主蒸汽管道減壓閥方案設計

主蒸汽管道減壓閥方案設計通過分析以及使用經驗，將工廠主管道蒸汽減壓三個方案進行分析比較，從而選用合適的方案，達到的減壓穩壓效果。根據使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度，再根據所需大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時，應使其大于輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前，并注意不要將其進、出口接反；閥不用時應把旋鈕放松，以免膜片經常受壓變形而影響其性能。首先根據使用要求選定減壓閥的類型和調壓精度，再根據所需大輸出流量選擇其通徑。決定閥的氣源壓力時，應使其大于輸出壓力0．1MPa。減壓閥一般安裝在分水濾氣器之后，油霧器或定值器之前，并注意不要將其進、出口接反；閥不用時應把旋鈕放松，以免膜片經常受壓變形而影響其性能。

安裝蒸汽減壓閥之前必須對管路系統進行沖洗清理。以防焊渣，氧化皮等贓物流入閥內，破壞蒸汽減壓閥的密封面，影響閥門正常工作。
蒸汽減壓閥應安裝在便于操作和維修的地方，并且必須倒立安裝在水平管道上，應注意使管路中介質的流向球閥、水力控制閥與閥體上箭頭所示方向一致，切勿反裝。蒸汽介質閥門一定要倒著安裝，配帶過來的冷凝器必須高于執行機構，這樣執行機構里便可以充滿冷凝器，起到保護膜片的作用。延長使用壽命。
蒸汽減壓閥在安裝使用時，應把冷凝器里加滿冷水，把旁通管道的截止閥打開，排除管路中的冷凝水和汽水的混合物，以防減壓閥開啟時產生水圾現象損壞減壓閥，當無異常現象后，按順時針方向緩慢旋轉調節螺釘，將出口壓力調至所需的壓力(以閥后表壓為準)，調整后，將鎖緊螺母背緊，擰上防護罩。減壓閥前應安裝過濾器，以防介質中的雜物進入減壓閥，影響其性能。安裝的減壓閥前后應有一段直管，閥前的直管長度約為600毫米，閥后的直管長度約為1毫米。一般減壓閥都要求進出口壓差必須≥0.2Mpa。減壓閥通常有DN15～DN400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%。


主蒸汽管道減壓閥方案設計的基本性能
    （1） 減壓閥調壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調范圍，在此范圍內要求達到規定的精度。調壓范圍主要與調壓彈簧的剛度有關。
    （2） 減壓閥壓力特性：它是指流量g為定值時，因輸入壓力波動而引起輸出壓力波動的特性。輸出壓力波動越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。
    （3） 減壓閥流量特性：它是指輸入壓力—定時，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當流量g發生變化時，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動就越小。



主蒸汽管道減壓閥工況概述： 

       由于工廠生產工藝的需要，蒸汽是*的工藝介質，需要從電廠輸入蒸汽，因電廠到工廠的距離較遠存在壓力波動較大的情況以及工廠在實際使用的流量波動范圍較大，因此在進入工廠的蒸汽主管道壓力進行減壓穩壓。

解決以上問題經常采用以下兩個方案，方案一是采用自力式壓力調節閥，方案二是采用氣動調節閥。



方案一 ：一臺自力式壓力調節閥進行蒸汽減壓穩壓

管道配置：1、 ZZY型自力式壓力調節閥  2、截止閥  3、儲氣罐    4 、安全閥

方案一 采用自力式壓力調節閥，因簡單方便，維護量小，特別是在現場能適用在無電無氣的場合，因此在蒸汽減壓的系統中得到了廣泛的應用，見以下特點：

1 壓力設定點可在壓力調節范圍內現場調節；

2 閥體部分與執行機構采用模塊化設計，可根據現場要求變化更改執行機構或彈簧，實現壓力調節范圍在一定范圍內快速更換；

3 ZZYP自力式壓力調節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速度，從而提高閥門的調節精度；

4 ZZYM自力式壓力套筒調節閥采用了自平衡型雙密封面閥芯作為節流件，介質應清潔無顆粒狀雜質，適用于壓降較大，閥門口徑不大，泄漏量要求不高的場合；

5 ZZYN型自力式雙座調節閥采用了自平衡型雙密封面雙座閥芯作為節流元件，適用于閥門口徑較大的場合；

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，適用于控制壓力較高的場合，壓力設定值≥ 0.6MPa；

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合。



采用自力式壓力調節閥方案中應特別注意以下幾個關鍵點，也是實際應用使用不當經常出現的問題：

序號	注意點	作用	使用不當產生后果問題
1	閥后應安裝儲氣罐	可起到緩沖穩壓的作用	當流量變化時， 產生壓力較大的波動現象。
2	減壓閥后應安裝過壓保護裝置	防止閥門被打壞	（即安全閥），防止因閥后流量接近為零而導致壓力上升,對自力式壓力調節閥打壞現象。
3	安全閥的設定壓力不可接近工作壓力	防止安全閥起跳頻繁	流量過小時，導致自力式壓力調節閥趨向關閉，而產生安全閥起跳頻繁。
4	因盡量減小自力式壓力調節閥填料密封處的摩擦力，	防止因摩擦力過大而產生閥門反應滯后現象。	導致閥后安全閥起跳頻繁或壓力過低現象。

方案二 采用一臺氣動調節閥，特點是調節精度比自力式壓力調節閥要高的多，但成本和維護要求較高。



方案二 一臺氣動調節閥控制

管道配置：1、截止閥  2、氣動調節閥（附帶定位器）  3、安全閥   4 、壓力變送器  5、控制臺（過程控制器）

        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，控制臺向氣動調節閥發出調節信號。而氣動調節閥的執行機構按此信號，使閥桿帶動閥芯產生位移，改變通過調節閥的流量，直到測試點壓力達到要求.從而達到自動調節壓力的目的。

        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的常用的兩種方案，但在實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，即閥門的開度很小，閥門在小開度情況下不是很穩定，容易出現閥門震蕩。解決方案：在此情況下建議用方案三，采用兩個氣動調節閥并聯。



方案三  采用兩臺氣動調節閥并聯進行同向分程控制：

1、截止閥  2 、 A閥（氣動調節閥附帶定位器和空氣過濾減壓器）  3、安全閥   4 、壓力變送器  5、控制臺（過程控制器）  6  、B閥（氣動調節閥附帶定位器和空氣過濾減壓器）     

        A閥接收調節儀4~12.5mA時閥門從關閉至全開，B閥接收調節儀11.5~20mA時閥門從關閉至全開，這兩臺閥門通過兩只通向作用的定位器實現。工況在小流量時，B閥處于關閉狀態，通過A閥的開度變化來實現。工況在大流量時，A閥全開也滿足不了要求時，這時B閥也開啟，從而來增加蒸汽的供應量。采用方案三不僅可以滿足生產時負荷變化要求，而且提高控制精度和穩定性。



3 、 結論：以下是對三個方案進行綜合比較，控制方案的后選擇，取決于實際應用的要求和客戶的使用偏好。

特點比較 閥門類 型方案	成本 （包括閥門相關附件和配套儀表及控制系統）	精度及 穩定性	適用工況	應用舉例
方案一 （一臺自力式壓力調節閥）	便宜 （一臺自力式壓力調節閥）	低	在無電無氣的場合 流量變化相對不大的場合 安全閥的設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）
方案二 （一臺氣動調節閥）	較貴 （一臺氣動調節閥+一臺電氣閥門定位器+一臺壓力變送器+一臺壓力調節儀）	好	在有電有氣的場合 可遠程設定和顯示 一般用在自力式壓力調節閥不能滿足的場合，特別是流量變化相對較大和要求控制的場合	閥前壓力8~12kg/cm2 閥后壓力5 kg/cm2 流量2~10t/h 要求控制 選用閥門口徑DN100接收（接收4~20mA調節儀信號）
方案三 （兩臺氣動調節閥并聯進行同向分程控制）	更貴 （兩臺氣動調節閥+兩臺電氣閥門定位器+一臺壓力變送器+一臺壓力調節儀）	很好	在有電有氣的場合 可遠程設定和顯示 一般用在自力式壓力調節閥不或用一臺氣動調節閥不能滿足的場合，適合流量變化特別大的場合	閥前壓力8~14kg/cm2 閥后壓力5 kg/cm2 流量0.5~10t/h 要求控制 選用小閥口徑DN40（接收4~12.55mA調節儀信號） 大閥口徑DN100（接收11.5~20mA調節儀信號）