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工廠主管道蒸汽減壓閥三種方案的設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

工廠主管道蒸汽減壓閥三種方案的設(shè)計(jì)及應(yīng)用分析

概括摘要：通過(guò)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)到最佳的減壓穩(wěn)壓效果。

工況概述：

由于工廠生產(chǎn)工藝的需要，蒸汽是必不可少的工藝介質(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(dòng)較大的情況以及工廠在實(shí)際使用的流量波動(dòng)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(wèn)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(dòng)調(diào)節(jié)閥。

方案一：一臺(tái)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(chǔ)氣罐 4 、安全閥

方案一 采用自力式壓力調(diào)節(jié)閥，因簡(jiǎn)單方便，維護(hù)量小，特別是在現(xiàn)場(chǎng)能適用在無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)合，因此在蒸汽減壓的系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，見(jiàn)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(chǎng)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(chǎng)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(wú)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(chǎng)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(chǎng)合；

6 膜片式執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用橡膠膜片作為壓力檢測(cè)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(cè)元件，適用于控制壓力較高的場(chǎng)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(cè)元件，適用于高溫等較惡劣工況的場(chǎng)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(wèn)題：

序號(hào)

注意點(diǎn)

作用

使用不當(dāng)產(chǎn)生后果問(wèn)題

1

閥后應(yīng)安裝儲(chǔ)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(dòng)現(xiàn)象。

2

減壓閥后應(yīng)安裝過(guò)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(duì)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(guò)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(guò)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(guò)低現(xiàn)象。

方案二 采用一臺(tái)氣動(dòng)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(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制

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

壓力變送器根據(jù)測(cè)定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號(hào)，在控制臺(tái)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(tái)向氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)。而氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按此信號(hào)，使閥桿帶動(dòng)閥芯產(chǎn)生位移，改變通過(guò)調(diào)節(jié)閥的流量，直到測(cè)試點(diǎn)壓力達(dá)到要求.從而達(dá)到自動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥并聯(lián)。

方案三 采用兩臺(tái)氣動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥附帶定位器和空氣過(guò)濾減壓器） 3、安全閥 4 、壓力變送器 5、控制臺(tái)（過(guò)程控制器） 6 、B閥（氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥附帶定位器和空氣過(guò)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(tái)閥門通過(guò)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(guò)A閥的開度變化來(lái)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(lái)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(duì)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(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(tái)自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	便宜（一臺(tái)自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	低	在無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)合流量變化相對(duì)不大的場(chǎng)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(hào)）
方案二（一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）	較貴（一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥+一臺(tái)電氣閥門定位器+一臺(tái)壓力變送器+一臺(tái)壓力調(diào)節(jié)儀）	好	在有電有氣的場(chǎng)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(chǎng)合，特別是流量變化相對(duì)較大和要求精確控制的場(chǎng)合	閥前壓力8~12kg/cm² 閥后壓力5 kg/cm² 流量2~10t/h 要求精確控制選用閥門口徑DN100接收（接收4~20mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）
方案三（兩臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥并聯(lián)進(jìn)行同向分程控制）	更貴（兩臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥+兩臺(tái)電氣閥門定位器+一臺(tái)壓力變送器+一臺(tái)壓力調(diào)節(jié)儀）	很好	在有電有氣的場(chǎng)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(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥不能滿足的場(chǎng)合，適合流量變化特別大的場(chǎng)合	閥前壓力8~14kg/cm² 閥后壓力5 kg/cm² 流量0.5~10t/h 要求精確控制選用小閥口徑DN40（接收4~12.55mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）大閥口徑DN100（接收11.5~20mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）

派沃公司主營(yíng)產(chǎn)品:自力式壓力調(diào)節(jié)閥,蒸汽減壓閥,電動(dòng)溫度調(diào)節(jié)閥,氣動(dòng)快速切斷閥,氣動(dòng)三通調(diào)節(jié)閥

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快速導(dǎo)航

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(tái)自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	便宜（一臺(tái)自力式壓力調(diào)節(jié)閥）	低	在無(wú)電無(wú)氣的場(chǎng)合流量變化相對(duì)不大的場(chǎng)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(hào)）
方案二（一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥）	較貴（一臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥+一臺(tái)電氣閥門定位器+一臺(tái)壓力變送器+一臺(tái)壓力調(diào)節(jié)儀）	好	在有電有氣的場(chǎng)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(chǎng)合，特別是流量變化相對(duì)較大和要求精確控制的場(chǎng)合	閥前壓力8~12kg/cm² 閥后壓力5 kg/cm² 流量2~10t/h 要求精確控制選用閥門口徑DN100接收（接收4~20mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）
方案三（兩臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥并聯(lián)進(jìn)行同向分程控制）	更貴（兩臺(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥+兩臺(tái)電氣閥門定位器+一臺(tái)壓力變送器+一臺(tái)壓力調(diào)節(jié)儀）	很好	在有電有氣的場(chǎng)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(tái)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥不能滿足的場(chǎng)合，適合流量變化特別大的場(chǎng)合	閥前壓力8~14kg/cm² 閥后壓力5 kg/cm² 流量0.5~10t/h 要求精確控制選用小閥口徑DN40（接收4~12.55mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）大閥口徑DN100（接收11.5~20mA調(diào)節(jié)儀信號(hào)）

序號(hào)	注意點(diǎn)	作用	使用不當(dāng)產(chǎn)生后果問(wèn)題
1	閥后應(yīng)安裝儲(chǔ)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(dòng)現(xiàn)象。
2	減壓閥后應(yīng)安裝過(guò)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(duì)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(guò)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(guò)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(guò)低現(xiàn)象。