魏 紅，馬順海，鄒清遠(yuǎn)

（甘肅紅峰機(jī)械有限責(zé)任公司，甘肅平?jīng)?744000）

0 引言

溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥主要用于石化、冶金、火電廠等行業(yè)的高壓過熱蒸汽輸送管線的自動(dòng)疏水。設(shè)計(jì)公稱壓力42.0 MPa、最高工作壓力20.0 MPa、最高使用溫度550 ℃的高溫高壓疏水閥，目前這個(gè)參數(shù)的疏水閥均為進(jìn)口產(chǎn)品，價(jià)格昂貴，供貨周期長(zhǎng)，維修不方便。為了降低高參數(shù)產(chǎn)品對(duì)國(guó)外的依賴，降低采購(gòu)及維保成本，有必要進(jìn)行該產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化研制和生產(chǎn)。

在對(duì)燕山石化、揚(yáng)子巴斯夫、茂名石化、寧夏煤化、獨(dú)山子石化等國(guó)內(nèi)大型化工企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用參數(shù)的情況充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，按照相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，完成了溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研制、驗(yàn)證試驗(yàn)，為產(chǎn)業(yè)化工藝路線及后續(xù)產(chǎn)品系列化開發(fā)打下基礎(chǔ)。目前溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥已分別應(yīng)用于燕山石化、揚(yáng)子巴斯夫、茂名石化、寧夏石化、獨(dú)山子石油化工廠、鎮(zhèn)海煉化、高橋石化、岳陽石化等大型化工企業(yè)近百臺(tái)，通過3 年多的現(xiàn)場(chǎng)良好使用，證明該產(chǎn)品的各項(xiàng)性能和技術(shù)指標(biāo)均能夠滿足設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)工況。該產(chǎn)品榮獲省級(jí)優(yōu)秀新產(chǎn)品獎(jiǎng)和市科技進(jìn)步獎(jiǎng)，取得國(guó)家發(fā)明專利一項(xiàng)。

1 技術(shù)指標(biāo)

適用介質(zhì)：蒸汽、凝結(jié)水；公稱通徑：DN15～ DN50；公稱壓力42.0 MPa，設(shè)計(jì)壓力30.0 MPa，最高工作壓力20.0 MPa；最高工作溫度550 ℃，其他各項(xiàng)指標(biāo)滿足ISO 6948-1981 和GB22654-2008兩項(xiàng)蒸汽疏水閥標(biāo)準(zhǔn)的各項(xiàng)參數(shù)要求。

2 方案設(shè)計(jì)

2.1 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥是通過內(nèi)部感溫元件-雙金屬片的特性將高溫冷凝水在所設(shè)定的溫度下排出的一種熱靜力式高壓蒸汽疏 水閥。

閥門由閥體、內(nèi)件、閥蓋、法蘭等構(gòu)成。內(nèi)件由感溫?zé)崦艚M件、溫度調(diào)節(jié)組件、開閥增力組件、SCCV 關(guān)閉組件等組成，如圖1 所示。

圖1 高溫高壓可調(diào)型蒸汽疏水閥的結(jié)構(gòu)

將多組圓板形熱雙金屬片制作成組合件，作為閥門的感溫?zé)崦艚M件，雙金屬感溫?zé)崦艚M件根據(jù)系統(tǒng)蒸汽壓力和溫度的不同，在不同溫度下產(chǎn)生不同的變形并產(chǎn)生熱推力，控制SCCV 關(guān)閉組件的啟、閉達(dá)到阻汽排水的功能。常溫下，復(fù)位彈簧彈力托起閥芯，使排水口處于完全開啟狀態(tài)，管路中的冷空氣及初期低溫凝結(jié)水迅速排出。高溫凝結(jié)水及蒸汽進(jìn)入閥門后，雙金屬感溫?zé)崦艚M件受熱變形彎曲產(chǎn)生的熱推力克服復(fù)位彈簧的彈力，SCCV 關(guān)閉組件隨雙金屬感溫?zé)崦艚M件位移向下移動(dòng)，將閥芯壓向閥座使疏水閥排水口關(guān)閉。當(dāng)凝結(jié)水溫度降低至設(shè)計(jì)開閥溫度時(shí)，雙金屬感溫?zé)崦艚M件彎曲變形的程度減小，產(chǎn)生的熱推力亦減小，雙金屬感溫?zé)崦艚M件產(chǎn)生的熱推力及由于進(jìn)、出口壓差作用于閥芯上的介質(zhì)靜壓力之和小于復(fù)位彈簧的彈力時(shí)，SCCV 關(guān)閉組件隨雙金屬感溫?zé)崦艚M件位移向上移動(dòng)閥芯被托起，出水口開啟，疏水閥又處于排放狀態(tài)。低溫凝結(jié)水排出后，高溫凝結(jié)水再次進(jìn)入，疏水閥關(guān)閉，重復(fù)上述動(dòng)作。因此，雙金屬感溫?zé)崦艚M件的性能決定了該閥的主要工作性能［1］。

一般雙金屬片式疏水閥多為反向密封型，即打開閥瓣的作用力，為入口端的壓力作用于閥瓣上的介質(zhì)的靜壓力。而溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥為正向密封型，在相應(yīng)蒸汽壓力下的設(shè)定溫度關(guān)閥時(shí)，閥瓣部件的支架已接觸到閥座上的定位面，在比相應(yīng)蒸汽壓下設(shè)計(jì)的關(guān)閥溫度更高的凝結(jié)水使雙金屬片感溫?zé)崦艚M件繼續(xù)彎曲變形，產(chǎn)生的熱推力作用在閥座上的定位面上而不是作用在閥瓣上。打開閥芯的力為復(fù)位彈簧的彈力，閥芯關(guān)閉后高溫介質(zhì)的靜壓力作用在閥芯上，使閥芯密封力隨高溫介質(zhì)壓力的增加而變大，密封可靠，無蒸汽漏損［2］。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 雙金屬感溫?zé)崦艚M件參數(shù)的確定

雙金屬片是雙金屬感溫?zé)崦艚M件的主要元件，多組雙金屬片疊加組合，2 片為一組每組雙金屬片相對(duì)疊加（主動(dòng)層相對(duì)疊加），如圖2 所示。

圖2 雙金屬感溫?zé)崦艚M件非變形及受熱變形狀態(tài)示意

針對(duì)該高溫高壓型疏水閥的性能要求，首先要考慮選擇雙金屬片，它的允許使用的溫度范圍，選用的雙金屬片的允許使用溫度范圍的上下限要超過該閥門最高和最低允許溫度。還要考慮雙金屬材料的線性溫度范圍，線性溫度范圍應(yīng)超過閥門的最高和最低工作溫度，在這個(gè)溫度范圍內(nèi)雙金屬的比彎曲值和溫度必須呈線性關(guān)系，變形量要精確。低壓用雙金屬片一般選擇靈敏度高的，就是比彎曲值較大的，一般比較薄。對(duì)于高溫高壓用雙金屬片應(yīng)選擇比彎曲值較小的，厚度較厚的雙金屬材料，高壓用雙金屬片撓度（變形量）不能過大。因?yàn)殡p金屬片是由2 種或2 種以上金屬材料輥壓而成的（形成雙金屬片的主動(dòng)層和被動(dòng)層），在高溫下會(huì)產(chǎn)生很大的變形力，雙金屬的結(jié)合層一旦損壞，雙金屬將失靈。因此，雙金屬片選擇應(yīng)符合該閥的參數(shù)要求［3-12］。雙金屬的參數(shù)見表1。

表1 計(jì)算用雙金屬片的數(shù)據(jù)

對(duì)于高溫高壓閥雙金屬片應(yīng)選取B3 型和G7型的雙金屬片，其參數(shù)可滿足使用要求。雙金屬材料的厚度對(duì)于高壓而言，選擇厚度1 mm 的雙金屬，比彎曲值較小，選擇厚度1.5 mm 的雙金屬片，比彎曲值稍大。

對(duì)于感溫?zé)崦艚M件中雙金屬片的片數(shù)n 應(yīng)按下式進(jìn)行設(shè)計(jì)確定：

式中 P，P1——閥前、后壓力，MPa；

A0——閥座孔截面積，cm2；

dm——閥座密封面內(nèi)徑，cm2；

bm——閥座密封面寬度，cm2；

［q］——閥芯閥座許用密封比壓，MPa；

k ——雙金屬片比彎曲值，℃-1；

T ——雙金屬片變形后的溫度，℃；

T0′ ——雙金屬片開始變形時(shí)的溫度，℃；

E ——雙金屬片彈性模量，MPa；

S ——雙金屬片厚度，cm；

D，d'——雙金屬片外徑、內(nèi)徑，cm。

當(dāng)溫差、熱推力不變時(shí)，可以通過改變雙金屬片的幾何參數(shù)D、d、S 或者在雙金屬片的形狀確定后通過選用合適的材料來達(dá)到不同的設(shè)計(jì)條件對(duì)單片雙金屬片的要求。當(dāng)所需平衡動(dòng)作力較大時(shí)，通過疊加雙金屬片的數(shù)量n 來實(shí)現(xiàn)。

3.2 閥芯最小開啟量h 的確定

常溫時(shí)圓環(huán)形雙金屬片為平直狀態(tài)，彈簧彈力Pn托起閥芯部件，使閥座孔處于完全開啟狀態(tài)，管路中的冷空氣及初期低溫凝結(jié)水迅速排出。此時(shí)閥芯的最小開啟量h（閥瓣離開閥座入口的距離）必須足夠大如圖3 所示，閥瓣處于閥座孔入口之上足夠高處，才可滿足疏水閥設(shè)計(jì)的最大排量。閥芯的最小開啟量h 按下式計(jì)算：

式中 h ——最大排量時(shí)閥瓣的最小開啟量，cm；

d ——閥座孔直徑，cm；

α —— 閥瓣密封面角度（球面密封閥瓣取徑向密封面切線夾角），°；

A ——排水孔排水有效截面積，cm2。

圖3 閥芯最小開啟量

3.3 溫差ΔT22 的確定

溫度可調(diào)型疏水閥的主要特點(diǎn)是可以排放設(shè)定溫度的凝結(jié)水，如果關(guān)閥溫度過高，高溫凝結(jié)水中的顯熱明顯浪費(fèi)達(dá)不到節(jié)能要求，如果關(guān)閥溫度過低，會(huì)造成蒸汽管道積水，影響蒸汽輸送安全，因此，臨界狀態(tài)關(guān)閥溫差ΔT22的確定，決定了該疏水閥的工作可靠性。計(jì)算雙金屬感溫?zé)崦艚M件受熱彎曲產(chǎn)生的熱推力PT2克服彈簧指定變形量Fn2的工作負(fù)荷Pn2需要的溫差ΔT22，見下式：

式中 ΔT22—— 臨界關(guān)閉狀態(tài)時(shí)熱敏組件的熱推力PT2（PT2=Pn2）克服關(guān)閉狀態(tài)彈簧彈力Pn2需要的溫差，℃；

T3——蒸汽的飽和溫度，℃；

ΔTOP0—— 大氣壓（p=0）下的關(guān)閥過冷度，℃；

ΔT11—— 大氣壓（p=0）下的消除常溫調(diào)整間隙需要的溫差，℃；

T0—— 調(diào)整閥瓣與閥座的間隙時(shí)的室內(nèi) 溫度，℃，文中取T0=20 ℃；

Pn2—— 彈簧彈力，變形量Fn2下的工作負(fù)荷，N；

n1——雙金屬片的片數(shù)；

η ——安全率，高壓按η≥10 選?。?/p>

PMO —— 設(shè)計(jì)給定的疏水閥前最高工作壓力，MPa。

3.4 定位行程L3 的確定

當(dāng)凝結(jié)水流入疏水閥時(shí)，溫度升高至設(shè)計(jì)關(guān)閥溫度T2，雙金屬感溫?zé)崦艚M件彎曲變形到某一適當(dāng)程度，在自動(dòng)定心自動(dòng)落座的SCCV 機(jī)構(gòu)中定心彈簧力的作用下，首先閥芯接觸閥座并關(guān)閉排水孔。隨著蒸汽的流入雙金屬感溫?zé)崦艚M件繼續(xù)彎曲變形，閥芯部件的支架運(yùn)動(dòng)接觸至閥座上的定位面如圖4 所示，此時(shí)，雙金屬感溫?zé)崦艚M件的熱推力與復(fù)位彈簧彈力、閥座上定位面的支承力達(dá)到平衡。當(dāng)閥芯可上下自由運(yùn)動(dòng)的行程L2大于支架與閥座上的定位面之間的定位行程L3時(shí)，即：L2＞L3時(shí)，閥芯與閥座孔的密封面始終只受到進(jìn)、出口壓力差的作用力，而不會(huì)受到雙金屬感溫?zé)崦艚M件的熱推力PT及復(fù)位彈簧彈力Pn的作用，而且疏水閥的進(jìn)口壓力高于出口壓力，閥門關(guān)閉嚴(yán)密無泄漏。

圖4 定位行程L3 示意

當(dāng)L2＜L3時(shí)，密封面不僅受到進(jìn)、出口壓力差的作用力，而且還受到雙金屬感溫?zé)崦艚M件的熱推力。雙金屬感溫?zé)崦艚M件會(huì)隨溫度升高持續(xù)變形，熱推力會(huì)帶動(dòng)支架壓縮復(fù)位彈簧迫使閥芯向閥座孔移動(dòng)。在極端高溫高壓條件下雙金屬感溫?zé)崦艚M件的變形熱推力產(chǎn)生的位移將使閥芯壓入閥座孔而形成過盈緊密配合，導(dǎo)致既使閥體溫度冷卻至常溫也不開啟閥門排水的“卡死”狀態(tài)。

L2與L3的關(guān)系須通過分析高溫?zé)釕B(tài)工作時(shí)的啟閉受力關(guān)系得到。兩行程比例過小會(huì)導(dǎo)致“卡死”狀態(tài)，過大則會(huì)使關(guān)閉組件SCCV 系統(tǒng)關(guān)閉不嚴(yán)，導(dǎo)致泄漏。因此，只有設(shè)計(jì)匹配好2 個(gè)行程參數(shù)值才能保證該類高溫高壓蒸汽疏水閥達(dá)到優(yōu)良的工作特性。

3.5 SCCV 關(guān)閉組件設(shè)計(jì)

3.5.1 組件結(jié)構(gòu)

SCCV 關(guān)閉組件是具有自動(dòng)定心、自動(dòng)落座、自動(dòng)關(guān)閉的功能系統(tǒng)。為了防止高壓沖擊力造成閥芯關(guān)閉落座而損壞，推桿與芯軸之間設(shè)計(jì)有一定的行程L3，為了使閥芯自由活動(dòng)，避免落座的沖擊力直接傳遞給閥芯，利用流體高壓差射流吸引作用下的吸入力和疏水閥的內(nèi)壓力由活動(dòng)閥芯實(shí)現(xiàn)關(guān)閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)SCCV 的功能，使密封性和耐久性都有很大提高。為了進(jìn)一步緩沖閥芯落座的沖擊力，在支架內(nèi)的控制室內(nèi)設(shè)計(jì)了定心彈簧如圖5 所示，該定芯彈簧還具有導(dǎo)正閥芯的作用，避免高壓水流沖擊閥芯造成偏移現(xiàn)象。

圖5 SCCV 關(guān)閉組件示意

3.5.2 關(guān)閉狀態(tài)下SCCV 機(jī)構(gòu)支架受力狀態(tài)分析

關(guān)閉狀態(tài)下，閥芯可上下自由運(yùn)動(dòng)的行程L2大于支架與閥座上的定位面之間的定位行程L3，閥芯承受介質(zhì)作用在閥芯上的靜壓力Q 和閥座上密封面的支承力PZ3，閥芯不會(huì)受到雙金屬片感溫?zé)崦艚M件熱推力PT2與彈簧指定變形量的負(fù)荷Pn2的作用力。因此，在該狀態(tài)下閥芯承受介質(zhì)作用在閥芯上的靜壓力Q 與閥座上密封面的支承力PZ3相平衡。

3.5.3 開啟狀態(tài)下SCCV 機(jī)構(gòu)閥芯受力狀態(tài)分析

在相應(yīng)蒸汽壓力下，當(dāng)凝結(jié)水溫度降低至設(shè)計(jì)開閥溫度T6時(shí)臨界開啟，支架與閥芯成為一體，雙金屬片熱敏組件產(chǎn)生的受熱變形力已不受閥座上的定位面限制，但受復(fù)位彈簧彈力限制，其對(duì)閥芯產(chǎn)生的熱推力為PT6，但在臨界關(guān)閉狀態(tài)時(shí)已經(jīng)限定的變形量Fn2下復(fù)位彈簧的工作負(fù)荷Pn2不變，因消除常溫調(diào)整間隙支架離開閥座上的定位面，定位面向上的支承力PZ2、雙金屬感溫?zé)崦艚M件向下的熱推力PT6、閥座上密封面的支承力PZ1均為0。因此，相應(yīng)蒸汽壓力下開閥溫度T6臨界開啟狀態(tài)力平衡方程應(yīng)考慮：雙金屬感溫?zé)崦艚M件向下的熱推力PT6、介質(zhì)作用在閥芯上向下的靜壓力Q 與復(fù)位彈簧向上的彈力Pn2相平衡，即：

式中 Q ——介質(zhì)作用在閥芯上向下的靜壓力，N；

PT6——雙金屬感溫?zé)崦艚M件的熱推力，N。

已知相應(yīng)蒸汽壓下的設(shè)計(jì)關(guān)閥溫度T2，臨界關(guān)閉狀態(tài)時(shí)復(fù)位彈簧的彈力Pn2與雙金屬感溫?zé)崦艚M件臨界關(guān)閉狀態(tài)時(shí)受熱變形產(chǎn)生的熱推力PT2相等，等量代換，則有：SCCV 的開閥力等于雙金屬熱敏組件臨界關(guān)閉狀態(tài)時(shí)受熱變形產(chǎn)生的熱推力PT2的復(fù)位彈簧向上的彈力Pn2，閥瓣受介質(zhì)向下的靜壓力Q（關(guān)閥力）與雙金屬感溫?zé)崦艚M件向下的熱推力PT6之和。

因此，當(dāng)閥處于臨界開啟狀態(tài)時(shí)Q ＋PT6=PT2；當(dāng)Q＋PT6＞PT2時(shí)閥門關(guān)閉；當(dāng)Q＋PT6＜PT2時(shí)閥門開啟。

3.5.4 臨界開啟狀態(tài)力平衡方程

當(dāng)閥處于臨界開啟狀態(tài)時(shí)：

化簡(jiǎn)力平衡方程：

式中 p ——閥前蒸汽壓力，MPa；

ΔT62—— 臨界開啟狀態(tài)熱推力PT6（PT2= Pn2）克服關(guān)閉狀態(tài)彈簧彈力Pn2中部分彈力需要的部分溫差， ℃。

通過臨界開啟狀態(tài)力平衡方程的計(jì)算校核復(fù)位彈簧向上的彈力Pn2和雙金屬感溫?zé)崦艚M件向下的熱推力PT6之間的匹配性。以驗(yàn)證閥門高溫工作的可靠性。

3.5.5 相應(yīng)蒸汽壓力下的常溫調(diào)整間隙Fn的確定相應(yīng)蒸汽壓力下，常溫調(diào)整間隙Fn是常壓（大氣壓力）常溫（室溫）下閥芯與閥座之間的距離，常溫調(diào)整間隙Fn也是部分溫差ΔT61對(duì)應(yīng)的n1片雙金屬片產(chǎn)生變形量，相向成對(duì)使用（即主動(dòng)層對(duì)主動(dòng)層，被動(dòng)層對(duì)被動(dòng)層）的n1片雙金屬片產(chǎn)生變形量按下式計(jì)算：

式中 Fn—— 常壓常溫調(diào)整間隙，mm；

T6—— 相應(yīng)蒸汽壓下由設(shè)計(jì)給定的開閥 溫度，℃。

調(diào)整間隙Fn計(jì)算的準(zhǔn)確性決定了溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥溫度調(diào)整曲線的準(zhǔn)確性。

3.5.6 開閥溫度T6與關(guān)閥溫度T2的確定

溫度可調(diào)型高溫高壓蒸汽疏水閥因?yàn)橛斜匦柽^冷度的開閥溫度T6 和必需過冷度ΔTOP1≥10 ℃ 的關(guān)閥溫度T2，使得疏水閥自動(dòng)開啟排放凝結(jié)水到凝結(jié)水溫度升高至蒸汽飽和溫度T3前自動(dòng)關(guān)閉閥門，從而實(shí)現(xiàn)蒸汽零泄漏。

通過以上各項(xiàng)參數(shù)的計(jì)算及試驗(yàn)校核，繪制出溫度調(diào)整曲線，如圖6 所示。

圖6 排水溫度調(diào)整曲線

圖中溫度值為設(shè)定開閥溫度值（開始排凝溫度），是復(fù)位彈簧克服靜壓力所需要的溫度，即熱推力減小所需的溫度。設(shè)定溫度應(yīng)低于飽和溫度15 ℃以上，閥門的關(guān)閉溫度可以設(shè)定并維持在100～320 ℃范圍內(nèi)。

在圖中可以看到：在不同的壓力下，（調(diào)節(jié)圈數(shù)不變時(shí)，高、低壓下的關(guān)閥溫度一致）由于靜壓力的不同，高壓下的開閥溫度是低于低壓下的開閥溫度的。溫度調(diào)整曲線中，高壓下的調(diào)整圈數(shù)多于低壓下的調(diào)整圈數(shù)，這正好反應(yīng)出高壓運(yùn)行時(shí)的關(guān)閥溫度比低壓運(yùn)行時(shí)提高了，疏水閥在高壓與低壓運(yùn)行狀態(tài)下的關(guān)閥溫度是不同的。設(shè)定溫度要低于關(guān)閥溫度，隨著壓力的增大關(guān)閥溫度逐漸在升高，這就要求調(diào)栓調(diào)整的圈數(shù)要增多。

因此，用戶可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工況要求的凝結(jié)水排放溫度，松開鎖緊螺母，將調(diào)栓沿順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)至零點(diǎn)，在調(diào)整曲線圖中找出所要求的溫度對(duì)應(yīng)的調(diào)整螺栓的溫度調(diào)節(jié)圈數(shù)，然后沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓達(dá)到所要求圈數(shù)，并用鎖緊螺母固定，設(shè)定調(diào)節(jié)溫度即為排水溫度。

4 試驗(yàn)驗(yàn)證

4.1 殼體強(qiáng)度試驗(yàn)

將試驗(yàn)常溫水通入殼體內(nèi)，加壓至63.0 MPa，保壓70 min（標(biāo)準(zhǔn)要求保壓時(shí)間不小于60 min），試驗(yàn)結(jié)果未見水滴滲漏。

4.2 熱態(tài)動(dòng)作試驗(yàn)

向閥內(nèi)通入1.6，4.0，6.3，10.0，16.0 MPa 各等級(jí)壓力的高壓蒸汽，閥門關(guān)閉；調(diào)定排水溫度，蒸汽凝結(jié)成開閥溫度的熱凝結(jié)水后，閥門開啟，凝結(jié)水排除到設(shè)定溫度閥門再次關(guān)閉，連續(xù)做3 個(gè)循環(huán)，試驗(yàn)結(jié)果：閥門開關(guān)正常并能按調(diào)定溫度排放凝結(jié)水。

4.3 最低工作壓力試驗(yàn)

按動(dòng)作試驗(yàn)規(guī)定作試驗(yàn)，同時(shí)逐漸降低試驗(yàn)壓力直至0.01 MPa，試驗(yàn)過程中疏水閥能正常 啟閉。

4.4 最高工作壓力試驗(yàn)

按動(dòng)作試驗(yàn)規(guī)定作試驗(yàn)，同時(shí)逐漸升高試 驗(yàn)壓力至20.0 MPa，試驗(yàn)過程中疏水閥能正常 啟閉。

4.5 最高背壓試驗(yàn)

在20.0 MPa 工作壓力下做動(dòng)作試驗(yàn)，背壓逐漸升高到8.0 MPa，試驗(yàn)過程中疏水閥能正常啟閉。試驗(yàn)結(jié)果：最高背壓率≥30%，滿足最高背壓設(shè)計(jì)要求。

4.6 排空氣能力試驗(yàn)

向疏水閥內(nèi)通入0.3 MPa 常溫空氣，疏水閥能夠正常排放空氣，滿足排空氣功能要求。

4.7 無負(fù)荷漏汽量試驗(yàn)

在3.2 MPa 壓力下向疏水閥送入飽和蒸汽，漏汽率≤0.5%，滿足設(shè)計(jì)要求。

4.8 熱凝結(jié)水排量試驗(yàn)

（1）熱凝結(jié)水壓差2.0 MPa，過冷度Δ26 ℃，熱凝結(jié)水排量61 kg/h；

（2）熱凝結(jié)水壓差10.0 MPa，過冷度Δ26 ℃，熱凝結(jié)水排量260 kg/h；

（3）熱凝結(jié)水壓差20.0 MPa，過冷度Δ26 ℃，熱凝結(jié)水排量300 kg/h。

試驗(yàn)參數(shù)及步驟滿足GB/T 22654-2005《蒸汽疏水閥 技術(shù)條件和GB/T 12251-2005《蒸汽疏水閥 試驗(yàn)方法》要求。

5 結(jié)論

（1）SCCV 關(guān)閉組件的設(shè)計(jì)使閥芯自由浮動(dòng)精確關(guān)閉在閥座中心，實(shí)現(xiàn)了閥門關(guān)閉零泄漏；

（2）定心彈簧的緩沖力減小了高壓下閥芯關(guān)閉落座于閥座時(shí)的沖擊力，以延長(zhǎng)閥芯、閥座的使用壽命；

（3）當(dāng)工藝小排量時(shí)，可通過調(diào)整消除常間隙，閥芯受到定心彈簧的壓力和凝結(jié)水的高速流動(dòng)沖力而關(guān)閉，使得該閥可自適應(yīng)工藝流量進(jìn)行排放。

（4）在相應(yīng)蒸汽壓下的設(shè)計(jì)關(guān)閥溫度時(shí)，支架已接觸到閥座上的定位面處，在相應(yīng)蒸汽壓下的設(shè)計(jì)關(guān)閥溫度更高的高溫凝結(jié)水溫度使雙金屬片繼續(xù)彎曲變形，產(chǎn)生雙金屬片熱推力作用在閥座上的定位面處。該正向密封型設(shè)計(jì)，使閥芯密封力隨介質(zhì)壓力的增加而變大，密封可靠，消除了高溫凝結(jié)水及蒸汽漏損。