蒸汽疏水阀型式试验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种疏水阀试验系统，尤其涉及一种蒸汽疏水阀型式试验系统。
【背景技术】
[0002]蒸汽供热系统所消耗的能源在我国能源消耗中占有重要的地位。据统计，我国每年至少有7亿吨煤用于蒸汽供热系统，约占全国产煤量的1/3。然而我国蒸汽的利用率仅30%左右，存在着巨大的浪费，蒸汽供热系统节能的潜力巨大。蒸汽疏水阀作为一种节能产品，广泛应用于蒸汽供热设备、管道、加热器、散热器等蒸汽供热系统中，用于自动排除凝结水、空气和其他不可凝气体，并防止蒸汽泄漏，从而达到提高换热效率、降低能源消耗、减少污染物排放等节能与环保目的。
[0003]蒸汽疏水阀大部分处于只装不管的状态，大多数企业将其作为普通阀门来管理，其真正的节能特性没有得到体现，其漏气率普遍在6% -10%。根据原国家计委、国家经委供热系统节能调查与分析报告中的数据，在锅炉型式一定的情况下，根据国内蒸汽疏水阀的使用状况，仅蒸汽疏水阀满足标准要求的漏气率3%的这一项，每年可节约1284万吨标准煤。2005年的统计数据显示，全国蒸汽疏水阀拥有量为400余万台，大约有80%的产品达不到现行国家标准漏汽率小于3%的要求，其漏气率大都在10%，这样I台蒸汽疏水阀每年要浪费4.44吨标准煤，全国正在使用的达不到现行国家标准的蒸汽疏水阀就要浪费1400万吨标准煤，折合入民币约18亿元。可见蒸汽疏水阀不仅节能效益显著，而且节能潜力很大。
[0004]目前，我国仍以生产中、低压蒸汽疏水阀为主，参数低、性能差、寿命短、试验手段差，仅个别厂家有中压以下产品性能试验装置，大多数蒸汽疏水阀生产厂家基本处于模仿、测绘为主，产品不做型式试验，产品出厂也不进行性能测试。依据《特种设备安全监察条例》的规定，作为特种设备一蒸汽疏水阀的生产企业必须实行特种设备制造许可制度，产品必须经过相应的检验认证之后才能进入使用领域，但是，由于这些环节未得到有效的控制，致使大量不满足标准要求的产品流入市场，导致蒸汽疏水阀在使用中不能很好地发挥其应有的节能作用。
[0005]为用汽设备正确选用最理想的蒸汽疏水阀的前提是应该熟悉各种蒸汽疏水阀的工作原理和性能指标。在选择蒸汽疏水阀过程中，不能简单地从热凝结水排量方面考虑，还应根据蒸汽疏水阀的前后压力差。作为一种产品，设计并且生产出来能够达到预期要求，是需要试验予以验证的，只有达到预期要求的产品方可认为是合格产品。型式试验是验证产品合格与否的主要途径之一。作为一种产品的全性能检验，型式试验能为制造企业提供产品性能的验证试验，通过这种试验帮助制造企业了解各自产品的性能，促使其不断改进产品的质量。无论开展强制性还是市场引导自愿性的型式试验，都是以生产合格产品为目的。为此，应当建立行业公认、国家认可的疏水阀型式试验准则，建设一流的蒸汽疏水阀型式试验系统，通过型式试验对蒸汽疏水阀产品质量进行严格的把关，以保证产品质量。
[0006]国内外诸多法规标准对蒸汽疏水阀的性能、型式试验做了详细规定，例如GB/T22654-2008《蒸汽疏水阀技术条件》。GB/T 22654-2008《蒸汽疏水阀技术条件》规定的蒸汽疏水阀出厂试验项目包括壳体强度试验、动作试验、外观、标志等四项；该标准规定的蒸汽疏水阀型式试验项目包括壳体强度试验、动作试验、最低工作压力试验、最高工作压力试验、最高背压试验、排空气能力试验、最大过冷度试验、最小过冷度试验、漏汽量试验、热凝结水排量试验等十个试验项目。GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》对除壳体强度试验外的其他九个试验项目的试验装置与试验方法做了详细的规定。其中，对于不同的型式试验项目，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》中推荐了不同的试验装置。动作试验、最低工作压力试验、最高工作背压试验和最高工作压力试验推荐共用一套试验装置；排水温度试验和最高排水温度试验推荐共用一套试验装置；漏汽量试验推荐单独采用两个试验装置；热凝结水排量试验推荐采用一个试验装置。
[0007]根据蒸汽疏水阀型式试验的过程与要求，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的五套试验装置仍有如下问题未得到解决:
[0008]1、有负荷漏汽量试验负荷率的控制
[0009]漏汽量是指单位时间内蒸汽疏水阀漏出新鲜蒸汽的量。对于蒸汽疏水阀而言，漏汽量是评价蒸汽疏水阀质量好坏的重要性能指标。从节能的观点看，蒸汽泄漏是很大的热损失，蒸汽疏水阀的蒸汽泄漏量应力求最小。但是，蒸汽疏水阀动作时，总要伴以蒸汽泄漏，如圆盘式蒸汽疏水阀，由于其动作特性决定了它在关阀之前总要伴有蒸汽泄漏现象；圆盘式蒸汽疏水阀和浮球式蒸汽疏水阀在排放凝结水时，蒸汽也被夹带其中排出，因而不可避免的会产生蒸汽泄漏，这些都属于正常工作状态下的蒸汽泄漏，其泄漏量是微乎其微的。而因为故障和工作异常引起蒸汽疏水阀蒸汽的泄漏则应当是疏水阀所避免发生的。
[0010]蒸汽疏水阀的漏汽量分有负荷漏汽量和无负荷漏汽量，相应的漏气率分有负荷漏气率和无负荷漏气率。无负荷漏汽量是蒸汽疏水阀前处于完全饱和蒸汽条件下的漏汽量；无负荷漏气率是无负荷漏汽量与相应压力下最大热凝结水排量的百分比；有负荷漏汽量是给定负荷率下蒸汽疏水阀的漏汽量；有负荷漏气率是有负荷漏汽量与相应压力下最大热凝结水排量的百分比。所谓负荷率，是指试验时间内的实际热凝结水排量与试验压力下最大热凝结水排量的百分比。疏水阀负荷率对漏汽量(率)有较大的影响，若其他参数保持不变，则负荷率小于3%时，漏气率迅速上升；当负荷率大于20%时，漏气率很小。
[0011]GB/T22654-2008《蒸汽疏水阀技术条件》对各种型式蒸汽疏水阀的漏气率做了详细的规定:除脉冲式和孔板式外，负荷率在(6+3) %的条件下，疏水阀的有负荷漏气率应不大于3% ;机械型和热静力型疏水阀的无负荷漏气率应不大于0.5%。
[0012]蒸汽疏水阀的漏汽量(率)可通过漏汽量测定试验测试。GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐了两套蒸汽疏水阀漏汽量试验装置对蒸汽疏水阀漏汽量测定试验方法做了相关规定。但是，有负荷漏汽量是给定负荷率下蒸汽疏水阀的漏汽量，而负荷率是试验时间内实际热凝结水排量与试验压力下最大热凝结水排量的百分比。因此，在有负荷漏汽量试验的过程中，设备应能够实时测定被试疏水阀的实际热凝结水排量，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的蒸汽疏水阀漏汽量试验装置无法满足此要求。
[0013]另外，对于有负荷漏汽量试验过程中，由于被试蒸汽疏水阀前一直处于有一定热凝结水的状态，这就要求蒸汽疏水阀需要一直或间断动作排放凝结水，在蒸汽疏水阀排放凝结水的过程中，被试疏水阀前的凝结水和蒸汽的占比是一直变化的，因此会造成试验时间内被试疏水阀的实际热凝结水排量一直处于变化中。如需要保持验时间内被试疏水阀的实际热凝结水排量恒定，应保证试验时间内被试疏水阀前的蒸汽和凝结水占比，即在试验时间内，应科学的控制有负荷漏汽量试验的负荷率(GB/T12251-2005对负荷率的波动范围有明确的要求)。GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的两套蒸汽疏水阀漏汽量试验装置均采用操作手动阀门，控制蒸汽管路阀门开度和凝结水管路阀门开度来达到控制负荷率的波动，此方式既不安全，负荷率控制的效果又不理想。
[0014]2、热凝结水排量试验过冷度的控制
[0015]过冷度是指凝结水温度与相应压力下饱和温度之差的绝对值。过冷度对蒸汽疏水阀热，特别是热静力型蒸汽疏水阀的凝结水排量影响比较明显:当过冷度较大的凝结水流入蒸汽疏水阀时，蒸汽疏水阀就连续排放凝结水，此时蒸汽疏水阀的排量较大；当过冷度较小的凝结水流入蒸汽疏水阀时，蒸汽疏水阀就间断排放凝结水，此时蒸汽疏水阀的排量较小。因此，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》规定:蒸汽疏水阀的热凝结水排量试验应在给定过冷度下进行。
[0016]在蒸汽疏水阀的热凝结水排量试验过程中，由于被试疏水阀处于连续排放或间断排放状态，在疏水阀前的凝结水与蒸汽占比将不断变化，热凝结水温度亦一直处于变化中，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的试验装置无法做到准确控制热凝结水排量试验的过冷度。
[0017]3、试验过程中试验条件的保持
[0018]GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》中对蒸汽疏水阀漏汽量测定试验的试验条件规定:试验过程中被测疏水阀的压力波动值不得大于+1.5% ;温度波动值不得大于+3°C。GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》中对蒸汽疏水阀热凝结水排量测定试验的试验条件亦规定:在正式读取数据时，被测疏水阀前压力波动值不得大于+1.5%;温度波动值不得大于+3 °C。
[0019]但是，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的试验装置均是采用手动阀门来控制高压罐内的压力和温度，然而，手动操作阀门具有一定时间上的滞后性；另外，手动操作阀门也无法满足准确度方面的要求。
[0020]4、排空气能力试验
[0021]排空气能力试验是蒸汽疏水阀型式试验项目之一，GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的五套试验装置均未考虑通入空气的管路，因此也无法进行排空气能力试验。
[0022]5、不同阀体长度的测试
[0023]GB/T12251-2005《蒸汽疏水阀试验方法》推荐的五套试验装置对于不同型号规格、不同型式、不同结构长度的被测蒸汽疏水阀的型式试验需要配置不同的法兰接头，试验过程极不便利，且会增加影响试验安全的风险。
【实用新型内容】
[0024]本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种实现对不同类型、不同公称尺寸的蒸汽疏水阀进行型式试验的蒸汽疏水阀型式试验系统。
[0025]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种蒸汽疏水阀型式试验系统，包括为被测疏水阀提供规定试验压力、试验温度的蒸汽和热凝结水的高压罐装置，连接在所述高压罐装置和被测疏水阀前端之间的蒸汽管路和热凝结水管路，设置在所述被测疏水阀后端方向上的排出管路，连接在所述被测疏水阀后端和排出管路之间的管式伸缩节，以及用于监测所述被测疏水阀开关状态的监测装置；
[0026]所述监测装置包括设置在所述管式伸缩节和所述被测疏水阀后端之间的第一窥视镜，所述第一窥视镜随所述管式伸缩节伸缩而移动。
[0027]优选地，所述高压罐装置包括密闭的高压罐体、连接在所述高压罐体下端的第一进水管道、