眾所周知，造紙行業是蒸汽耗能大戶，故節能降耗與企業的經濟效益密切相關。杭州西湖閥門廠在長期實踐中，對紙機干燥部的節能技術已積累了豐富的成功經驗，可以為此作出貢獻。
造紙機干燥部的特點是：
1、蒸汽消耗量大，達103～104kg/h，甚至更大，因此，設備中所生成的凝結水量也大。
2、為保證抄造紙質量，工藝上要求各烘缸有一定的溫度分布曲線。
造紙機蒸汽節能與“李氏”牌疏水閥的關系
造紙機干燥部是進行快速熱交換的用汽設備。為確保蒸汽的汽化熱得到充分利用，設備在運行中必須做到：第一，不能漏掉蒸汽。第二，要及時排除烘缸中因熱交換而生成的蒸汽凝結水。蒸汽疏水閥是起自動阻汽排水功能的特殊閥門，所以它的性能優劣是蒸汽節能的關鍵。但疏水閥發展至今，雖幾經換代，品種繁多，然而長期來總受種種問題困憂，不能盡如人意。為此，我國疏水閥專家李嘉貴先生傾注畢生心血，在長期實踐中總結研究了以往各型疏水閥的優缺點，在技術上進行創新突破，經優化設計，首創我國環保型節能專利精品
“李氏”牌新型自由半浮球式蒸汽疏水閥，經國家測試性能優異，在主要節能指標上達國際先進水平，多次獲國際、國內大獎�！袄钍稀遍y的動作原理是依據阿基米德原理及伯努利方程�！袄钍稀笔杷y的性能特點是：
1、進行汽水分離，且在水封狀態下工作。使蒸汽泄漏率特別低（<0.2％），大大低于其他疏水閥。并且由于精心加工，更使其無負荷漏汽率接近零，該指標明顯優于國際先進水平。
2、“李氏”閥的過冷度小于3℃，保證了其排水充分及時。
3、作為閥瓣的“半浮球”動作時，兼作上下與自轉運動，使其密封點隨機分布，且密封口呈相互磨合狀態，使密封既嚴密又磨損小，確保了閥的長壽命。
4、該閥最高背壓率大于85％，有利于凝結水無泵背壓回收工程之實施。
5、半球浮子呈倒置式開口狀，故耐“水擊”。
6、“李氏”閥的國家專利技術，徹底解決了運行中的不凝氣體排除問題，所以絕無“氣堵”，保證其工作穩定可靠。
此外，“李氏”牌疏水閥系列的工作范圍幾乎覆蓋了實際可能遇到的各類疏水問題，包括工作壓力，排水量等。所以，自從產品問世以來，深受廣大用戶歡迎，在全國各行業中廣泛應用，均收到顯著的節能、節水和環保效益。
由于“李氏”牌疏水閥漏汽率特別低（<0.2％），過冷度�。�<3℃），所以排水快，且工作穩定可靠，使用壽命長，非常適合于紙機烘缸疏水系統。因此，可以說“李氏”閥的開發應用使造紙機的節能技術提高到一個新水平。
“李氏”牌新型自由半浮球式蒸汽疏水閥簡介
由前面介紹的情況知：疏水閥雖幾經換代，品種繁多，但實際使用中一直受一些問題困憂而不能盡如人意。所以，人們迫切希望有一種高效節能，維護方便，使用壽命長的理想疏水閥問世。八十年代初，日本TLV公司推出了FUO式蒸汽疏水閥，立即引起人們的注意。我國疏水閥專家李嘉貴先生于1982年就敏銳地注意到日本的這一科技新品信息。在一無資料，二無樣品的情況下，全力投入了這方面研究，既吸取UFO的巧妙構思，又博采自由浮球式和鐘形浮子式的優點，通過不斷實踐，經歷上千次試驗，在技術上進行創新與發展并優化設計，終于首創我國環保型節能專利精品－－“李氏”牌新型自由半浮球式蒸汽疏水閥。經國家機電部疏水閥質量監督測試中心檢測，全部性能指標符合國家標準（GB12251－89和ZBJ16007－90標準）。其中主要節能指標（如無負荷漏汽率、最高背壓率等）優于國際先進水平。并榮獲包括首屆“中國專利新技術新產品博覽會金獎”、“第五屆亞太地區國際貿易博覽會金獎”等在內的多項國際、國內大獎。被列入“中國最新高精專利技術二千項”之一。入選《今日中國名優新特產品精選》等等。產品一推出，深受廣大用戶的青睬。十幾年來已在全國各行業迅速推廣應用，為企業帶來巨大的經濟效益。
“李氏”閥的工作原理是依據阿基米德原理及伯努利方程。
其結構如圖10所示
圖10排水狀態
1－閥蓋； 2－閥體； 3－過濾網； 4－UFO； 5－排水噴嘴；
6－發射導管； 7－發射臺； 8－過濾網堵；
疏水閥啟動前，半浮球（UFO）沉在發射臺（7）上，當凝結水在進出口壓差作用下經過濾網（3）、發射導管（6）上部小孔流入閥腔，最后從排水噴嘴（5）排出（見圖10所示的排水狀態）。當蒸汽進入后，UFO內的凝結水逐漸被擠出，使其所受浮力漸增，直至UFO脫離發射臺（7）。這時由于發射導管靠近頂端4個對稱小孔噴出的蒸汽，對UFO內壁的沖量不對稱，又由于UFO外壁和腔體距離不對稱，以致形成UFO橫向旋轉的力矩，使UFO在閥腔內的運動狀態具有立體空間的三個自由度，即似飛碟（UFO）那樣兼作上下浮沉和水平旋轉運動。同時UFO 內不凝性氣體由“UFO”外流體運動引起的壓差，形成瀉流現象，不凝性氣體經排氣小孔隨著凝結水一起迅速排出閥腔外，故該閥絕不會產生“氣堵”。當UFO上升至與排水噴嘴吻合而關閉噴嘴，使其處于圖11所示的阻汽狀態。
圖11阻汽狀態
當凝結水再次進入UFO時，使其所受浮力漸減，以致UFO依靠重力對排水噴嘴形成一個啟動力矩。當UFO內蒸汽壓力的力矩小于這一啟動力矩時，“UFO”就脫離噴嘴下沉。這時UFO又回到圖10的排水狀態。如此往復循環，達到自動阻汽排水的目的。
“李氏”牌疏水閥的性能特點是：
�。�1） 進行汽水分離，且在水封狀態下工作，使蒸汽泄漏率特別低（<0.2％）大大低于其他疏水閥。并且由于精心加工，更使其無負荷漏汽率接近于零。該指標明顯憂于國際先進水平。
�。�2） 過冷度�。é<3℃），保證了其排水充分及時。
（3） 作為閥瓣的半浮球（UFO）動作中，兼作上下與自轉運動，使其密封點隨機分布，且密封口呈相互磨合狀態，使密封既嚴密又磨損小，確保了閥的長壽命。
（4） 該閥最高背壓率大于85％，有利于凝結水無泵背壓回收工程之實施。
（5） 半球浮子（UFO）呈倒置式開口狀，故耐“水擊”。
�。�6） “李氏”閥特有的國家專利技術，徹底解決了該閥運行時的空氣排除問題，所以絕無“氣堵”，保證了閥工作的穩定可靠。
�。�7） “李氏”閥的內構件都是不銹鋼件，強度高，耐汽蝕。
�。�8） 閥腔腔形的特殊設計，使“李氏”閥具有體積小排量大的優點，與日本同類產品比較，相同排量下體積幾手縮小了一半。
�。�9） “李氏”閥最低工作壓力達0.016MPa，創下了超低壓大排量疏水閥之最。
“李氏”牌疏水閥的優異性能來源于技術上的精益求精，更來自于其科學設計和結構合理。它只有一個活動件一半浮球（UFO），其類似于飛碟式的運動自如確保了該閥工作靈敏可靠�！癠FO”既是浮子，兼作閥瓣，又具有開閉閥門的杠桿增力作用，真可謂一身三職。半浮球在UFO式運動過程中，球面上任一點都可能與閥座噴嘴吻合，因而充分分散了機械撞擊和磨損，加上其材質都是高強度耐腐蝕的不銹鋼，保證了它具有其他疏水閥難以達到的長壽命�！袄钍稀遍y開口的半球浮子是自由的和排水口在閥上方的設置，既無鐘形浮子式杠桿結構因汽蝕失效之慮，也無自由浮球式因排水口積垢影響排水和空心全浮球結構怕汽蝕、不耐“水擊”之慮。因而“李氏”閥是一個高科技產品，正是由于它的理想完美的設計和精堪制作工藝，保證了它具有前所未有的高性能高品質。
“李氏”牌疏水閥的選用
要依照用汽設備的工況來決定“李氏”閥的正確選用。
�。�1）工作壓差。即疏水閥進出口的壓力差值。若壓力波動時，壓差應取最大值。疏水閥進口壓力應依據用汽設備的最大正常工作壓力計算。
�。�2）用汽設備每小時凝結水生成量。由它來決定所選用的疏水閥排量。凝結水生成量，是與用汽設備熱交換熱量相對應的。若缺乏有關資料，則可結合用汽設備實際情況，對其凝結水生成量進行估計，或實測。
疏水閥的最大排量＝備用系數×用汽設備的凝結水量。
一般備用系數取2～4。
（3）用汽設備凝結水出口的通徑大小及形式（通徑DN大小以mm為單位，接口形式有螺紋和法蘭兩種）。
總之，要依據上述三方面對照本廠產品說明書（或樣本），在產品系列中選用合適的規格。
目前，“李氏”牌疏水閥系列的工作范圍幾乎覆蓋了實際可能遇到各類疏水問題。工作壓力有中壓（0～2.5MPa）、低壓（0～1.6MPa），排水量有如小型硫化機（10～30kg/h）一直到如大型化工中干燥反應釜、啤酒生產的煮沸鍋（8～20t/h）等。閥體材質有鑄鐵、鑄鋼、不銹鋼等適合普通和特種用途。接口連接有國標、機標、石化標準JIS、DIN標準等。
三段供汽疏水系統和應用“李氏”閥單段供汽疏水系統的比較過去有些單位在紙機干燥部采用昂貴復雜的三段供汽疏水系統，而不愿用投資很省操作方便的單段供汽疏水系統。究其原因不外是：
1、抄紙過程中，為保證抄造紙質量，要求烘缸表面溫度達到工藝設計的溫度曲線分布。而以往因疏水閥性能不過關，用一缸一閥的單段供汽疏水系統保證不了烘缸表面溫度曲線分布要求，所以只好采用投資量大的三段供汽疏水系統。
2、三段供汽的設計者認為該系統可以利用高溫段凝結水擴容降壓產生二次蒸汽為低溫段使用，似乎這樣會節能，事實并非如此。
現在看來，由于高性能高品質的“李氏”牌疏水閥的開發應用，十多年來事實證明，一缸一閥的單段供汽疏水系統中應用了“李氏”閥，不但能保證抄紙過程中烘缸表面溫度曲線分布要求，而且更節能、更可靠、使用壽命長。更重要的是它比復雜的三段供汽疏水系統投資省得多。
再從節能角度來分析，三段供汽的設計思想也存在不足之處。三段供汽有二步利用凝結水的汽水分離器，若在0.15MPa下高溫凝結水飽和溫度為127.43℃，經汽水分離器擴容降壓至0.05MPa產生二次蒸汽，凝結水的飽和溫度降為111.38℃，則其利用的熱能充其量也只有69.2KJ/kg，僅占0.15MPa飽和蒸汽熱焓值2717KJ/kg的2.45％。但三段供汽疏水系統中，進入烘缸的蒸汽處于“直通”狀態，使進入烘缸的蒸汽中約有35％的蒸汽沒有來得及放出汽化熱就直接進入管路系統。由于管路系統的散熱，形成很大的能源浪費。以比較保守的估計，其浪費的熱能占20％計算，則三段供汽疏水系統中，蒸汽的浪費約為用汽總量的8％，與它所利用的二次蒸汽最多只占蒸汽總熱能的2.54％相比，可以說，一般的三段供汽系統是不節能的。而在應用“李氏”閥的一缸一閥單段供汽疏水系統中，已知“李氏”閥蒸汽泄漏率<0.2％，且直接裝在烘缸出水口，接口管道短，所以散熱甚微，即使該系統總體損耗蒸汽熱能以漏汽率1％計算，也比三段供汽疏水系統節能得多。
我廠在寧夏美利紙業有限公司、陜西漢中百事特紙業有限公司對多缸紙機實施單段供汽，并實現凝結水無泵背壓回收的技改工程中都取得了良好的經濟效益就是最好的證明。
實例 寧夏美利紙業有限公司
該公司1880＃紙機和1760＃紙機，生產定量55克書寫紙，原采用投資大的三段供汽系統。但1998年投產后，因三段供汽系統單耗高（比計劃高12％），車速慢，產量達不到要求。1999年7月應用“李氏”牌疏水閥進行一缸一閥的單段供汽系統技術改造，經蒸汽計量測定同期比較得：噸紙節汽1.315～1.445噸，噸紙汽耗降幅達23.07～25.27％，車速由220m/min提高到240m/min，且抄紙質量明顯提高。
其原因是：“李氏”牌疏水閥既明顯減少了蒸汽泄漏，又及時排除了烘缸內生成的蒸汽凝結水，由推算知，此舉使烘缸的熱交換效率提高了43.5％。
“李氏”高溫凝結水無泵背壓閉路回收系統
蒸汽凝結水是個寶，它不但因溫度高而含有大量“顯熱”，還是潔凈的軟水，無需軟化處理可直接供鍋爐使用�；厥账粌H可以節約大量蒸汽熱能，還節約了寶貴的水資源，也大大減少了“三廢”排放量，促進環境保護，其社會、經濟效益均十分可觀。所以，利用“李氏”閥突出的高背壓率性能，可實施凝結水無泵背壓閉路回收，使節能降耗更上一個新臺階。我們可以來算一筆帳：
如一臺10噸鍋爐，每天產汽20小時，一年運行300天，則其年產汽量為6萬噸，按凝結水回收率為95％計算，其經濟效益如下：
1、節能效益：若凝結水溫度為85℃，則10噸凝結水的熱能約為1噸0.4MPa飽和蒸汽的熱焓，所以一年所回收凝結水的熱能相當于節省5700噸蒸汽，其效益約為45.6萬元。
2、節水效益：若每噸軟水價為4元，則一年所回收的凝結水價值22.8萬元。
3、減少排污費：以一噸水的排污費為2元計算，則一年所回收的凝結水可減少排污費11.4萬元。
所以該項目所產生總的經濟效益為79.8萬元。
回收蒸汽凝結水的方法歸納起來可分三類：
1、重力回收：它是利用水往低處流的道理設計，故它對地形有特殊要求，一般無法采用。
2、加壓回收：需設置蓄水池（或壓力容器）， 熱水泵（也有采用熱泵）及相關的控制設備等。占地、耗電、易損、費錢。
3、“李氏”凝結水無泵背壓閉路回收系統：其特點是無需動力，結構簡明，投資最省，回收率在95％以上，且使用壽命長。
系統的組成：除烘缸出水口安裝的“李氏”疏水閥外，其余是起科學合理設計的不同作用的閥門和管道。
系統運行原理；利用“李氏”閥的高背壓率性能，由“李氏”閥后的可利用背壓驅動，以及利用高溫凝結水在密閉管道中流動時密度變化規律將蒸汽凝結水輸送到鍋爐房軟水槽或其他所需目的地。
無泵背壓閉路回收系統的設計要依據用汽設備工況及其地形條件，進行疏水閥單元配置及管路水力計算后確定方案。
“李氏”凝結水無泵背壓閉路回收系統流程示意圖如下：
我廠已成功的實施了數百項凝結水無泵背壓閉路回收工程，涉及多種不同行業的用汽設備，均一次安裝調試成功，效益顯著。也許有人說，該系統這么簡單，沒有什么東西，我們認為，為解決同一實際問題，誰的辦法既簡單又省錢，誰的水平就高。
杭州西湖閥門廠熱切期望與造紙行業同仁密切合作，奉獻我們的高科技產品和技術，共同為提高造紙企業的經濟效益作出我們的貢獻。
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