斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

在蒸汽系統(tǒng)中，自力式減壓閥由于其安裝簡單、調(diào)整方便，一直有著廣泛的應(yīng)用。但是如果沒有正確的設(shè)計(jì)與選型，同樣的閥門應(yīng)用在不同的場(chǎng)合，也可能會(huì)產(chǎn)生不同的效果。通過對(duì)同一主閥、不同型號(hào)異閥的多元化組合，可有效的控制蒸汽溫度和/或壓力。英國斯派莎克25P系列減壓閥的設(shè)計(jì)制造依據(jù)使用者的需求，其多元化的組合在工業(yè)界沒有任何其他的減壓閥可與之媲美。為了實(shí)現(xiàn)多目標(biāo)控制設(shè)備的獨(dú)立性和經(jīng)濟(jì)性，可在同一個(gè)主閥上組合多種控制，無論是溫度控制、壓力調(diào)節(jié)還是二者在一起，都能做到反應(yīng)迅速、控制*、安全可靠。同時(shí)25P系列減壓閥的所有零件均能夠分解檢查或保養(yǎng)，而無需移動(dòng)管路中的主閥體。正確的選型和安裝保養(yǎng)，更能保證其的工作。

斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例工作原理：

啟動(dòng)前導(dǎo)閥彈簧處于自由狀態(tài)時(shí)，主閥和導(dǎo)閥處于關(guān)閉狀態(tài)。導(dǎo)閥有彈簧力作用打開，蒸汽經(jīng)由導(dǎo)閥進(jìn)入主隔膜室，一部分蒸汽則經(jīng)由控制孔流出，當(dāng)導(dǎo)閥流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽，主隔膜閥中的控制壓力增大，打開主閥。隨著蒸汽流過主閥，下游壓力的增量經(jīng)由感應(yīng)管反饋，作用在導(dǎo)閥隔膜下，平衡隔膜上部的彈簧壓力，使導(dǎo)閥組建關(guān)閉節(jié)流，維持主隔膜中的壓力，控制主閥開度輸送適量的蒸汽。調(diào)節(jié)導(dǎo)閥隔膜上的彈簧即可改變下游壓力。

     斯派莎克蒸汽減壓閥主要特征

導(dǎo)閥彈簧：三種顏色的彈簧，可提供從0.2-14bar g范圍內(nèi)不同壓力的準(zhǔn)確控制。

溫度調(diào)節(jié)刻度盤：快速準(zhǔn)確的設(shè)定所需溫度。

溫度感應(yīng)器：在溫控元件中有無需補(bǔ)償?shù)囊后w，感應(yīng)瞬時(shí)溫度的變化，提供準(zhǔn)確的控制。

測(cè)試：每一個(gè)25P系列的減壓閥在出廠前都經(jīng)蒸汽測(cè)試，以確保操作。

1斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例案例一

設(shè)計(jì)減壓站，根據(jù)實(shí)際參數(shù)上游壓力P1 = 15.7 bar g；下游壓力P2 = 10 bar g；蒸汽流量波動(dòng)范圍Q = 10-15噸/小時(shí)，經(jīng)過選型及計(jì)算，減壓站選擇DN150 25P，減壓閥安裝在蓄熱器出口，經(jīng)過半年多的使用，減壓閥工作穩(wěn)定，減壓準(zhǔn)確，減壓閥下游壓力表的顯示值基本恒定，用客戶王工的話說“指針像焊死一樣不動(dòng)"。

2斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例案例二

幾乎同樣的時(shí)間，另一卷煙廠的空調(diào)房進(jìn)行蒸汽系統(tǒng)改造。工程商在采購的過程要求選擇與管道同口徑的DN150 25P，并確定采購兩臺(tái)DN150的閥門。在減壓閥使用后不久，下游的安全閥就經(jīng)常起跳，原因是減壓閥后壓力不穩(wěn)定甚至無法減壓，后來現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)工況時(shí)才發(fā)現(xiàn)減壓閥選型過大，而且蒸汽用量隨天氣的變化而變化，兩臺(tái)減壓閥超過30噸/小時(shí)的流通量，實(shí)際使用時(shí)最小流量有時(shí)達(dá)不到1噸/小時(shí)，造成閥門動(dòng)作頻繁，下游壓力波動(dòng)，而且加重了閥芯的磨損，使得閥內(nèi)的膜片更容易疲勞。

從以上兩個(gè)案例我們可以看出，根據(jù)實(shí)際參數(shù)選型而應(yīng)用成功，為客戶帶來了實(shí)效，如果沒有按照正確的選型方法選擇，就會(huì)帶來了損失和麻煩。蒸汽系統(tǒng)除了減壓閥的選型以外，還會(huì)涉及到管道的選型、控制閥的選型、疏水閥的選型、冷凝水系統(tǒng)的選型等等，這些選型也都有需要的參數(shù)和注意的事項(xiàng)。

減壓閥的工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，通過控制減壓閥內(nèi)截流口的開度大小來控制出口處的壓力，開度越小，液體通過截流口的液阻越小，壓力損失越小，出口壓力越大，反之則出口壓力越小。

斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

減壓閥的工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，如上圖所示：

假設(shè)作用在膜片上的彈簧力為F

作用在減壓閥膜片下的出口壓力為F1 入口壓強(qiáng)為P1 膜片的作用面積為S1 F1=P1×S1

作用在減壓閥閥芯下的入口壓力為F2 出口壓強(qiáng)為P2 閥芯的作用面積為S2 F2=P2×S2

當(dāng)達(dá)到平衡時(shí)則有：F=F1+F2=P1×S1+P2×S2

當(dāng)入口處的壓力出現(xiàn)波動(dòng)，假設(shè)入口壓強(qiáng)變大為P2+△P而其他條件不變，則彈簧力F＜F1+F2，膜片下的壓力推動(dòng)膜片往上運(yùn)動(dòng)，彈簧被壓縮F變大，同時(shí)截流口開度變小，液體阻力變大，出口壓強(qiáng)變小，F(xiàn)2變小，一直到達(dá)到新的平衡。

當(dāng)減壓閥出口無人用水或減壓閥下游被關(guān)閉時(shí)，出口壓強(qiáng)持續(xù)增大，F(xiàn)2持續(xù)變大，膜片下的壓力推動(dòng)膜片不斷往上運(yùn)動(dòng)直到減壓閥關(guān)閉，此時(shí)減壓閥出口壓強(qiáng)是大于的設(shè)定值，但由于慣性作用，向上運(yùn)動(dòng)的膜片不會(huì)一下子就停下來，會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一點(diǎn)，相當(dāng)于出口處閥腔變大，體積變大，內(nèi)部液體的壓力下降，直到正好等于減壓閥出口的設(shè)定壓力值。

斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

膜片式減壓閥的工作原理

低噪音

根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)將噪音控制在20分貝以內(nèi)。

阻力小

根據(jù)流體力學(xué)設(shè)計(jì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有效降低了壓力損失，保證在大流量的情況下阻力任然很小。

這一點(diǎn)在當(dāng)今的供水系統(tǒng)中尤其重要，因?yàn)楝F(xiàn)在的供水系統(tǒng)中很多元件的壓力損失很大，如恒溫水龍頭等，因此需要減壓閥的壓力損失值低。

可抽取閥芯

包含膜片，過濾網(wǎng)，閥座，活塞及閥桿的一體式閥芯可以抽取進(jìn)行清洗或更換。

斯派莎克蒸汽減壓閥優(yōu)化設(shè)計(jì)案例

斯派莎克《蒸汽和冷凝水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》課程與您一起交流學(xué)習(xí)如何設(shè)計(jì)一個(gè)良好的蒸汽系統(tǒng)，包括確定和選擇蒸汽系統(tǒng)相關(guān)的管道、減壓閥、控制閥疏水閥等等產(chǎn)品類型和型號(hào)，蒸汽安裝的注意事項(xiàng)，蒸汽系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)蒸汽品質(zhì)的影響等等。

蒸汽從鍋爐中由高壓輸出再輸送至各設(shè)備用汽點(diǎn)時(shí)，一般常會(huì)進(jìn)行減壓控制。蒸汽為何需要減壓?

1、鍋爐通常產(chǎn)生的都是高壓蒸汽，這樣可以減小鍋爐尺寸，減少濕蒸汽的發(fā)生，提高蒸汽干度，進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸送。

2、由蒸汽的密度變化造成的，高壓時(shí)蒸汽密度大，同口徑管路可以輸送高壓蒸汽要大于低壓蒸汽，采用高壓輸汽會(huì)減小管路尺寸，節(jié)約成本。

3、蒸汽使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)冷凝現(xiàn)象，減壓后的蒸汽降低冷凝水的壓力，避免冷凝水排放時(shí)產(chǎn)生閃蒸蒸汽造成損失，冷凝水在低壓下排放能量損失較小。

4、由于飽和蒸汽的溫度和壓力是對(duì)應(yīng)的，在殺菌工藝和造紙干燥機(jī)表面溫度控制都會(huì)安裝減壓閥來控制壓力，從而控制工藝設(shè)備的溫度。

5、工藝設(shè)備都有自己的設(shè)計(jì)壓力，當(dāng)供應(yīng)的蒸汽壓力超過了工藝系統(tǒng)的需求時(shí)就需要減壓，當(dāng)有的系統(tǒng)是用高壓冷凝水產(chǎn)生低壓閃蒸蒸汽，達(dá)到節(jié)能目的。當(dāng)產(chǎn)生的閃蒸蒸汽不足時(shí)，就需要通過減壓閥來產(chǎn)生低壓蒸汽補(bǔ)充。

6、可以減少鍋爐的蒸汽負(fù)荷，因?yàn)樵诘蛪合抡羝臒犰瘦^高。2.5MPa時(shí)熱焓值為1839kJ/kg，1.0MPa時(shí)熱焓值為2014kJ/kg。因此，低壓蒸汽更適合于設(shè)備使用。

對(duì)于蒸汽減壓閥的使用，用戶尤為關(guān)心的是如何能用的好，如何滿足應(yīng)用設(shè)備的實(shí)際需求。首先需要了解蒸汽減壓閥的基本類別和各自的優(yōu)缺點(diǎn)。斯派莎克《蒸汽系統(tǒng)的維護(hù)》課程通過對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)及產(chǎn)品如何維護(hù)的學(xué)習(xí)，深入了解和發(fā)現(xiàn)蒸汽系統(tǒng)中故障頻發(fā)的潛在原因和改進(jìn)措施，通過運(yùn)行、維護(hù)、管理、改造整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)蒸汽系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠、高效的運(yùn)行。