帶定位器電動減溫減壓閥構(gòu)造

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之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現(xiàn)在介紹帶定位器電動減溫減壓閥構(gòu)造因裝置蒸汽系統(tǒng)平衡的需要，由一段轉(zhuǎn)化爐產(chǎn)生的過熱蒸汽(壓力12.5 MPa，溫度515 9C)用于蒸汽驅(qū)動汽輪機。在正常運行時，多出的蒸汽用于后續(xù)工段及其它中壓裝置上，這就需要減溫減壓，由過熱蒸汽減溫到35590，壓力減壓到3.8 MPa。在蒸汽不夠用或開車時，HV-112和PV-172A(同型號、同參數(shù))必須關(guān)死，不允許泄漏。如果泄漏將直接影響蒸汽驅(qū)動汽輪機工作效率。此兩閥設計時選用意大利ABB廠家生產(chǎn)的減溫減壓調(diào)節(jié)閥，自1997年4月7日投料以來，由于原
設計閥存在著諸多問題，原系統(tǒng)減溫減壓閥(其中一套)不能再使用。1998年年底，選用瑞典BTG生產(chǎn)的減溫減壓調(diào)節(jié)閥，于1999年9月大修時上線安裝，平穩(wěn)運行至今(400多天)。達到了無事故、無泄漏、節(jié)能降耗的目的，為化肥廠安全生產(chǎn)、設備正常運行打下了堅實的基礎。
本裝置由減溫減壓系統(tǒng)、給水系統(tǒng)、安全保護裝置和蒸汽管道組成。并由熱控裝置進行自動調(diào)節(jié)。主要配套閥門有減溫減壓閥（或減壓閥）、給水調(diào)節(jié)閥及安全閥，其中減溫減壓閥和給水調(diào)節(jié)閥均配有電動（或氣動）執(zhí)行機構(gòu)，具有用戶使用安裝方便、調(diào)節(jié)精度高的特點。采用減溫減壓閥結(jié)構(gòu)，使整套裝置的長度大大縮短，減少了占地面積，也降低了工程投資。

1、帶定位器電動減溫減壓閥構(gòu)造減溫減壓系統(tǒng)
蒸汽的減壓過程是由減溫減壓閥（或減壓閥）、壓力調(diào)節(jié)閥和節(jié)流孔板來實現(xiàn)的，其減壓級數(shù)由新蒸汽壓力和出口蒸汽壓力之差值來決定。減溫減壓閥的壓力調(diào)節(jié)是通過壓力變送器和PID調(diào)節(jié)器，再由電動執(zhí)行機構(gòu)操縱帶動與減溫減壓閥瓣相連的閥桿，使閥瓣在套筒內(nèi)上下運動，以改變通道面積的大小來達到節(jié)流減壓的目的。
減溫減壓閥采用Z型單座套筒結(jié)構(gòu)減壓，增大了流量可調(diào)比，減少了閥門泄漏量；閥內(nèi)設有節(jié)流孔罩（網(wǎng)罩），增大了減壓幅度，同時避免減溫水直接噴射在閥門上，保護了閥體，延長了閥門的使用壽命。
若是三次或三次以上的減壓，除了減溫減壓閥外，還需要閥后節(jié)流孔板來實現(xiàn)。節(jié)流孔板上有許多小孔，當工蒸汽流經(jīng)小孔時，由于通道面積縮小，使流過的蒸汽壓力降低，同時也能起到消音作用。
蒸汽的減溫過程是將冷卻水由噴咀噴入閥腔內(nèi)使水和蒸汽在閥內(nèi)直接混合來實現(xiàn)的。
2、給水系統(tǒng)
是用來調(diào)節(jié)冷卻水壓力和噴水量大小的，從而達到控制溫度的目的。其中主要靠給水調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)，該閥無給水回路系統(tǒng)，方便了用戶布局。給水調(diào)節(jié)閥設有不同Kv值，根據(jù)用戶所供的冷卻水壓力Pb，選擇調(diào)節(jié)閥承受的適當壓差DP。當用戶所供的冷卻水壓力大于0.6P1MPa+DP（DP為給水調(diào)節(jié)閥的壓差）應另裝節(jié)流裝置，節(jié)流裝置內(nèi)節(jié)流圈的數(shù)量和節(jié)流孔的大小根據(jù)給水的流量設計。
給水調(diào)節(jié)閥DN20、32均為單座或精小型。閥瓣和閥桿為一體式，閥桿直接與直行程執(zhí)行機構(gòu)相連，當蒸汽管道內(nèi)蒸汽溫度有改變時，便引起熱電阻的電阻值改變經(jīng)溫度變送器和調(diào)節(jié)器傳給電動執(zhí)行機構(gòu)，然后操縱閥桿，使閥瓣在閥座內(nèi)運動，以改變流通面積來控制冷卻水流量，使管道內(nèi)蒸汽溫度保持在規(guī)定的范圍內(nèi)，在通向減溫減壓閥噴嘴的管道上裝有止回閥，防止因給水系統(tǒng)失壓而使蒸汽倒流。
若沒有帶熱控柜，根據(jù)現(xiàn)場二次蒸汽溫度計，可以直接手動操作調(diào)節(jié)。
給水調(diào)節(jié)閥前裝有截止閥和節(jié)流閥，用來適當調(diào)節(jié)流量、壓力。
3、安全保護裝置
新蒸汽通過減溫減壓閥和節(jié)流孔板進行減壓后，在此管道上裝有安全保護裝置（形式有沖量和彈簧二種），該裝置的作用是當蒸汽管道內(nèi)的壓力超出允許值時，將蒸汽排向大氣，使管道內(nèi)蒸汽壓力保持在允許值內(nèi)，從而保證減溫減壓裝置及用汽設備的安全。
沖量式安全裝置由沖量安全閥、主安全閥組成。
沖量式安全裝置動作原理如下：
當減溫減壓后的蒸汽壓力超出允許值時，沖量式安全閥的閥瓣便開啟，蒸汽則通過管子進入主安全閥的活塞上部空間，因為主安全間活塞面積大于其閥瓣的面積，因此蒸汽作用在活塞上的力大于管道內(nèi)蒸汽作用于閥瓣的力，這樣就使主安全閥的閥瓣打開，將蒸汽排至大氣中去。
當管道內(nèi)蒸汽壓力降低到允許額定值或稍低時，沖量安全閥的閥瓣在重錘作用下降落，關(guān)閉了沖量式安全閥通向主安全閥的通道，在主安全閥上部空間的蒸汽由排汽管道排出，主安全閥活塞上部由于壓力降低，并在彈簧和蒸汽作用下，主安全閥關(guān)閉，進入正常運行。
4、減溫減壓裝置的附屬設備
減溫減溫裝置管道進出口均需裝電動閘閥（或電動截止閥）以供開啟和關(guān)閉之用，在裝置管道低處應裝有吹洗、取樣、疏水排污用的閥門。
減溫減壓裝置，配有自動控制系統(tǒng)，按用戶需要，由我公司配套提供多種類型的蒸汽壓力、溫度、流量等控制裝置。
目前我公司生產(chǎn)的DCK型蒸汽壓力、溫度、流量等控制裝置已有比較完整的系列。有常規(guī)儀表盤控制及智能型控制等方式。

1 減溫減壓調(diào)節(jié)閥的應用
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調(diào)式減壓閥,自力式減壓閥PV- 17 2A ,HV-112減溫減壓調(diào)節(jié)閥的參數(shù):正常流量100000 kg/h;人口壓力12.5 MPa，出口壓力3.9 MPa，壓力降8.7 MPa;人口溫度51590，出口溫度35090，進出口飽和溫度328.21,248.8390;入口尺寸D?= 1 50m m，出口尺寸D。二100m m。特性為直線型，噴淋水口29090，壓力15.1M Pa，管徑D?=50 mm。
HV -11 2, PV-172A是一個帶有噴淋水裝置的單座平衡式套筒閥，單座套筒閥必然有一個導向密封環(huán)，其密封環(huán)是用柔性石墨制成。這種單座套筒平衡式閥芯，內(nèi)漏只有兩處:一處是閥座與閥芯密封面被破壞;第二處是閥芯上導向密封環(huán)被破壞。1997年8月PV-172A發(fā)生嚴重內(nèi)漏，由意大利代表方無償更換了閥芯導向密封環(huán)，運行不到一個月又開始內(nèi)漏。停車時再一次更換閥芯密封導向密封環(huán)，結(jié)果運行不到一個月又開始內(nèi)漏。
1998年初 ，PV-172A填料再次發(fā)生外泄，采取帶壓堵漏措施。由于填料函處于膠狀狀態(tài)，受溫度影響而固化，閥桿動作失靈，調(diào)節(jié)閥*失去控制。1998年大修時采用雙氣缸地板上支承，儀表聯(lián)鎖控制，使用到1999年9月。為保證二化肥平穩(wěn)運行，大修時更換BTG公司調(diào)節(jié)閥，這一嚴重問題才得以解決。

內(nèi)漏原因 :①調(diào)節(jié)閥在選材方面有著較大的缺陷，調(diào)節(jié)閥匹配不合理，密封面不耐腐蝕，不耐沖刷，這是泄漏的主要原因。②閥桿設計太細，抗彎強度低，造成閥芯卡澀、閥桿彎曲等諸多故障。③調(diào)節(jié)閥填料函設計不合理，尤其是高溫高壓調(diào)節(jié)閥填料函極為不合理。一般填料函深度設計為100 mm以上，但ABB廠家只有50一80 mm，根本滿足不了特殊環(huán)境條件下使用，所以高溫調(diào)節(jié)閥填料函很容易外泄。④調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)在設計上存在著許多問題。目前，世界上調(diào)節(jié)閥設計水平標準是:重量輕、體積小、流量系數(shù)大、多彈簧膜頭或者汽缸式執(zhí)行機構(gòu)、高品質(zhì)調(diào)節(jié)。但是，PV-172A調(diào)節(jié)閥執(zhí)行機構(gòu)高度可達2.2m左右，由此可見設計高度太高，容易產(chǎn)生搖晃。如果稍有振動，執(zhí)行機構(gòu)首先對閥桿、填料函產(chǎn)生破壞。⑤PV-172A調(diào)節(jié)閥閥桿與推桿聯(lián)結(jié)處十分薄弱，聯(lián)結(jié)強度不夠，從設計結(jié)構(gòu)上與其他廠家相比還不太理想，聯(lián)結(jié)塊熱處理硬度不夠，經(jīng)常滑絲、脫扣，造成調(diào)節(jié)閥失控。
閥門定位器(又稱：氣動閥門定位器）是調(diào)節(jié)閥的主要附件，通常與氣動調(diào)節(jié)閥配套使用，它接受調(diào)節(jié)器的輸出信號，然后以它的輸出信號去控制氣動調(diào)節(jié)閥，當調(diào)節(jié)閥動作后，閥桿的位移又通過機械裝置反饋到閥門定位器，閥位狀況通過電信號傳給上位系統(tǒng)。
定位器結(jié)構(gòu)：閥門定位器按其結(jié)構(gòu)形式和工作原理可以分成氣動閥門定位器、電－氣閥門定位器和智能式閥門定位器。
閥門定位器能夠增大調(diào)節(jié)閥的輸出功率，減少調(diào)節(jié)信號的傳遞滯后，加快閥桿的移動速度，能夠提高閥門的線性度，克服閥桿的磨擦力并消除不平衡力的影響，從而保證調(diào)節(jié)閥的正確定位。
適配品種 常用執(zhí)行機構(gòu)分氣動執(zhí)行機構(gòu)，電動執(zhí)行機構(gòu)，有直行程、角行程之分。用以自動、手動開閉各類閥門、風板等。
閥門定位器的工作原理：閥門定位器是控制閥的主要附件.它將閥桿位移信號作為輸入的反饋測量信號,以控制器輸出信號作為設定信號，進行比較，當兩者有偏差時，改變其到執(zhí)行機構(gòu)的輸出信號，使執(zhí)行機構(gòu)動作，建立了閥桿位移倍與控制器輸出信號之間的一一對應關(guān)系。因此，閥門定位器組成以閥桿位移為測量信號，以控制器輸出為設定信號的反饋控制系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)的操縱變量是閥門定位器去執(zhí)行機構(gòu)的輸出信號。
閥門定位器的分類：閥六定位器按輸入信號分為氣動閥門定位器和電氣閥門定位器。氣動閥門定位器的輸入信號是標準氣信號，例如，20~100kPa氣信號，其輸出信號也是標準的氣信號。電氣閥門定位器的輸入信號是標準電流或電壓信號，例如，4~20mA電流信號或1~5V電壓信號等，在電氣閥門定位器內(nèi)部將電信號轉(zhuǎn)換為電磁力，然后輸出氣信號到撥動控制閥。 按動作的方向可分為單向閥門定們器和雙向閥門定位器。單向閥門定位器用于活塞式執(zhí)行機構(gòu)時，閥門定位器只有一個方向起作用，雙向閥門定位器作用在活塞式執(zhí)行機構(gòu)氣缸的兩側(cè)，在兩個方向起作用。
按閥門定位器輸出和輸入信號的增益符號分為正作用閥門定位器和反作用閥門定位器。正作用閥門定位器的輸入信號增加時，輸出信號也增加，因此，增益為正。反作用閥門定位器的輸入信號增加時，輸出信號減小，因此，增益為負。 按閥門定位器輸入信號是模擬信號或數(shù)字信號，可分為普通閥門定位器和現(xiàn)場總線電氣閥門定位器。普通閥門定位器的輸入信號是模擬氣壓或電流、電壓信號，現(xiàn)場總線電氣閥門定位器的輸入信號是現(xiàn)場總線的數(shù)字信號。 按閥門定位器是否帶ＣＰＵ可分為普通電氣閥門定位器和智能電氣閥門定位器。普通電氣閥門定位器沒有ＣＰＵ，因此，不具有智能，不能處理有關(guān)的智能運算。智能電氣閥門定位器帶ＣＰＵ，可處理有關(guān)智能運算，例如，可進行前向通道的非線性補償?shù)?，現(xiàn)場總線電氣閥門定位器還可帶ＰＩＤ等功能模塊，實現(xiàn)相應的運算。 按反饋信號的檢測方法也可進行分類。
例如，用機械連桿方式檢測閥位信號的閥門定位器：用霍樂效應檢測位移的方法檢測閥桿位移的閥門定位器：用電磁感應方法檢測閥桿位移的閥門定位器等。智能變頻控制
執(zhí)行機構(gòu)在工作過程中，由于電機的頻繁啟動，導致工作時額定頻率的變化，通過智能變頻控制可使頻率達到額定值。
例如：由于電阻或外力原因，電機啟動速度變慢，導致執(zhí)行機構(gòu)行程控制的誤差，運用智能變頻控制，可以改變輸入轉(zhuǎn)速，從而使執(zhí)行機構(gòu)的工作更可靠和穩(wěn)定。

從設計上來講，閥體采用整體鍛造鋼材料，內(nèi)外按平滑曲線機加工成型，保證在閥門升溫和降溫時熱應力小，閥帽和閥蓋采用加壓自密封，保證了不泄漏和拆卸方便。由籠式閥芯和多層籠式溢流筒完成的多步驟減壓，可以保證蒸汽在減壓過程中流速始終控制在合理范圍內(nèi)，以減少振動和噪音。閥桿和閥芯采用過盈配合安裝，不松動不脫落，彈性閥座設計保證長時間運行閥門不泄漏，減溫噴水點設計在閥內(nèi)蒸汽流速大的部位，對流量調(diào)節(jié)范圍高的產(chǎn)品采用蒸汽強制霧化的技術(shù)。另外，BTG公司生產(chǎn)的減溫減壓調(diào)節(jié)閥大特點是超長閥座，閥芯有著可靠的導向作用，閥芯與閥座密封面同軸度高，它的閥座設計為彈性件，不受溫度急速變化而變形，它隨著溫度急速變化而進行補償，這對閥芯與閥座密封有著極大作用。材料采用Hagnes25超硬合金鋼，閥桿移動時穩(wěn)定性強，籠型閥芯使閥門調(diào)節(jié)呈線性，閥芯采用不銹鋼材料，表面經(jīng)過氮化處理，閥端和閥桿采用膨脹石墨密封環(huán)、密封可靠，拆卸方便。
由于 B TG 公司執(zhí)行機構(gòu)連接支架采用空心鋼結(jié)構(gòu)、內(nèi)灌砂以減振防熱這一特點，就克服了現(xiàn)場振動帶來的不必要的維護量;穩(wěn)定性好，不易產(chǎn)生振動，閥桿不易彎曲，填料函不易損壞。上閥蓋與普通調(diào)節(jié)閥設計上大大不同，BT(;設計的上閥蓋是內(nèi)鑲嵌式的，外壁與閥內(nèi)壁為間隙配合，內(nèi)壁與閥芯導向部分相配。從這一點上對閥芯的同軸度、穩(wěn)定性有著很重要的作用。所以該閥要比一般的閥同軸度高，穩(wěn)定性好，振動小。
以上 幾 點 是BTG生產(chǎn)的調(diào)節(jié)閥大設計優(yōu)點，從多方位減少振動，減少噪音，提高同軸度，提高密封性能，終達到延長調(diào)節(jié)閥使用壽命。

3 現(xiàn)場運行
HV -11 2調(diào) 節(jié)閥由于選用技術(shù)較的生產(chǎn)工藝，自1999年9月上線安裝，運行至今(40多天)未因該閥影響裝置正常生產(chǎn)，減少了正常維護量，保證了二化平穩(wěn)運行。根據(jù)大慶化肥廠所使用情況來看，BTG生產(chǎn)的減溫減壓調(diào)節(jié)閥至少可使用8一12年檢修一次，由于長時間不檢修，可能造成聯(lián)結(jié)螺栓銹死，為防止螺栓銹死，運行3一5年逐個取出聯(lián)結(jié)螺栓涂上二硫化鑰，以方便下次正常檢修。與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求