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行業(yè)產(chǎn)品
當(dāng)前位置:永嘉縣雙德閥門有限公司>>技術(shù)文章>>蒸汽減壓閥常見問題的原因分析及解決方案
*章、產(chǎn)品設(shè)計不合理
第二章、生產(chǎn)工藝及材料選用不合理
第三章、流量變化大對減壓閥的影響
第四章、壓差太大對減壓閥的影響
第五章、各種類型減壓閥選型注意事項
*章、產(chǎn)品設(shè)計不合理
產(chǎn)品設(shè)計時所采納的理論依據(jù)有誤,蒸汽是一種高溫可壓縮、易產(chǎn)生閃蒸或液化的汽態(tài)流體,而非一般意義上的流體。在產(chǎn)品設(shè)計時,需比較多的考慮其眾多特殊性因素帶來的負(fù)作用,如閃蒸、汽蝕、空化、水錘和兩相流等等,否則極易造成產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定,產(chǎn)品壽命短,無法連續(xù)正常使用等常見問題。設(shè)計人員常將流體力學(xué)的一般原理應(yīng)用于蒸汽減壓閥的設(shè)計上,而忽視了蒸汽介質(zhì)的特殊性所要求的重要修正系數(shù),如臨界壓力、可壓縮系數(shù)、比焓等重要參數(shù),這些重要參數(shù)的設(shè)計缺失,將直接導(dǎo)致產(chǎn)品設(shè)計壽命的極大縮短,而無法滿足用戶的基本使用。
第二章、生產(chǎn)工藝及材料選用不合理
部分生產(chǎn)商在產(chǎn)品生產(chǎn)時出于成本考慮,又未能考慮蒸汽介質(zhì)的特殊性(高溫、高壓、高流速),對材料特別是密封面材料,沖蝕率非常高的特性,用一般材料替代抗沖蝕性材料,工藝上未考慮蒸汽對工藝的細(xì)致要求等,而造成蒸汽領(lǐng)域使用屢屢失敗的現(xiàn)象。
第三章、流量變化大對減壓閥的影響:
若蒸汽的流量變化很大,將對減壓閥造成極大的損害。從兩中情況來分析:
3.1若減壓閥選型時按照zui大流量來選:
1)當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很大,需要使用大量蒸汽時,減壓閥可以正常工作,而且控制壓力準(zhǔn)確;
2)當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很小或有其他供熱裝置同時供熱時,所需的蒸汽量很少,使得減壓閥的開度一直處于很小的開度范圍,活塞運行的間隙又非常小,而且活塞運行的行程過于集中在某一區(qū)域,造成該區(qū)域極早的過度磨損,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)定及不等問題,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會在閥內(nèi)產(chǎn)生閃蒸(在主閥節(jié)流口處),閃蒸汽將對閥瓣閥座密封面產(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,并引起振動和噪聲(具體請參考《關(guān)于汽蝕、沖蝕易產(chǎn)生的部位及對閥門的影響》技術(shù)文案);另一方面,由于主閥的開度很?。ㄩy瓣太靠近閥座時),濕蒸汽高速流過時會產(chǎn)生抽絲和沖蝕,嚴(yán)重?fù)p壞密封面,同時閥芯的任何微小移動都會導(dǎo)致流經(jīng)閥門的流量大的波動,導(dǎo)致閥門很難控制壓力。
3.2若減壓閥選型時按照較小流量來選
1)當(dāng)設(shè)備總負(fù)載較小時,減壓閥可以正常工作,而且控制壓力準(zhǔn)確;
2)當(dāng)設(shè)備總負(fù)載很大時,減壓閥明顯屬于選形過小的狀態(tài),蒸汽量供應(yīng)不足,實際壓力將低于設(shè)定壓力。因為主閥長期處于zui大開度,造成活塞頂部過度磨損,產(chǎn)生卡位現(xiàn)象。而且主閥彈簧也是長期處于極限壓縮的狀態(tài),大大縮短了其使用壽命。減壓閥選型時,一般考慮主閥的運行開度范圍控制在30-70%之間是為*。
3.3 解決方案---關(guān)于并聯(lián)減壓站
1)如工況中正常工作流量為300kg/h,zui大流量為1400 kg/h,入口壓力為8BarG,設(shè)定壓力為3BarG,則用如下方案解決:使用兩臺減壓閥并聯(lián)的減壓站,兩臺減壓閥的總流量為1460 kg/h,一臺為DN20的,設(shè)定壓力為3BarG,另一臺為DN25的,設(shè)定壓力為2.6BarG。當(dāng)小流量工作時,僅僅啟用DN20的減壓閥,當(dāng)需求流量zui大時,兩個閥門同時打開;當(dāng)流量減小時, DN25的減壓閥首先關(guān)閉,通過DN20的減壓閥來單獨控制壓力。
2)并聯(lián)減壓站還應(yīng)用于另一種工況,就是工藝條件非常嚴(yán)格苛刻,不允許任何的停機時間,兩組減壓閥是一用一備的。
第四章、壓差太大對減壓閥的影響
減壓閥的減壓比大多是10:1,若減壓比太大,壓差大于8Bar,將對減壓閥造成極大的損害。
4.1.減壓閥在不同的壓力下,都會有額定的泄漏標(biāo)準(zhǔn)。一般泄漏量不會超過3%,如減壓閥需要從16Barg減到1.6BarG時,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1.5Barg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,已大于后端設(shè)定的1.6BarG,這樣就會造成導(dǎo)閥被自動頂開的狀態(tài),無法保證后端壓力的穩(wěn)定控制。這種情況出現(xiàn)時,后端壓力又會導(dǎo)致導(dǎo)閥膜片和調(diào)節(jié)彈簧的相應(yīng)動作來頻繁的自動修正,導(dǎo)致導(dǎo)閥必須過于頻繁的調(diào)節(jié),因此導(dǎo)閥特別容易被磨損。
這里要補充說明,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,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,同時主閥膜片的壽命也大大縮短,比較容易破裂,而這幾個部件恰恰是減壓閥中zui為關(guān)鍵的零部件,因此,減壓閥壽命縮短到只能使用幾個月(有些用戶半年內(nèi)就需要更換零件包),而正常壓差使用的減壓閥的壽命都在5年以上!
4.2 解決方案---關(guān)于串聯(lián)減壓站
如工況中正常工作流量為3000kg/h,入口壓力為15BarG,設(shè)定壓力為3BarG,則用如下方案解決:減壓閥的壓差過大,使用兩臺減壓閥串聯(lián)的減壓站,將*個減壓閥選用DN40,設(shè)定壓力設(shè)定為8bar,從15減至8bar時,zui大流量為3300kg/h;第二個減壓閥選用DN50,設(shè)定為3bar,將壓力從8減至3bar時,zui大流量為3030kg/h。每個減壓閥距后端反饋導(dǎo)管(銅管)的距離需1.2M,壓力表安裝在導(dǎo)管后端,兩個減壓閥之間的間距zui少1.5M以上,若因安裝位置不夠,需兩個減壓閥之間的間距較遠(yuǎn)時,每個減壓閥上下游均需單獨安裝截止閥。
4.3 若以上兩種情況同時出現(xiàn)時,既有大流量變化、又有大壓差時,則采用串并聯(lián)的組合減壓站。
第五章、各種類型減壓閥選型和安裝注意事項
5.1從上面3.1的說明得知,若減壓閥選型過大,因為閥門長期處于小開度狀態(tài),而造成密封面過度沖蝕,影響使用壽命及密封效果。若減壓閥選型過小,即蒸汽量供應(yīng)不足,無法達(dá)到設(shè)定壓力。對于先導(dǎo)式減壓閥,應(yīng)杜絕按照管道口徑來選型的做法。
5.2對于流量參數(shù),一定要按照正常流量、zui大流量和zui小流量來分開考慮;對于壓力,在考慮減壓比的同時,還需將壓差控制在各生產(chǎn)商所設(shè)計規(guī)定的壓差范圍之內(nèi)。當(dāng)減壓比較大或流量跳躍式的較大變化時,可以多個閥門串聯(lián)或并聯(lián)使用,或同時使用串聯(lián)和并聯(lián)的方式。選型正確的閥門不易磨損且壓力控制。
5.3盡管減壓閥的可靠性和精度依賴于正確的選型,正確的安裝也是非常重要的。不合理的安裝,同樣會帶來許多的煩惱。減壓閥的銅制導(dǎo)管必須安裝在減壓閥至少1M以外處,壓力表裝在導(dǎo)管的后端。對于一些組合減壓站的安裝調(diào)試,應(yīng)根據(jù)正確的設(shè)計方案來實施。
5.4在每個減壓閥前必須安裝過濾器,并且每個減壓站前必須進行管道疏水。
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