蒸汽減壓閥調壓原理

蒸汽減壓閥調壓原理 電動蒸汽減壓閥調壓原理 氣動蒸汽減壓閥調壓原理 自力式 高溫高壓 Y43H 蒸減壓閥調壓原理

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應用，現在介紹減壓閥減壓閥是一種自動降低管路工作壓力的專門裝置，作用是在給定減壓范圍后，可以將較高壓力的介質減到給定壓力。它可將閥前管路較高的液體壓力減少至閥后管路所需的水平。這里的傳輸介質主要是水。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網水壓過高的區域、礦井及其他場合，以保證給水系統中各用水點獲得適當的服務水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費程度幾乎同給水系統的水壓大小成正比，因此減壓閥具有改善系統運行工況和潛在節水作用，據統計其節水效果約為30%。減壓閥的構造類型很多，以往常見的有薄膜式、內彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內流道對水流的局部阻力降低水壓。JB/T2203－1999《減壓閥結構長度》為主的通用類。國內大多數減壓閥生產廠家均按本標準設計生產，但本標準也不盡，規格不全。氣體減壓閥大公稱通徑為DN500，水用減壓閥大公稱通徑DN1000。根據廠家所生產的減壓閥規格及掌握的資料來看，各廠家連接尺寸也不盡統一，建議通用機械研究所對JB/T2203－1999《減壓閥結構長度》進行修訂。建議設計院及用戶按標準選用，減壓閥生產廠家按標準設計制造。


進口減壓閥的工作原理
當導閥打開以后，從圖2中可以看出，上游管段A腔的蒸汽迅速進入內部過濾罩，通過導閥到達a通道（供汽調節通道），當a通道充滿蒸汽后直接被送至主閥膜片下腔，同時一部分蒸汽通過b通道（壓力控制通道）被分流進入B腔。主閥膜片下腔在a通道蒸汽不斷地供給下，主伐膜片受壓后向上突起，所產生的推力推動主閥桿向上運動，打開主閥，同樣蒸汽*地從A腔流向B腔。當下游出口管段負荷滿足的情況下，余多的蒸汽同樣也使B腔內的壓力不斷升高，不斷升高的壓力通過c通道（壓力感應通道）傳輸到導閥膜片下汽腔，此時導閥膜片向上突起，克服上部調節彈簧的壓力，導閥被關小或關閉。
在蒸汽節能技術中，高壓輸送低壓使用是一個基本原則。低壓使用可以提供蒸汽中更大比例的潛熱、可以減少冷凝水所含熱量，減少二次蒸汽量、具有更高的干度。 在國內使用減壓閥的行業很多，但也伴隨著許多問題，如有的減壓閥僅實現減壓功能，不能穩壓，造成下游用汽設備的損壞。有的減壓閥經常出現上游壓力波動或下游負荷變化，很難實現的壓力控制，有的減壓閥在沒有負荷時，下游壓力持續攀升，造成超壓現象的出現。 
我們知道，減壓閥的構造類型很多，以往常見的有薄膜式、內彈簧活塞式等。其中內部先導活塞式減壓閥金屬膜片下側的壓力使得膜片上移關閉主閥活塞兩側的壓力慢慢相等主閥在下游壓力與設定壓力相等時找到位置點主閥位置建立，調整到了設定壓力。外部先導薄膜式減壓閥啟動前正常的位置是主閥關閉，而導閥則由彈簧作用力打開。蒸汽經由導閥進入主隔膜室，一部分蒸汽則由控制孔流出。主隔膜室中的控制壓力增大，打開主閥隨著蒸汽流過主閥，下游壓力上升，并由壓力感應管反饋在主隔膜的下部（為了確保下游壓力穩定，應安裝下游壓力感應管），該作用力平衡隔膜上部的彈簧作用力，使導閥逐漸節流關閉，從而維持主閥隔膜室內的壓力，控制主閥開度，輸送適量蒸汽，維持下游穩定的壓力。當下游壓力上升時，反饋壓力增大，導閥關閉，控制壓力由控制孔釋放，使主閥緊密關閉。下游任何的負載變化或壓力波動，都會反饋在導閥隔膜的下方，從而調節主閥的開度，確保下游壓力的穩定。 



三、蒸汽輸送系統設備

1、蒸汽壓力調節設備 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調式減壓閥,自力式減壓閥蒸汽減壓是通過流體在閥門中的節流實現的，流體通過減壓閥時的流動過程是絕熱節流過程，這種過程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動，節流后焓值不變，溫度有所降低，比容和熵有所增加。   
目前工程上通常采用機械式蒸汽減壓閥和電動/氣動蒸汽調節閥對蒸汽進行減壓。

1.1 蒸汽壓力電動/氣動調節系統

1.1.1工作原理 
由壓力傳感器將閥后壓力信號轉換成4-20MA電流信號送至PID調節器，在PID調節器內設定閥后壓力，由PID調節器經過計算向電動蒸汽調節閥輸出4-20MA控制信號，控制閥門開啟度，以維持閥后壓力穩定。 


蒸汽壓力電動/氣動調節系統的調節精度由調節閥的工作流量特性（即調節閥在前后壓差隨流量變化的工作條件下，調節閥相對開度與相對流量之間的關系）決定。 
用電動或氣動控制閥+壓力傳感器+控制儀來控制，這種方法并且壓力負荷變化較小的場合。

1、揭開減壓閥的罩，按順時針方向調節螺栓出口壓力上升，安逆時針方向旋轉出口壓力下降。
2、在確認出口壓力達到設定壓力之后，擰緊鎖緊螺帽，固定調節螺栓，在安裝閥罩關閉減壓閥前的閘閥，開啟減壓閥后的閘閥，制造下游低壓環境；
3、將調節螺釘按逆時針旋轉至上位置（相對低出口壓力），然后關閉減壓閥后閘閥；
4、慢慢開啟減壓閥前的閘閥至全開；
5、順時針慢慢旋轉調節螺釘，將出口壓力調至所需要的壓力（以閥后表壓為準）；調整好后，將鎖緊螺母鎖緊，打開減壓閥后閘閥；
6、如在調整時出口壓力高于設定壓力，須從*步開始重新調整，即只能從低壓向高壓調



1.1.2 系統特點  
a．在蒸汽流量較小時（<1.5t/h）電動調節閥不能控制流量和閥后壓力。

b. 在蒸汽流量較大時（>5t/h）電動調節閥控制蒸汽流量和閥后壓力較為。

c. 蒸汽電動調節閥開度較大時阻力較小，壓降<0.05Mpa。

1.1.3 應用場合 
蒸汽壓力電動/氣動調節系統適用于流量負荷較大，機械式調節閥精度無法滿足要求的場合。

1.1.4 調節閥選型 
為合理選定調節閥，應正確計算調節閥的流通能力，否則會使調節閥的口徑選得過大或過小。如果口徑選得過大，不僅浪費投資，而且會使閥門經常處于小開度位臵，從而造成調節品質下降。反之，如果口徑選得過小，即使閥門處于全開狀態，也不能適應大負荷的需要，使調節系統失靈。 
    流通能力的定義是：當閥門全開，閥兩端的壓力降為0.1Mpa，流體的密度為1g/cm3時，每小時流經調節閥的流量，用符號Cv來表示。對于蒸汽Cv值按下式計算：    

Cv=)式中：Q----大流量(kg4/h） 
1P----大流量時的進口壓力（MPa） 

2P----大流量時的進口壓力（MPa）

K----K=1+（0.0013*過熱溫度/℃） 
P?----大流量時進出口壓力差（MPa）P?=（1P-2P） 
注： 
以上公式只適用于水蒸氣。 
? 除了流量系數的選擇計算外，調節閥選擇時還應該注意與執行器配合后的大承受壓差，調節閥的大工作溫度以及控制信號、調節特性曲線等。 1.1.5 調節閥的安裝  
一般情況下，蒸汽調節閥前需要安裝有疏水閥組，實現對閥前的冷凝水的自動及時排放，避免管道中的凝結水對調節閥形成的水擊損壞；如果調節閥后為提升管道，也應該安裝相應得疏水閥組；另外調節閥前一般應該在水平管道上側裝與進口管道同徑的過濾器，濾網不小于40—60目。 
其次，一般調節閥前后要進行縮擴徑處理，變徑時使用偏心大小頭，避免使用同心大小頭。 
其他安裝事項大致與機械式減壓閥相同。 


1.2 機械式蒸汽減壓閥  
機械式蒸汽減壓閥靠調節閥芯與閥座流通截面積以穩定閥后壓力的穩定，一般分為兩類，即直接作用型和先導調節型。機械式蒸汽減壓閥有以下特點： 
a) 閥門在小流量下后端壓力變化較小，在小流量大壓差工況下減壓效果較好。 b) 閥門在大流量情況下閥后壓力下降較大。 
c) 機械式蒸汽減壓閥適用于流量負荷較小。在常規應用中機械式蒸汽減壓閥使用較為
廣泛，他們的調節比一般為10:1或20:1。

    這兩種常見的減壓閥雖然不一定都適用于所有工況，但只要我們根據使用工況、流量來選擇減壓閥的話，就可以解決減壓閥只能減壓，不能穩壓，或出現上游壓力波動或下游負荷變化，以及在沒有負荷時，下游壓力持續攀升，出現超壓現象等問題。
蒸汽減壓閥的安裝必須在管路系統清潔的情況下進行。以防焊渣，氧化皮等贓物流入閥內，影響閥門正常工作。所以，在減壓閥安裝的前端需要安裝過濾器，也是為了以防止質中的雜物進入減壓閥，影響其性能。 
閥應安裝在便于操作和維修的地方，并且必須直立安裝在水平管道上，應注意使管路中介質的流向與閥體上箭頭所示方向一致，切勿反裝。安裝的減壓閥前后應有一段直管，閥前的直管長度約為600mm，閥后的直管長度約為1mm。一般減壓閥都要求進出口壓差必須大于0.2Mpa。減壓閥通常有DN50～DN100等多種規格，閥前、后的工作壓力分別為1MPa和0．1～0．5MPa，調壓范圍誤差為±5％～10％。 
蒸汽減壓閥的安裝和使用，應該旁路管截止閥打開，消除冷凝水管和蘇打水，以防減壓閥打開產生水減壓閥，造成損壞現象，當沒有異常現象，順時針方向旋轉調節螺絲，慢慢將出口壓力調整為必要的壓力（在閥在表壓為準），經過調整，將鎖緊螺母回緊，安裝防護罩。 


國產減壓閥的工作原理
導閥的開啟都是利用頂部的調節螺栓順時針方向擰動，使彈簧縮產生的彈力，使導閥膜片向下凹陷，作用在導閥連桿上的力，使之向下位移打開導閥。當導閥開啟后，上游進汽管段A腔的蒸汽通過α通道（供汽調節通道），經過導閥進入導閥環形汽腔，由β通道直接送到下面的活塞汽缸上腔。在A腔蒸汽不斷的供給下，壓力持續升高，推動活塞下行打開主閥，這時蒸汽*從A腔流至B腔。當下游出口管段B腔負荷滿足的情況下，余多的蒸汽又使B腔內的壓力不斷升高。不斷升高的壓力通過γ通道（壓力感應通道）反饋到導閥膜片下腔，使導閥膜片向上突起，克服了上部調節彈簧的壓力，導閥被關小或關閉。從而，關小或關閉來自上游α通道的蒸汽源。當活塞汽缸上腔壓力下降時，在下面復位彈簧的作用下，主閥被關小或關閉，這時B腔內的壓力開始下降，這樣周而復始達到調壓的目的與本產品相關論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求