主蒸汽管道減壓閥方案設(shè)計(jì)

主蒸汽管道減壓閥方案設(shè)計(jì)通過分析以及使用經(jīng)驗(yàn)，將工廠主管道蒸汽減壓三個(gè)方案進(jìn)行分析比較，從而選用合適的方案，達(dá)到的減壓穩(wěn)壓效果。根據(jù)使用要求選定減壓閥的類型和調(diào)壓精度，再根據(jù)所需大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時(shí)，應(yīng)使其大于輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前，并注意不要將其進(jìn)、出口接反；閥不用時(shí)應(yīng)把旋鈕放松，以免膜片經(jīng)常受壓變形而影響其性能。首先根據(jù)使用要求選定減壓閥的類型和調(diào)壓精度，再根據(jù)所需大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時(shí)，應(yīng)使其大于輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前，并注意不要將其進(jìn)、出口接反；閥不用時(shí)應(yīng)把旋鈕放松，以免膜片經(jīng)常受壓變形而影響其性能。

安裝蒸汽減壓閥之前必須對管路系統(tǒng)進(jìn)行沖洗清理。以防焊渣，氧化皮等贓物流入閥內(nèi)，破壞蒸汽減壓閥的密封面，影響閥門正常工作。
蒸汽減壓閥應(yīng)安裝在便于操作和維修的地方，并且必須倒立安裝在水平管道上，應(yīng)注意使管路中介質(zhì)的流向球閥、水力控制閥與閥體上箭頭所示方向一致，切勿反裝。蒸汽介質(zhì)閥門一定要倒著安裝，配帶過來的冷凝器必須高于執(zhí)行機(jī)構(gòu)，這樣執(zhí)行機(jī)構(gòu)里便可以充滿冷凝器，起到保護(hù)膜片的作用。延長使用壽命。
蒸汽減壓閥在安裝使用時(shí)，應(yīng)把冷凝器里加滿冷水，把旁通管道的截止閥打開，排除管路中的冷凝水和汽水的混合物，以防減壓閥開啟時(shí)產(chǎn)生水圾現(xiàn)象損壞減壓閥，當(dāng)無異?，F(xiàn)象后，按順時(shí)針方向緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘，將出口壓力調(diào)至所需的壓力(以閥后表壓為準(zhǔn))，調(diào)整后，將鎖緊螺母背緊，擰上防護(hù)罩。減壓閥前應(yīng)安裝過濾器，以防介質(zhì)中的雜物進(jìn)入減壓閥，影響其性能。安裝的減壓閥前后應(yīng)有一段直管，閥前的直管長度約為600毫米，閥后的直管長度約為1毫米。一般減壓閥都要求進(jìn)出口壓差必須≥0.2Mpa。減壓閥通常有DN15～DN400等多種規(guī)格，閥前、后的工作壓力分別為＜1MPa和0．1～0．5MPa，調(diào)壓范圍誤差為±5%～10%。


主蒸汽管道減壓閥方案設(shè)計(jì)的基本性能
    （1） 減壓閥調(diào)壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調(diào)范圍，在此范圍內(nèi)要求達(dá)到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。
    （2） 減壓閥壓力特性：它是指流量g為定值時(shí)，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。
    （3） 減壓閥流量特性：它是指輸入壓力—定時(shí)，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當(dāng)流量g發(fā)生變化時(shí)，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。



主蒸汽管道減壓閥工況概述： 

       由于工廠生產(chǎn)工藝的需要，蒸汽是*的工藝介質(zhì)，需要從電廠輸入蒸汽，因電廠到工廠的距離較遠(yuǎn)存在壓力波動較大的情況以及工廠在實(shí)際使用的流量波動范圍較大，因此在進(jìn)入工廠的蒸汽主管道壓力進(jìn)行減壓穩(wěn)壓。

解決以上問題經(jīng)常采用以下兩個(gè)方案，方案一是采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥，方案二是采用氣動調(diào)節(jié)閥。



方案一 ：一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行蒸汽減壓穩(wěn)壓

管道配置：1、 ZZY型自力式壓力調(diào)節(jié)閥  2、截止閥  3、儲氣罐    4 、安全閥

方案一 采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥，因簡單方便，維護(hù)量小，特別是在現(xiàn)場能適用在無電無氣的場合，因此在蒸汽減壓的系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，見以下特點(diǎn)：

1 壓力設(shè)定點(diǎn)可在壓力調(diào)節(jié)范圍內(nèi)現(xiàn)場調(diào)節(jié)；

2 閥體部分與執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用模塊化設(shè)計(jì)，可根據(jù)現(xiàn)場要求變化更改執(zhí)行機(jī)構(gòu)或彈簧，實(shí)現(xiàn)壓力調(diào)節(jié)范圍在一定范圍內(nèi)快速更換；

3 ZZYP自力式壓力調(diào)節(jié)閥一般采用波紋管作為壓力平衡元件，閥前、后壓力變化不影響閥芯的受力情況，大大加快閥門的響應(yīng)速度，從而提高閥門的調(diào)節(jié)精度；

4 ZZYM自力式壓力套筒調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面閥芯作為節(jié)流件，介質(zhì)應(yīng)清潔無顆粒狀雜質(zhì)，適用于壓降較大，閥門口徑不大，泄漏量要求不高的場合；

5 ZZYN型自力式雙座調(diào)節(jié)閥采用了自平衡型雙密封面雙座閥芯作為節(jié)流元件，適用于閥門口徑較大的場合；

6 膜片式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用橡膠膜片作為壓力檢測元件，剛度小,靈敏度高，反應(yīng)迅速，調(diào)節(jié)精度高，適用于控制壓力≤0.6MPa；

7 活塞式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用氣缸活塞作為壓力檢測元件，適用于控制壓力較高的場合，壓力設(shè)定值≥ 0.6MPa；

8 波紋管執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用波紋管作為壓力檢測元件，適用于高溫等較惡劣工況的場合。



采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥方案中應(yīng)特別注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也是實(shí)際應(yīng)用使用不當(dāng)經(jīng)常出現(xiàn)的問題：

序號	注意點(diǎn)	作用	使用不當(dāng)產(chǎn)生后果問題
1	閥后應(yīng)安裝儲氣罐	可起到緩沖穩(wěn)壓的作用	當(dāng)流量變化時(shí)， 產(chǎn)生壓力較大的波動現(xiàn)象。
2	減壓閥后應(yīng)安裝過壓保護(hù)裝置	防止閥門被打壞	（即安全閥），防止因閥后流量接近為零而導(dǎo)致壓力上升,對自力式壓力調(diào)節(jié)閥打壞現(xiàn)象。
3	安全閥的設(shè)定壓力不可接近工作壓力	防止安全閥起跳頻繁	流量過小時(shí)，導(dǎo)致自力式壓力調(diào)節(jié)閥趨向關(guān)閉，而產(chǎn)生安全閥起跳頻繁。
4	因盡量減小自力式壓力調(diào)節(jié)閥填料密封處的摩擦力，	防止因摩擦力過大而產(chǎn)生閥門反應(yīng)滯后現(xiàn)象。	導(dǎo)致閥后安全閥起跳頻繁或壓力過低現(xiàn)象。

方案二 采用一臺氣動調(diào)節(jié)閥，特點(diǎn)是調(diào)節(jié)精度比自力式壓力調(diào)節(jié)閥要高的多，但成本和維護(hù)要求較高。



方案二 一臺氣動調(diào)節(jié)閥控制

管道配置：1、截止閥  2、氣動調(diào)節(jié)閥（附帶定位器）  3、安全閥   4 、壓力變送器  5、控制臺（過程控制器）

        壓力變送器根據(jù)測定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號，在控制臺中與設(shè)定值比較，當(dāng)兩者之差達(dá)到一定數(shù)值后，控制臺向氣動調(diào)節(jié)閥發(fā)出調(diào)節(jié)信號。而氣動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按此信號，使閥桿帶動閥芯產(chǎn)生位移，改變通過調(diào)節(jié)閥的流量，直到測試點(diǎn)壓力達(dá)到要求.從而達(dá)到自動調(diào)節(jié)壓力的目的。

        調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)根據(jù)工藝條件基本上為單座、套筒、雙座、籠式單座、套筒單座以及低噪音結(jié)構(gòu)。

以上兩種方案是工廠的常用的兩種方案，但在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中閥后的流量變化較大，特別是在蒸汽用量很小時(shí)，即閥門的開度很小，閥門在小開度情況下不是很穩(wěn)定，容易出現(xiàn)閥門震蕩。解決方案：在此情況下建議用方案三，采用兩個(gè)氣動調(diào)節(jié)閥并聯(lián)。



方案三  采用兩臺氣動調(diào)節(jié)閥并聯(lián)進(jìn)行同向分程控制：

1、截止閥  2 、 A閥（氣動調(diào)節(jié)閥附帶定位器和空氣過濾減壓器）  3、安全閥   4 、壓力變送器  5、控制臺（過程控制器）  6  、B閥（氣動調(diào)節(jié)閥附帶定位器和空氣過濾減壓器）     

        A閥接收調(diào)節(jié)儀4~12.5mA時(shí)閥門從關(guān)閉至全開，B閥接收調(diào)節(jié)儀11.5~20mA時(shí)閥門從關(guān)閉至全開，這兩臺閥門通過兩只通向作用的定位器實(shí)現(xiàn)。工況在小流量時(shí)，B閥處于關(guān)閉狀態(tài)，通過A閥的開度變化來實(shí)現(xiàn)。工況在大流量時(shí)，A閥全開也滿足不了要求時(shí)，這時(shí)B閥也開啟，從而來增加蒸汽的供應(yīng)量。采用方案三不僅可以滿足生產(chǎn)時(shí)負(fù)荷變化要求，而且提高控制精度和穩(wěn)定性。



3 、 結(jié)論：以下是對三個(gè)方案進(jìn)行綜合比較，控制方案的后選擇，取決于實(shí)際應(yīng)用的要求和客戶的使用偏好。

特點(diǎn)比較 閥門類 型方案	成本 （包括閥門相關(guān)附件和配套儀表及控制系統(tǒng)）	精度及 穩(wěn)定性	適用工況	應(yīng)用舉例
方案一 （一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	便宜 （一臺自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	低	在無電無氣的場合 流量變化相對不大的場合 安全閥的設(shè)定壓力不可接近工作壓力	閥前壓力8~10kg/cm2 閥后壓力5 kg/cm2 流量6~10t/h 選用閥門口徑DN100（直接接收管道壓力信號）
方案二 （一臺氣動調(diào)節(jié)閥）	較貴 （一臺氣動調(diào)節(jié)閥+一臺電氣閥門定位器+一臺壓力變送器+一臺壓力調(diào)節(jié)儀）	好	在有電有氣的場合 可遠(yuǎn)程設(shè)定和顯示 一般用在自力式壓力調(diào)節(jié)閥不能滿足的場合，特別是流量變化相對較大和要求控制的場合	閥前壓力8~12kg/cm2 閥后壓力5 kg/cm2 流量2~10t/h 要求控制 選用閥門口徑DN100接收（接收4~20mA調(diào)節(jié)儀信號）
方案三 （兩臺氣動調(diào)節(jié)閥并聯(lián)進(jìn)行同向分程控制）	更貴 （兩臺氣動調(diào)節(jié)閥+兩臺電氣閥門定位器+一臺壓力變送器+一臺壓力調(diào)節(jié)儀）	很好	在有電有氣的場合 可遠(yuǎn)程設(shè)定和顯示 一般用在自力式壓力調(diào)節(jié)閥不或用一臺氣動調(diào)節(jié)閥不能滿足的場合，適合流量變化特別大的場合	閥前壓力8~14kg/cm2 閥后壓力5 kg/cm2 流量0.5~10t/h 要求控制 選用小閥口徑DN40（接收4~12.55mA調(diào)節(jié)儀信號） 大閥口徑DN100（接收11.5~20mA調(diào)節(jié)儀信號）