蒸汽減壓閥調(diào)壓原理

蒸汽減壓閥調(diào)壓原理 電動(dòng)蒸汽減壓閥調(diào)壓原理 氣動(dòng)蒸汽減壓閥調(diào)壓原理 自力式 高溫高壓 Y43H 蒸減壓閥調(diào)壓原理

之前介紹組合式減壓閥在國華惠州熱電應(yīng)用，現(xiàn)在介紹減壓閥減壓閥是一種自動(dòng)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(zhì)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(zhì)主要是水。減壓閥廣泛用于高層建筑、城市給水管網(wǎng)水壓過高的區(qū)域、礦井及其他場合，以保證給水系統(tǒng)中各用水點(diǎn)獲得適當(dāng)?shù)姆?wù)水壓和流量。鑒于水的漏失率和浪費(fèi)程度幾乎同給水系統(tǒng)的水壓大小成正比，因此減壓閥具有改善系統(tǒng)運(yùn)行工況和潛在節(jié)水作用，據(jù)統(tǒng)計(jì)其節(jié)水效果約為30%。減壓閥的構(gòu)造類型很多，以往常見的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等。減壓閥的基本作用原理是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓。JB/T2203－1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長度》為主的通用類。國內(nèi)大多數(shù)減壓閥生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn)，但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡，規(guī)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(jù)廠家所生產(chǎn)的減壓閥規(guī)格及掌握的資料來看，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一，建議通用機(jī)械研究所對(duì)JB/T2203－1999《減壓閥結(jié)構(gòu)長度》進(jìn)行修訂。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，減壓閥生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造。


進(jìn)口減壓閥的工作原理
當(dāng)導(dǎo)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(jìn)入內(nèi)部過濾罩，通過導(dǎo)閥到達(dá)a通道（供汽調(diào)節(jié)通道），當(dāng)a通道充滿蒸汽后直接被送至主閥膜片下腔，同時(shí)一部分蒸汽通過b通道（壓力控制通道）被分流進(jìn)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(chǎn)生的推力推動(dòng)主閥桿向上運(yùn)動(dòng)，打開主閥，同樣蒸汽*地從A腔流向B腔。當(dāng)下游出口管段負(fù)荷滿足的情況下，余多的蒸汽同樣也使B腔內(nèi)的壓力不斷升高，不斷升高的壓力通過c通道（壓力感應(yīng)通道）傳輸?shù)綄?dǎo)閥膜片下汽腔，此時(shí)導(dǎo)閥膜片向上突起，克服上部調(diào)節(jié)彈簧的壓力，導(dǎo)閥被關(guān)小或關(guān)閉。
在蒸汽節(jié)能技術(shù)中，高壓輸送低壓使用是一個(gè)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(nèi)使用減壓閥的行業(yè)很多，但也伴隨著許多問題，如有的減壓閥僅實(shí)現(xiàn)減壓功能，不能穩(wěn)壓，造成下游用汽設(shè)備的損壞。有的減壓閥經(jīng)常出現(xiàn)上游壓力波動(dòng)或下游負(fù)荷變化，很難實(shí)現(xiàn)的壓力控制，有的減壓閥在沒有負(fù)荷時(shí)，下游壓力持續(xù)攀升，造成超壓現(xiàn)象的出現(xiàn)。 
我們知道，減壓閥的構(gòu)造類型很多，以往常見的有薄膜式、內(nèi)彈簧活塞式等。其中內(nèi)部先導(dǎo)活塞式減壓閥金屬膜片下側(cè)的壓力使得膜片上移關(guān)閉主閥活塞兩側(cè)的壓力慢慢相等主閥在下游壓力與設(shè)定壓力相等時(shí)找到位置點(diǎn)主閥位置建立，調(diào)整到了設(shè)定壓力。外部先導(dǎo)薄膜式減壓閥啟動(dòng)前正常的位置是主閥關(guān)閉，而導(dǎo)閥則由彈簧作用力打開。蒸汽經(jīng)由導(dǎo)閥進(jìn)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(yīng)管反饋在主隔膜的下部（為了確保下游壓力穩(wěn)定，應(yīng)安裝下游壓力感應(yīng)管），該作用力平衡隔膜上部的彈簧作用力，使導(dǎo)閥逐漸節(jié)流關(guān)閉，從而維持主閥隔膜室內(nèi)的壓力，控制主閥開度，輸送適量蒸汽，維持下游穩(wěn)定的壓力。當(dāng)下游壓力上升時(shí)，反饋壓力增大，導(dǎo)閥關(guān)閉，控制壓力由控制孔釋放，使主閥緊密關(guān)閉。下游任何的負(fù)載變化或壓力波動(dòng)，都會(huì)反饋在導(dǎo)閥隔膜的下方，從而調(diào)節(jié)主閥的開度，確保下游壓力的穩(wěn)定。 



三、蒸汽輸送系統(tǒng)設(shè)備

1、蒸汽壓力調(diào)節(jié)設(shè)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(diào)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(jié)流實(shí)現(xiàn)的，流體通過減壓閥時(shí)的流動(dòng)過程是絕熱節(jié)流過程，這種過程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動(dòng)，節(jié)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(jī)械式蒸汽減壓閥和電動(dòng)/氣動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥對(duì)蒸汽進(jìn)行減壓。

1.1 蒸汽壓力電動(dòng)/氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

1.1.1工作原理 
由壓力傳感器將閥后壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20MA電流信號(hào)送至PID調(diào)節(jié)器，在PID調(diào)節(jié)器內(nèi)設(shè)定閥后壓力，由PID調(diào)節(jié)器經(jīng)過計(jì)算向電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥輸出4-20MA控制信號(hào)，控制閥門開啟度，以維持閥后壓力穩(wěn)定。 


蒸汽壓力電動(dòng)/氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度由調(diào)節(jié)閥的工作流量特性（即調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨流量變化的工作條件下，調(diào)節(jié)閥相對(duì)開度與相對(duì)流量之間的關(guān)系）決定。 
用電動(dòng)或氣動(dòng)控制閥+壓力傳感器+控制儀來控制，這種方法并且壓力負(fù)荷變化較小的場合。

1、揭開減壓閥的罩，按順時(shí)針方向調(diào)節(jié)螺栓出口壓力上升，安逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)出口壓力下降。
2、在確認(rèn)出口壓力達(dá)到設(shè)定壓力之后，擰緊鎖緊螺帽，固定調(diào)節(jié)螺栓，在安裝閥罩關(guān)閉減壓閥前的閘閥，開啟減壓閥后的閘閥，制造下游低壓環(huán)境；
3、將調(diào)節(jié)螺釘按逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至上位置（相對(duì)低出口壓力），然后關(guān)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(shí)針慢慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺釘，將出口壓力調(diào)至所需要的壓力（以閥后表壓為準(zhǔn)）；調(diào)整好后，將鎖緊螺母鎖緊，打開減壓閥后閘閥；
6、如在調(diào)整時(shí)出口壓力高于設(shè)定壓力，須從*步開始重新調(diào)整，即只能從低壓向高壓調(diào)



1.1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)  
a．在蒸汽流量較小時(shí)（<1.5t/h）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥不能控制流量和閥后壓力。

b. 在蒸汽流量較大時(shí)（>5t/h）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥控制蒸汽流量和閥后壓力較為。

c. 蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度較大時(shí)阻力較小，壓降<0.05Mpa。

1.1.3 應(yīng)用場合 
蒸汽壓力電動(dòng)/氣動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)適用于流量負(fù)荷較大，機(jī)械式調(diào)節(jié)閥精度無法滿足要求的場合。

1.1.4 調(diào)節(jié)閥選型 
為合理選定調(diào)節(jié)閥，應(yīng)正確計(jì)算調(diào)節(jié)閥的流通能力，否則會(huì)使調(diào)節(jié)閥的口徑選得過大或過小。如果口徑選得過大，不僅浪費(fèi)投資，而且會(huì)使閥門經(jīng)常處于小開度位臵，從而造成調(diào)節(jié)品質(zhì)下降。反之，如果口徑選得過小，即使閥門處于全開狀態(tài)，也不能適應(yīng)大負(fù)荷的需要，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈。 
    流通能力的定義是：當(dāng)閥門全開，閥兩端的壓力降為0.1Mpa，流體的密度為1g/cm3時(shí)，每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量，用符號(hào)Cv來表示。對(duì)于蒸汽Cv值按下式計(jì)算：    

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

2P----大流量時(shí)的進(jìn)口壓力（MPa）

K----K=1+（0.0013*過熱溫度/℃） 
P?----大流量時(shí)進(jìn)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(shù)的選擇計(jì)算外，調(diào)節(jié)閥選擇時(shí)還應(yīng)該注意與執(zhí)行器配合后的大承受壓差，調(diào)節(jié)閥的大工作溫度以及控制信號(hào)、調(diào)節(jié)特性曲線等。 1.1.5 調(diào)節(jié)閥的安裝  
一般情況下，蒸汽調(diào)節(jié)閥前需要安裝有疏水閥組，實(shí)現(xiàn)對(duì)閥前的冷凝水的自動(dòng)及時(shí)排放，避免管道中的凝結(jié)水對(duì)調(diào)節(jié)閥形成的水擊損壞；如果調(diào)節(jié)閥后為提升管道，也應(yīng)該安裝相應(yīng)得疏水閥組；另外調(diào)節(jié)閥前一般應(yīng)該在水平管道上側(cè)裝與進(jìn)口管道同徑的過濾器，濾網(wǎng)不小于40—60目。 
其次，一般調(diào)節(jié)閥前后要進(jìn)行縮擴(kuò)徑處理，變徑時(shí)使用偏心大小頭，避免使用同心大小頭。 
其他安裝事項(xiàng)大致與機(jī)械式減壓閥相同。 


1.2 機(jī)械式蒸汽減壓閥  
機(jī)械式蒸汽減壓閥靠調(diào)節(jié)閥芯與閥座流通截面積以穩(wěn)定閥后壓力的穩(wěn)定，一般分為兩類，即直接作用型和先導(dǎo)調(diào)節(jié)型。機(jī)械式蒸汽減壓閥有以下特點(diǎn)： 
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(jī)械式蒸汽減壓閥適用于流量負(fù)荷較小。在常規(guī)應(yīng)用中機(jī)械式蒸汽減壓閥使用較為
廣泛，他們的調(diào)節(jié)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(jù)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(wěn)壓，或出現(xiàn)上游壓力波動(dòng)或下游負(fù)荷變化，以及在沒有負(fù)荷時(shí)，下游壓力持續(xù)攀升，出現(xiàn)超壓現(xiàn)象等問題。
蒸汽減壓閥的安裝必須在管路系統(tǒng)清潔的情況下進(jìn)行。以防焊渣，氧化皮等贓物流入閥內(nèi)，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(zhì)中的雜物進(jìn)入減壓閥，影響其性能。 
閥應(yīng)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(yīng)注意使管路中介質(zhì)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(yīng)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(jìn)出口壓差必須大于0.2Mpa。減壓閥通常有DN50～DN100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％。 
蒸汽減壓閥的安裝和使用，應(yīng)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(chǎn)生水減壓閥，造成損壞現(xiàn)象，當(dāng)沒有異?，F(xiàn)象，順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺絲，慢慢將出口壓力調(diào)整為必要的壓力（在閥在表壓為準(zhǔn)），經(jīng)過調(diào)整，將鎖緊螺母回緊，安裝防護(hù)罩。 


國產(chǎn)減壓閥的工作原理
導(dǎo)閥的開啟都是利用頂部的調(diào)節(jié)螺栓順時(shí)針方向擰動(dòng)，使彈簧縮產(chǎn)生的彈力，使導(dǎo)閥膜片向下凹陷，作用在導(dǎo)閥連桿上的力，使之向下位移打開導(dǎo)閥。當(dāng)導(dǎo)閥開啟后，上游進(jìn)汽管段A腔的蒸汽通過α通道（供汽調(diào)節(jié)通道），經(jīng)過導(dǎo)閥進(jìn)入導(dǎo)閥環(huán)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(xù)升高，推動(dòng)活塞下行打開主閥，這時(shí)蒸汽*從A腔流至B腔。當(dāng)下游出口管段B腔負(fù)荷滿足的情況下，余多的蒸汽又使B腔內(nèi)的壓力不斷升高。不斷升高的壓力通過γ通道（壓力感應(yīng)通道）反饋到導(dǎo)閥膜片下腔，使導(dǎo)閥膜片向上突起，克服了上部調(diào)節(jié)彈簧的壓力，導(dǎo)閥被關(guān)小或關(guān)閉。從而，關(guān)小或關(guān)閉來自上游α通道的蒸汽源。當(dāng)活塞汽缸上腔壓力下降時(shí)，在下面復(fù)位彈簧的作用下，主閥被關(guān)小或關(guān)閉，這時(shí)B腔內(nèi)的壓力開始下降，這樣周而復(fù)始達(dá)到調(diào)壓的目的與本產(chǎn)品相關(guān)論文：200X先導(dǎo)隔膜式水用減壓閥安裝要求