化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案

 我們通過(guò)多年的設計制造、現場(chǎng)應用及實(shí)踐、分析、總結，將工廠(chǎng)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，達到最佳的減壓穩壓效果。由于工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝的需要，蒸汽是的工藝介質(zhì)，需要從電廠(chǎng)輸入蒸汽，因電廠(chǎng)到工廠(chǎng)的距離較遠存在壓力波動(dòng)較大的情況以及工廠(chǎng)在實(shí)際使用的流量波動(dòng)范圍較大，因此在進(jìn)入工廠(chǎng)的蒸汽主管道壓力進(jìn)行減壓穩壓。

在蒸汽系統中，減壓閥的應用廣泛，特別是在使用飽和蒸汽的加熱制程中。然而，減壓系統常常面臨一系列問(wèn)題，如減壓閥超壓、安全閥起跳、壓力波動(dòng)導致加熱不穩定，以及減壓閥頻繁損壞等。這些問(wèn)題的根源往往在于減壓閥的初始設計選擇不當。那么，我們該如何做出正確的選擇和配置，以確保減壓系統能夠有效地發(fā)揮其減壓作用，并確保整個(gè)蒸汽系統的穩定性呢？

化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案常見(jiàn)減壓閥的類(lèi)型與特點(diǎn)概覽
在蒸汽系統中，減壓閥的選擇至關(guān)重要。根據其特性，我們常遇到的減壓閥大致可分為幾種類(lèi)型，每種都有其的應用與性能。

減壓閥的類(lèi)型與特點(diǎn)

常見(jiàn)的減壓閥可大致分為三類(lèi)。其中，第一類(lèi)和第二類(lèi)減壓閥無(wú)需外部動(dòng)力，即可實(shí)現其減壓功能。然而，第三類(lèi)減壓閥則需要額外的動(dòng)力源來(lái)驅動(dòng)其工作。

1. 直接作用式減壓閥

這種減壓閥通過(guò)上游壓力、下游壓力與彈簧力的相互平衡來(lái)工作，彈簧力的變化會(huì )直接影響到閥門(mén)的開(kāi)度。其特點(diǎn)是響應速度迅速，但在負荷發(fā)生變化時(shí)，壓力的波動(dòng)會(huì )相對較大。由于結構簡(jiǎn)單，成本較為低廉，因此常被應用于對壓力要求不甚嚴格、流量穩定的非關(guān)鍵場(chǎng)合。

2. 導閥型隔膜式減壓閥

這種減壓閥通過(guò)導閥的精準控制，結合上游和下游壓力的變化，來(lái)精細調節蒸汽量，進(jìn)而調整主閥的開(kāi)度。其突出特點(diǎn)是控制精準度高，即使在負荷發(fā)生變化時(shí)，也能保持穩定的壓力輸出，波動(dòng)極小。因此，它常被應用于對壓力穩定性要求、需要持續穩定壓力的場(chǎng)合。

3. 電/氣動(dòng)減壓閥

電/氣動(dòng)減壓閥通過(guò)控制器將反饋信號與設定壓力進(jìn)行對比，從而精準控制閥門(mén)的開(kāi)度輸出。其顯著(zhù)特點(diǎn)在于控制精準度高，并且可以實(shí)時(shí)調整壓力參數。這類(lèi)減壓閥常被用于需要頻繁調整壓力參數，或者需要遠程控制的場(chǎng)合。

化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案減壓閥選型與參數

在選購減壓閥時(shí)，確保提供正確的參數至關(guān)重要。通常，減壓閥的口徑會(huì )設計得比管道口徑稍小，以確保在高壓環(huán)境下能夠穩定工作。
在蒸汽系統中，若單純依據管道口徑來(lái)挑選減壓閥，往往會(huì )選擇到口徑過(guò)大的減壓閥，這不僅可能導致配管困難，還會(huì )顯著(zhù)縮短其使用壽命。為了選出恰當口徑的減壓閥，我們至少需要關(guān)注三個(gè)關(guān)鍵參數：上游壓力、下游壓力以及蒸汽流量。
減壓閥的穩定工作不僅取決于其自身，還受到蒸汽品質(zhì)等多方面因素的影響。為了確保減壓閥能夠長(cháng)久穩定地發(fā)揮其減壓作用，我們推薦采用以下配置組合，并定期進(jìn)行必要的維修保養。
為了確保減壓閥的穩定工作，并延長(cháng)其使用壽命，我們推薦在系統中配備以下關(guān)鍵組件：

1. 汽水分離器：其作用是攔截蒸汽中的水分，從而避免因水錘和沖蝕而損害減壓閥，并確保減壓閥不會(huì )因水分而超壓。

2. 前后截止閥：這些閥門(mén)在維修和保養時(shí)非常有用，可以方便地在需要時(shí)進(jìn)行前后切斷，確保操作安全。

3. 過(guò)濾器：用于捕捉并防止蒸汽中的雜質(zhì)進(jìn)入減壓閥，從而防止因雜質(zhì)導致的減壓閥卡傷或超壓。

4. 安全閥：其作用是在減壓閥超壓時(shí)自動(dòng)排放蒸汽，確保系統安全。

5. 壓力表：提供實(shí)時(shí)壓力讀數，便于對減壓閥進(jìn)行調試和調節。
   在特殊的工作環(huán)境下，減壓閥的穩定工作需要特別的配置。由于每臺減壓閥都有其特定的減壓比和流量比，這些比值通常不建議超過(guò)10：1。若遇到超出此范圍的工況，就需要考慮采用多臺減壓閥的串聯(lián)或并聯(lián)配置來(lái)滿(mǎn)足需求。
   
   

6. 

化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案特殊工況下的減壓閥配置

在面臨特殊的工作環(huán)境時(shí)，減壓閥的穩定運行顯得尤為重要。每臺減壓閥都擁有其的減壓比和流量比，通常這些比值被控制在10：1以?xún)?。然而，當工況超出此范圍時(shí)，為了確保減壓閥能夠持續穩定地工作，就需要考慮采用多臺減壓閥的串聯(lián)或并聯(lián)配置來(lái)應對挑戰。

*解決以上問(wèn)題通常采用以下三個(gè)方案，
方案一是采用自力式蒸汽減壓閥，
方案二是采用氣動(dòng)或電動(dòng)調節閥單臺控制，
方案三是采用氣動(dòng)或電動(dòng)調節閥兩臺并聯(lián)分程控制

*方案一: 一臺自力式蒸汽減壓閥安裝方位及管道附件說(shuō)明：
 調節蒸汽，閥后壓力調節型（B型）（應安裝冷凝器，建議安裝過(guò)濾器）減溫減壓器就是將高溫高壓蒸汽降為能夠使用的低壓低溫蒸汽（可以為過(guò)熱蒸汽）。

減溫減壓器可分為一體式和分體式兩種類(lèi)型；一體式就是減溫減壓都在同一個(gè)減溫減壓閥內；分體式減溫減壓器就是將減溫減壓分開(kāi)進(jìn)行，減壓采用單獨減壓閥，它控制精度高、運行平穩、調節靈敏，可有效清除靜差影響。概述減溫減壓裝置廣泛應用于電站、工業(yè)鍋爐或熱電廠(chǎng)等領(lǐng)域，是石化、造紙等行業(yè)中的部分。顧名思義，減溫減壓器就是通過(guò)對高溫高壓蒸汽進(jìn)行減溫和減壓，使蒸汽溫度和壓力達到工藝要求的裝備。在工業(yè)生產(chǎn)熱交換環(huán)節中，飽和蒸汽高，因此需要對過(guò)熱蒸汽降溫以作熱交換適用。為了保護設備或者提高熱效率，工業(yè)生產(chǎn)中需利用減溫減壓器調節蒸汽的溫度和壓力。

減溫減壓器型式2、分體式減溫減壓器分體式減溫減壓器分別通過(guò)減壓閥對蒸汽進(jìn)行減壓,再通過(guò)減溫器對蒸汽進(jìn)行減溫,使蒸汽達到用戶(hù)需要的溫壓值。常見(jiàn)的分體式減溫減壓器配置見(jiàn)圖。由于分體式減溫減壓器蒸汽的減壓和減溫過(guò)程相對獨立，相互無(wú)制約.減壓閥和減溫器的配置可以根據用戶(hù)的需要和工況要求來(lái)分別配置，因此具有更好的多樣性和靈活性。同時(shí)，減壓閥和減溫器可以根據現場(chǎng)空間條件自由布置。

化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案

      自力式蒸汽減壓閥因簡(jiǎn)單方便，維護量小，特別適用于現場(chǎng)無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)合；因此在蒸汽減壓的系統中得到了廣泛的應用，見(jiàn)以下特點(diǎn)：
1、壓力設定點(diǎn)可在壓力調節范圍內現場(chǎng)調節；
2、閥體部分與執行機構采用模塊化設計，可根據現場(chǎng)要求變化更改執行機構或彈簧，實(shí)現壓力調節范圍在一定范圍內快速更換；
3、自力式蒸汽減壓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(mén)的響應速度，從而提高閥門(mén)的調節精度；
4、套筒平衡閥結構采用了自平衡型雙密封面閥芯作為節流件，介質(zhì)應清潔無(wú)顆粒，適用于壓降較大，閥門(mén)口徑較大，泄漏量要求不高的場(chǎng)合；
5、雙座閥結構采用了自平衡型雙密封面雙座閥芯作為節流元件，適用于閥門(mén)口徑較大的場(chǎng)合；
6、膜片式執行機構采用橡膠膜片作為壓力檢測元件，剛度小,靈敏度高，反應迅速，調節精度高，適用于控制壓力≤0.6MPa；
7、活塞式執行機構采用氣缸活塞作為壓力檢測元件，適用于控制設定值≥ 0.6MPa壓力的場(chǎng)合；
8、波紋管執行機構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(chǎng)合。

*采用自力式蒸汽減壓閥方案中應特別注意以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，也是實(shí)際應用使用不當經(jīng)常出現的問(wèn)題：

*方案二：采用一臺氣動(dòng)調節閥，特點(diǎn)是調節精度比自力式蒸汽減壓閥要高的多，但成本和維護要求較高。
    1、截止閥   2、帶電氣閥門(mén)定位器氣動(dòng)調節閥   3、安全閥    4、壓力變送器 5、控制臺（過(guò)程控制器）

方案二采用一臺氣動(dòng)調節閥或電動(dòng)調節閥概述：
       壓力變送器根據測定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號，在控制臺中與設定值比較，當兩者之差達到一定數值后，控制臺向氣動(dòng)調節閥（電動(dòng)調節閥）發(fā)出調節信號。而氣動(dòng)調節閥（電動(dòng)調節閥）的執行機構按此信號，使閥桿帶動(dòng)閥芯產(chǎn)生位移，改變通過(guò)調節閥的流量，直到測試點(diǎn)壓力達到要求.從而達到自動(dòng)調節壓力的目的。調節閥的結構根據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構。以上兩種方案是工廠(chǎng)的常用的兩種方案，但在實(shí)際應用當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(mén)的開(kāi)度很小，閥門(mén)在小開(kāi)度情況下不是很穩定，容易出現閥門(mén)震蕩。

減溫減壓裝置是本公司技術(shù)優(yōu)化設計而成。由于溫度給水調節水泵存在最小可調流量，在水量不可調范圍內存在著(zhù)調節盲區，比如我公司標配的，最小可調水流量為0.15噸，在不可調流量?jì)冉o水調節閥無(wú)法控制微小流量使管道內注入了過(guò)量減溫水，故而公司開(kāi)發(fā)了新減溫給水系統，由變頻式特種泵調節減溫水流量，最小減溫水流量能控制至0.02噸/小時(shí)。從而不會(huì )在蒸汽管道中注入過(guò)多的水量使減溫效果出現設計偏差，也不會(huì )因為注入過(guò)多水量使管道變成臨時(shí)蒸汽發(fā)生器造成管道開(kāi)裂等責任事故。

減溫減壓器是用于在汽輪機啟動(dòng)時(shí)，向均壓箱提供足夠的低溫低壓蒸汽，用以密封汽輪機的前后汽封，不讓空氣進(jìn)入汽輪機，以減少抽真空時(shí)間，進(jìn)而縮短啟動(dòng)時(shí)間。鍋爐來(lái)的4.90MPa，470℃或3.43MPa，435℃的新蒸汽由蒸氣母管經(jīng)閥門(mén)進(jìn)入減溫減壓器時(shí)，在進(jìn)口經(jīng)節流降壓再在噴嘴中膨脹，與減溫水混合，再一起進(jìn)擴散器降速，使蒸汽在減溫器出口處壓力≤0.25MPa，溫度160-200℃，送人均壓箱，再進(jìn)入汽輪機前后汽封，滿(mǎn)足密封要求。

化工蒸汽減溫減壓裝置搭配設計方案由減壓系統、減溫系統、安全保護裝置等組成，主要特點(diǎn)如下：

1）、采用減溫、減壓分體閥結構，使蒸汽先減壓；然后單獨減溫，分別在不同系統內完成，該裝置的長(cháng)度提高了運行的可靠性，便于壓力、溫度的獨立調節。

2）、減溫噴水系統：采用特殊結構的噴嘴，可配置兩種結構形式的閥門(mén)混合管內設霧化噴嘴，減溫水通過(guò)變頻式特種泵噴入管道，可靈活設置不同類(lèi)型的噴水裝置，包括螺旋霧化噴嘴等。減溫給水壓力僅需Pb≥0.6P2+0.3MPa；

3）、減壓系統：采用三種不同結構形式的減壓閥

⑴采用直行程籠式減壓閥結構，多用于t≤400℃,P≤2.5MPa，介質(zhì)經(jīng)多個(gè)小孔節流減壓，閥內可設多級節流降壓，增加閥體使用壽命，保護了閥座及閥體免受沖擊，延長(cháng)了閥門(mén)的使用壽命，同時(shí)也降低了裝置的噪音。

⑵雙座減壓閥多用于t≤450℃,P≤4.3MPa的常規減溫減壓裝置。介質(zhì)節流通道為雙座形式，流通面積大，閥桿節流處堆焊硬質(zhì)合金，閥桿材料多為不銹鋼或氮化鋼，經(jīng)過(guò)數十年考驗，雙座減壓閥只要在上述參數范圍內使用，沒(méi)有發(fā)生過(guò)異常問(wèn)題。雙座閥不平衡力小、調節范圍廣、動(dòng)作平穩，不會(huì )出現卡死現象。減壓閥密封表面堆焊鈷基ERCrMn-C-15，抗高溫、抗沖刷；閥座和閥瓣采用配合研磨，密封性能好。

⑶柱塞式單座減壓閥，多用于壓力≤9.8MPa、溫度≥450℃或更高參數。該閥屬引進(jìn)改進(jìn)型產(chǎn)品，閥桿、閥瓣為一整體，在閥瓣處開(kāi)具多個(gè)能將汽流分解成多股梅花狀流道，能使閥內不出現強烈振動(dòng)并能降低噪音，閥內設置有曲線(xiàn)型多孔鐘罩，防止蒸汽直接沖擊閥體內表面，具有噪音低，振動(dòng)小，密封性好，降壓效果和調節特性好，使用壽命長(cháng)等特點(diǎn)。熱電廠(chǎng)等已采用，反映良好。

4）、閥流量特性：直線(xiàn)或修正等百分比特性曲線(xiàn)，可在全行程范圍內精確控制，保證二次蒸汽在30~100%額定出力范圍內，設備長(cháng)期穩定運行。

化工廠(chǎng)區主管道蒸汽減壓閥三個(gè)設計方案

      解決方案：在此情況下建議用方案三，采用兩個(gè)氣動(dòng)調節閥或電動(dòng)調節閥并聯(lián)。      
            1、截止閥  2、氣動(dòng)調節閥（附帶定位器）  3、安全閥   4、 壓力變送器  5、控制臺（過(guò)程控制器）
方案三  采用兩臺氣動(dòng)調節閥并聯(lián)進(jìn)行同向分程控制：
      A閥接收調節儀4~12.5mA時(shí)閥門(mén)從關(guān)閉至全開(kāi)，B閥接收調節儀11.5~20mA時(shí)閥門(mén)從關(guān)閉至全開(kāi)，這兩臺閥門(mén)通過(guò)兩只通向作用的定位器實(shí)現。工況在小流量時(shí)，B閥處于關(guān)閉狀態(tài)，通過(guò)A閥的開(kāi)度變化來(lái)實(shí)現。工況在大流量時(shí)，A閥全開(kāi)也滿(mǎn)足不了要求時(shí)，這時(shí)B閥也開(kāi)啟，從而來(lái)增加蒸汽的供應量。采用方案三不僅可以滿(mǎn)足生產(chǎn)時(shí)負荷變化要求，而且提高控制精度和穩定性。
蒸汽減壓穩壓三個(gè)方案分析結論：

以下是對三個(gè)方案進(jìn)行綜合比較，控制方案的最后選擇，取決于實(shí)際應用的要求和客戶(hù)的使用偏好。