通常情況下,飽和蒸汽會(huì)應(yīng)用在大部分的加熱制程中,所以在蒸汽系統(tǒng)中,我們會(huì)見(jiàn)到很多的減壓閥。而對(duì)于減壓系統(tǒng)來(lái)說(shuō),我們常常遇到減壓閥超壓、安全閥起跳;壓力波動(dòng)、加熱不穩(wěn)定;減壓閥經(jīng)常損壞等等問(wèn)題,這些問(wèn)題很多是由于我們?cè)谠O(shè)計(jì)選擇減壓閥時(shí)就留下的隱患。那么我們?cè)撊绾握_的選擇配置減壓系統(tǒng),以達(dá)到良好的減壓效果和穩(wěn)定性?

一、作為減壓閥生產(chǎn)廠家,怎樣保證壓力穩(wěn)定性和靈敏度?
壓力穩(wěn)定性和對(duì)閥后壓力反應(yīng)的敏感性取決于活塞腔或膜片室與導(dǎo)閥口徑及開(kāi)度的比例,比例越大,穩(wěn)定性越好,但靈敏性越差,反之亦然。
所以生產(chǎn)廠商在減壓閥設(shè)計(jì)時(shí),需要對(duì)兩種因素做綜合考慮,取得穩(wěn)定性和靈敏性的最佳平衡點(diǎn),比例不能過(guò)大或過(guò)小。比例過(guò)大會(huì)造成反應(yīng)遲鈍,掉壓,不能及時(shí)恢復(fù);比例過(guò)小會(huì)造成壓力在小范圍內(nèi)頻繁跳動(dòng),從而造成內(nèi)部零部件磨損加劇,導(dǎo)致減壓閥壽命縮短。所以,廠家在生產(chǎn)研發(fā)減壓閥時(shí),必須同時(shí)兼顧穩(wěn)定性和靈敏性這兩個(gè)要求。目前設(shè)計(jì)比較完善的減壓閥,都已經(jīng)完全解決了這些問(wèn)題。但是出于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工況和對(duì)二次壓力的要求考慮,有些工況適合選擇膜片式,有些工況適合選擇活塞式。
二、作為減壓閥用戶,怎樣選擇合適的減壓方式、閥門類型和閥門型號(hào)?
在選用產(chǎn)品質(zhì)量有保證的廠家后,減壓閥選型也是很關(guān)鍵的,需要根據(jù)實(shí)際工況,進(jìn)行一對(duì)一的選型,下面就是減壓閥選型需要考慮的因素:
1、首先必須根據(jù)工況工藝要求,選擇合適類型的減壓閥;
負(fù)荷較小、控制壓力要求不高、來(lái)汽壓力也非常穩(wěn)定的工況,可以選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的直接作用式減壓閥;
對(duì)于其它各種情況,先導(dǎo)式減壓閥都是最好的選擇,尤其是苛刻的工況,如下游壓力低于1barg,則必須選擇膜片先導(dǎo)式減壓閥。
2、必須根據(jù)實(shí)際的工作壓力(一次壓力和二次壓力)和流量來(lái)選型。
任何一種控制類型閥門都不能選型過(guò)大,減壓閥也是如此,寧可選小也不能選大。
因?yàn)殚y瓣太靠近閥座時(shí),濕蒸汽流過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生的沖蝕,出現(xiàn)抽絲的現(xiàn)象。另外,因?yàn)殚y瓣的任何微小移動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)閥門的流量很大的波動(dòng),導(dǎo)致閥門很難精確控制壓力,壓力越不穩(wěn)定,閥門動(dòng)作就越頻繁,閥門磨損越來(lái)越嚴(yán)重,壽命也就越短。所以減壓閥選型過(guò)大,不僅成本增加,閥門壽命也會(huì)縮短,壓力還沒(méi)那么穩(wěn)定!
減壓閥選型需了解兩個(gè)最基本參數(shù)
每一臺(tái)減壓閥在選型時(shí),都需要知道工況的實(shí)際工作壓力和蒸汽流量,因?yàn)檫@兩個(gè)基本參數(shù),關(guān)系到減壓站的布置,到底是采用單臺(tái)減壓閥,還是串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)的布置。
A、減壓范圍:閥前壓力?閥后二次壓力?
先導(dǎo)式減壓閥的減壓比一般是10:1,直接作用式減壓閥的減壓比一般為20:1;
針對(duì)先導(dǎo)式減壓閥,若減壓范圍跨度過(guò)大,壓差大于8Bar以上,減壓閥的內(nèi)部零件,都會(huì)處于極限工作的狀態(tài),將會(huì)加快它的磨損和機(jī)械疲勞,從而影響到整個(gè)減壓閥的使用穩(wěn)定性和壽命,此時(shí)需考慮串聯(lián)二級(jí)減壓。
具體說(shuō)明:
減壓閥在不同的壓力下,都會(huì)有額定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)。一般泄漏量不會(huì)超過(guò)3%,如減壓閥需要從16Barg減到1.6BarG時(shí),這是減壓閥的極限狀態(tài)使用,很有可能16Barg下的允許泄漏量已達(dá)到1.6Barg壓力下的流量了,若再有些泄漏的話,假設(shè)已增大到2Barg壓力時(shí),已大于后端設(shè)定的1.6BarG,這樣就會(huì)造成導(dǎo)閥被自動(dòng)頂開(kāi)的狀態(tài),無(wú)法保證后端壓力的穩(wěn)定精確控制。這種情況出現(xiàn)時(shí),后端壓力又會(huì)促使導(dǎo)閥膜片和調(diào)節(jié)彈簧進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作來(lái)頻繁的自動(dòng)修正,導(dǎo)致導(dǎo)閥必須頻繁的調(diào)節(jié),因此導(dǎo)閥特別容易被磨損。
這里要補(bǔ)充說(shuō)明,先導(dǎo)式減壓閥分為活塞式和膜片式兩種,當(dāng)大壓差工況時(shí),如上所述,活塞式減壓閥的導(dǎo)閥非常容易磨損,膜片式減壓閥除了導(dǎo)閥非常容易磨損外,同時(shí)主閥膜片的壽命也大大縮短,比較容易破裂,而這幾個(gè)部件恰恰是減壓閥中最為關(guān)鍵的零部件,因此,減壓閥壽命可能縮短到幾個(gè)月(有些用戶半年內(nèi)就需要更換零件包),而正常壓差范圍內(nèi)使用的減壓閥的壽命都在5年以上!
串聯(lián)二級(jí)減壓站需要注意的兩個(gè)重要問(wèn)題:
一是兩個(gè)減壓閥直接的安裝距離至少保證30倍減壓閥口徑的距離,或至少0.5~1米以上;
二是,當(dāng)?shù)谝患?jí)減壓閥出現(xiàn)故障或損壞時(shí),進(jìn)入到第二級(jí)減壓閥的蒸汽壓力就會(huì)超壓或壓力不夠,這種壓力的變化是比較頻繁的(這種來(lái)自一級(jí)減壓閥壓力的波動(dòng)變化與來(lái)自鍋爐或電廠蒸汽壓力的變化有很大區(qū)別,鍋爐房畢竟距離比較遠(yuǎn),變化也是極緩慢的),導(dǎo)致二級(jí)減壓閥為了適應(yīng)保證下游壓力的穩(wěn)定,需要不停的進(jìn)行自我調(diào)節(jié),進(jìn)而導(dǎo)致二級(jí)減壓閥的內(nèi)部件非常容易被磨損損壞!因此,如果已經(jīng)減壓閥不能穩(wěn)定壓力時(shí),應(yīng)該及時(shí)更換,或者關(guān)閉一級(jí)減壓閥,讓蒸汽直接走旁通,否則二級(jí)減壓閥也會(huì)跟著很快損壞!而且伴隨著強(qiáng)烈的振動(dòng)和噪音!
由此可見(jiàn),如果減壓范圍小于8Bar,建議盡量不要選用二級(jí)減壓!
B、蒸汽流量:
對(duì)于流量參數(shù),一定要按照正常流量、最大流量和最小流量來(lái)分開(kāi)考慮。
B1、當(dāng)流量很大時(shí),需考慮并聯(lián)減壓站(就是兩組減壓閥并聯(lián));
B2、當(dāng)流量存在跳躍式的較大變化時(shí),需考慮并聯(lián)減壓站;
B3、當(dāng)工藝條件非常嚴(yán)格苛刻,不允許任何的停機(jī)時(shí)間,需考慮并聯(lián)減壓站,兩組減壓閥是一用一備的。

若蒸汽的流量很大,或者是流量變化范圍很大,僅僅選用一個(gè)大流量的減壓閥,沒(méi)有選用并聯(lián)減壓站,將對(duì)減壓閥造成極大的損害,因?yàn)椋?
當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很小,所需的蒸汽量很少時(shí),使得減壓閥的開(kāi)度一直處于很小的開(kāi)度范圍,活塞運(yùn)行的間隙又非常小,而且活塞運(yùn)行的行程過(guò)于集中在某一區(qū)域,造成該區(qū)域極早的過(guò)度磨損,從而導(dǎo)致活塞和活塞套處出現(xiàn)泄漏和卡位現(xiàn)象,這樣將導(dǎo)致壓力控制不穩(wěn)定及不精確等問(wèn)題,甚至減壓閥失效的嚴(yán)重后果。另外,一方面由于蒸汽減壓時(shí)會(huì)在閥內(nèi)產(chǎn)生閃蒸(在主閥節(jié)流口處),閃蒸汽將對(duì)閥瓣閥座密封面產(chǎn)生汽蝕、空化等危害,使閥瓣、閥座表面的材料被沖擊成蜂窩狀的小孔,并引起振動(dòng)和噪聲;另一方面,由于主閥的開(kāi)度很小(閥瓣太靠近閥座時(shí)),濕蒸汽高速流過(guò)時(shí)會(huì)產(chǎn)生抽絲和沖蝕,嚴(yán)重?fù)p壞密封面,同時(shí)閥芯的任何微小移動(dòng)都會(huì)導(dǎo)致流經(jīng)閥門的流量大的波動(dòng),導(dǎo)致閥門很難精確控制壓力。
3、減壓閥為什么需要一對(duì)一選型
對(duì)于先導(dǎo)式減壓閥,應(yīng)杜絕按照管道口徑來(lái)選型。一般經(jīng)過(guò)嚴(yán)格選型后,減壓閥的口徑比原管道口徑小(至少小一個(gè)口徑),這是很常見(jiàn)的配置。減壓閥選型時(shí),在減壓范圍設(shè)定好的情況下,一般考慮主閥的運(yùn)行開(kāi)度范圍控制在50-80%之間是為最佳。選型正確的閥門不易磨損且壓力穩(wěn)定,而且購(gòu)買成本能得到更好的控制。
3.1若減壓閥選型過(guò)大,因?yàn)殚y門長(zhǎng)期處于小開(kāi)度狀態(tài),而造成密封面過(guò)度沖蝕,影響使用壽命及密封效果。
舉例說(shuō)明:
閥前壓力:8Barg,閥后二次壓力:4Barg,設(shè)備耗汽量:1800kg/h,原管道口徑為DN80,那么減壓閥使用DN80是否合適?

通過(guò)以上減壓閥選型流量表得知,在減壓范圍是8減至4Barg時(shí),DN80流通能力為7070kg/h,而DN50流通能力為3100kg/h。
而上述已提到,主閥開(kāi)度在50-80%是最佳選型。對(duì)照實(shí)際用汽量1800kg/h,實(shí)際用汽量沒(méi)有占到DN80額定流量的50%,明顯是選型偏大。但是占到了DN50額定流量的50%以上,因此
選用DN50減壓閥,要比DN80減壓閥更適合。
3.2若減壓閥選型過(guò)小,即蒸汽量供應(yīng)不足,無(wú)法達(dá)到設(shè)定壓力,會(huì)造成減壓閥掉壓現(xiàn)象,并且會(huì)影響主閥膜片的壽命。
4、減壓閥選型需要考慮的其它因素
4.1 一般來(lái)說(shuō),對(duì)于DN15-50口徑的,我們建議使用膜片先導(dǎo)式減壓閥;對(duì)于DN65及以上口徑,且二次壓力大于1barg的工況,建議選用活塞先導(dǎo)式減壓閥。
4.2 對(duì)于前端沒(méi)有安裝汽水分離器的,建議選用活塞式減壓閥,因?yàn)榛钊Y(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用,抗水錘能力強(qiáng);而膜片式減壓閥可能在每次開(kāi)機(jī)時(shí),因?yàn)榫薮蟮乃N沖擊而可能把膜片擊破。
但是不管用哪種減壓閥,一旦有水進(jìn)入或過(guò)多雜質(zhì)進(jìn)入,減壓閥都會(huì)失效無(wú)法控制壓力,必須人工手動(dòng)幫助復(fù)位并重新調(diào)試。當(dāng)然,若內(nèi)部零件被損壞,則必須更換零部件或更換閥門。
關(guān)于如何有效避免冷凝水和雜質(zhì),不要進(jìn)入到閥內(nèi)影響,請(qǐng)關(guān)注后期的技術(shù)文章!