蒸汽減壓閥培訓資料

1、美國華申馬克丹尼公司蒸汽系統(tǒng)技術(shù)資料（5） 蒸 汽 系 統(tǒng)培訓資料主講：樊小奇美國馬克丹尼公司西安辦事處2006年5月目 錄第一部分：蒸汽系統(tǒng)的基本知識.3一、蒸汽系統(tǒng)的組成.3二、蒸汽的基本概念及蒸汽系統(tǒng)中所用術(shù)語的含義.3 三、凝結(jié)水的排放為什么是必須的？.4四、系統(tǒng)中存在空氣產(chǎn)生的影響.5第二部分：鍋爐系統(tǒng)6一、鍋爐除氧控制系統(tǒng).6二、鍋爐連排擴容系統(tǒng).6第三部分：蒸汽輸送系統(tǒng)工藝與設(shè)備7一、正確地蒸汽輸送系統(tǒng).7二、蒸汽輸送管道的正確選型.8三、蒸汽輸送系統(tǒng)設(shè)備10第四部分：蒸汽能源回收系統(tǒng).61一、蒸汽冷凝水的回收61二、蒸汽冷凝水的精處理78三、蒸汽輸送系統(tǒng)設(shè)備1、 蒸汽壓力調(diào)節(jié)設(shè)

2、備蒸汽減壓是通過流體在閥門中的節(jié)流實現(xiàn)的，流體通過減壓閥時的流動過程是絕熱節(jié)流過程，這種過程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動，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械式蒸汽減壓閥和電動/氣動蒸汽調(diào)節(jié)閥對蒸汽進行減壓。1.1 蒸汽壓力電動/氣動調(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轉(zhuǎn)換成4-20MA電流信號送至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)過計算向電動蒸汽調(diào)節(jié)閥輸出4-20MA控制信號，控制閥門開啟度，以維持閥后壓力穩(wěn)定。蒸汽壓力電動/氣動調(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

3、相對開度與相對流量之間的關(guān)系）決定。用電動或氣動控制閥+壓力傳感器+控制儀來控制，這種方法并且壓力負荷變化較小的場合。1.1.2 系統(tǒng)特點 a在蒸汽流量較小時（<1.5t/h）電動調(diào)節(jié)閥不能精確控制流量和閥后壓力。b. 在蒸汽流量較大時（>5t/h）電動調(diào)節(jié)閥控制蒸汽流量和閥后壓力較為精確。c. 蒸汽電動調(diào)節(jié)閥開度較大時阻力較小，壓降<0.05Mpa。1.1.3 應(yīng)用場合蒸汽壓力電動/氣動調(diào)節(jié)系統(tǒng)適用于流量負荷較大，機械式調(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)正確計算調(diào)節(jié)閥的流通能力，否則會使調(diào)節(jié)閥的口徑選得過大或過小。如果口徑選得過大，不僅

4、浪費投資，而且會使閥門經(jīng)常處于小開度位置，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)最大負荷的需要，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈。 流通能力的定義是：當閥門全開，閥兩端的壓力降為0.1Mpa，流體的密度為1g/cm3時，每小時流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量，用符號C來表示。對于蒸汽C值按下式計算： C= （）C= （）式中：Q-最大流量(kg4/h）-最大流量時的進口絕對壓力（MPa）-最大流量時的進口絕對壓力（MPa）K-K=1+（0.0013*過熱溫度/）-最大流量時進出口壓力差（MPa）=（-）注：² 以上公式只適用于水蒸氣。² 除了流量系數(shù)的選擇計算外，調(diào)節(jié)

5、閥選擇時還應(yīng)該注意與執(zhí)行器配合后的最大承受壓差，調(diào)節(jié)閥的最大工作溫度以及控制信號、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，實現(xiàn)對閥前的冷凝水的自動及時排放，避免管道中的凝結(jié)水對調(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)裝與進口管道同徑的過濾器，濾網(wǎng)不小于4060目。其次，一般調(diào)節(jié)閥前后要進行縮擴徑處理，變徑時使用偏心大小頭，避免使用同心大小頭。其他安裝事項大致與機械式減壓閥相同。1.2 機械式蒸汽減壓閥 機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

6、接作用型和先導調(diào)節(jié)型。機械式蒸汽減壓閥有以下特點：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) 機械式蒸汽減壓閥適用于流量負荷較小。在常規(guī)應(yīng)用中機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。1.2.1 直接作用型蒸汽減壓閥壓力調(diào)節(jié)感應(yīng)孔壓力設(shè)定彈簧壓力設(shè)定調(diào)節(jié)鈕過濾網(wǎng)閥瓣及閥座閥桿壓力傳感器/閥操作器(波紋管或膜片)閥蓋 直接作用式減壓閥工作過程： 傳感器/操作器感應(yīng)壓力并直接移動閥門，壓力直接作用于設(shè)定彈簧；壓力的變化作用于傳感器/操作器，以此通過閥桿推動閥門動作。在啟動階段，設(shè)定彈簧放松，閥簧和

7、進口蒸汽壓力使得閥門關(guān)閉；調(diào)整設(shè)定壓力，壓緊設(shè)定螺釘，設(shè)定彈簧壓縮力克服閥簧和進口壓力，閥門打開蒸汽流至閥門出口；獲得設(shè)定點：波紋管或者膜片感應(yīng)減小的壓力，波紋管或膜片移動閥位直至減小的介質(zhì)壓力與設(shè)定彈簧力平衡，繼續(xù)調(diào)整設(shè)定點改變閥的位置來獲得所需要的壓力。直接作用式減壓閥的特點：² 體積最小² 無外接管，自成一體² 價格便宜² 排量最小² 精度最低，±10% 直接作用式減壓閥的安裝：小流量下穩(wěn)壓孔可拆卸主閥和閥座內(nèi)部壓力感應(yīng)孔帶O型密封圈的活塞操作器先導閥壓力設(shè)定螺栓先導閥保護濾網(wǎng)壓力設(shè)定彈簧主閥具有單獨流量控制和密封座1.2.2

8、內(nèi)部先導式減壓閥內(nèi)部先導式減壓閥工作過程：先導閥膜片感應(yīng)壓力變化；先導閥將放大的信號輸出給移動主閥的活塞；主閥補償迅速恢復壓力內(nèi)部先導式減壓閥的操作：·啟動- 放松設(shè)定彈簧- 高壓蒸汽和閥簧將導閥和主閥關(guān)閉·調(diào)整設(shè)定壓力- 壓緊設(shè)定彈簧 - 導閥打開 - 活塞上部的高壓蒸汽推動主閥打開 - 蒸汽流過主閥到達出口 - 蒸汽壓力通過內(nèi)部傳感孔到達膜片下側(cè)·獲得設(shè)定壓力：- 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)定壓力相等時找到位置點 - 主閥位置建立，調(diào)整到了設(shè)定壓力內(nèi)部先導式減壓閥的特點：·尺寸小·

9、內(nèi)部通道免去了外部接管·在先導式閥中購買和安裝成本最低·排量較大·精度高于直接作用式，精度為±5%內(nèi)部先導式減壓閥安裝使用說明：減壓系統(tǒng)安裝示意圖當安裝減壓閥時注意 （1）不要隨意拆卸減壓閥，否則可能會影響減壓閥的正常使用效果。（2）在配管前,進行管路清洗,去除其中的異物和銹層,否則可能造成機器故障。（3）在減壓閥的進口前安裝一個過濾器（濾網(wǎng)為100目或相當?shù)模?。否則將影響 閥的性能，無法實現(xiàn)正確的壓力控制。（4）在減壓閥后安裝一個安全閥。否則會由于意外過壓，不能進行安全報警，并且會對設(shè)備造成損壞。（5）在減壓閥前后各安裝一塊壓力表。否則將影響正常的壓力

10、設(shè)定和控制。（6）在減壓閥前安裝一只蒸汽疏水閥，防止凝結(jié)水積聚。否則將造成凝結(jié)水無法及時排放，影響閥的性能或者造成其他不良后果。（7）當安裝快速開關(guān)閥時（例如電磁閥），與減壓閥的距離至少3米。否則可能由于壓力波動太快，造成減壓閥無法實現(xiàn)正常的減壓功能或大大縮短減壓閥的使用壽命。（8）在兩級減壓系統(tǒng)中，兩個減壓閥之間的距離最少3米，否則可能影響正常使用，無法實現(xiàn)正常的減壓。（9）按照流體的流向，正確進行安裝，否則可能影響正常使用。（10）不允許在減壓閥上放置重物或?qū)ζ溥M行扭轉(zhuǎn)和劇烈的震動，否則可能產(chǎn)生機器故障。（11）垂直向上安裝減壓閥；安全閥設(shè)定壓力應(yīng)略高于減壓閥后的壓力，一般高出10%或者0

11、.07MPa；（12）當減壓比很大時，應(yīng)安裝多級減壓器以保證管道中的流速30m/s。為了能容易的拆卸和更換減壓閥，在其上下均應(yīng)該預(yù)留足夠的空間減壓閥操作須知警告 （1）不許用裸手直接接觸閥體，否則可能造成燙傷。注意 （1）在操作前，應(yīng)首先關(guān)閉減壓閥前截斷閥，并利用旁路去除全部異物和鐵銹，否則可能造成減壓閥故障，無法正常工作。 （2） 通過旁路管線的二次側(cè)壓力必須低于設(shè)定壓力。否則由于通過旁路管線的二次側(cè)壓力高于設(shè)定壓力，引起安全閥起跳。（3） 當調(diào)整壓力時，慢慢地輕動調(diào)整螺絲，不當?shù)恼{(diào)整操作可能行成水擊或砰砰作響聲等，對減壓閥或其他設(shè)備造成損壞。（4） 管線中的凝結(jié)水要完全排除，當長時間不用時

12、，應(yīng)關(guān)閉減壓閥前后的截止閥。（管路中產(chǎn)生的鐵銹可能造成故障）（5） 對于帶手柄的型號，確實需要進行手動操作時，應(yīng)首先按下手柄，再進行轉(zhuǎn)動調(diào)整；此時，不可用力過大或轉(zhuǎn)動過快，以免損壞手柄。減壓閥壓力調(diào)整步驟按照以下步驟慢慢轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺絲，即可完成設(shè)定。不當?shù)恼{(diào)整操作可能形成水擊或砰砰作響聲等，可能對減壓閥或其他設(shè)備造成損壞。（1）關(guān)閉減壓閥前后截斷閥，在保證安全閥不起跳的情況下，開啟旁路管線截斷閥并保持足夠的時間，以完成利用流通介質(zhì)對管道中的異物或銹層的吹掃去除。吹掃完成后，關(guān)閉旁路管線截斷閥。（2）緩慢打開安裝在減壓閥前的截斷閥，并調(diào)整減壓閥后截斷閥的開啟度，保持管道有小流量通過。（3）松開鎖緊

13、螺母，緩慢轉(zhuǎn)動調(diào)整螺絲，并觀察閥后的壓力表，直到要求的設(shè)定植為止（順時針轉(zhuǎn)動壓力上升，逆時針轉(zhuǎn)動壓力下降）。對于帶手柄的型號，由于正常狀態(tài)下，手柄處于自鎖位置，因此調(diào)整壓力時，應(yīng)首先按下手柄，松開自鎖，再緩慢轉(zhuǎn)動調(diào)整螺絲，并觀察閥后最近的壓力表，直到要求的設(shè)定植為止（順時針轉(zhuǎn)動手柄時，閥后壓力上升；逆時針轉(zhuǎn)動手柄時，閥后壓力下降。）。（4）緩慢打開減壓閥后截斷閥，并按照步驟（3）進一步調(diào)整閥后壓力，直到要求的設(shè)定植為止。（5）完成調(diào)整后，擰緊鎖緊螺母。對于帶手柄的型號，拉出手柄，利用內(nèi)部裝置鎖緊；如果手柄沒有鎖緊，左右轉(zhuǎn)動手柄，即可完成自鎖動作。減壓閥安裝配置參考示例：1.2.3 外部先導型蒸

14、汽減壓閥外部先導式蒸汽減壓減壓閥，由壓力反饋管把閥后壓力傳遞至膜盒，膜盒產(chǎn)生位移使閥芯與閥座流通截面積改變而維持閥后壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)。馬克丹尼先導式蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥介紹HD Series先導式調(diào)節(jié)閥   球墨鑄鐵閥體HD系列  HD系列配置全徑過濾器與吹除式排污閥，  安裝在導閥適配器里以防污物進入  淬硬不銹鋼閥座密封面，保證長周期運行  預(yù)裝管件及先導閥適配器典型應(yīng)用      Watson Mcdaniel 公司出品的D系列和HD系列先導式調(diào)節(jié)閥適

15、用于蒸汽系統(tǒng)中對壓力和溫度精確控制的場合。D系列調(diào)節(jié)閥材質(zhì)是鑄鐵；HD系列調(diào)節(jié)閥材質(zhì)是壓力與溫度等級更高的球墨鑄鐵。該系列調(diào)節(jié)閥可配用多種不同用途的先導閥，有壓力先導式，溫度先導式以及壓力溫度組合先導式。每一種先導閥均可通過先導閥適配器進行組合與拆卸。這種模塊設(shè)計使得系列產(chǎn)品用途十分廣泛。該系列減壓閥提供了覆蓋整個壓力范圍的彈簧等級，并用顏色加以區(qū)別。最常選用的先導閥有P型壓力先導閥和T型溫度先導閥。 先導閥 壓力先導閥     使用壓力先導閥時，你可以有幾種選擇形式。P型及P5型壓力先導閥均為彈簧調(diào)節(jié)式壓力先導閥。P型先導閥用于普通壓力調(diào)節(jié)的場合。P5

16、型先導閥則用于要求調(diào)節(jié)壓力精確的場合。P5型的調(diào)節(jié)精度可維持在±1psi的范圍內(nèi)。A型空氣先導閥是通過壓縮空氣進行壓力調(diào)節(jié)，減壓一般用于減壓閥及減壓站的遙控調(diào)節(jié)。 溫度先導閥     ·T型溫度先導閥適用于對溫度的調(diào)節(jié)。先導閥測溫頭內(nèi)填充了溫度敏感液體，受熱膨脹。液體的膨脹反饋到波紋管進行溫度先導調(diào)節(jié)。T型溫度先導閥安裝了一個耐過熱波紋管，以保護可能處于過熱工況下的先導閥。T型溫度先導閥的溫控范圍為60260oF。 開與關(guān)     調(diào)節(jié)閥的開關(guān)控制可使用S型電磁開關(guān)先導閥。S型先導閥是通過電源來

17、控制調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉與開啟。它一般與P型先導閥或T型先導閥組合使用。 壓力 溫度先導閥     PT型先導閥組是用于系統(tǒng)要求一個調(diào)節(jié)閥既要控制壓力又要控制溫度的場合。當調(diào)節(jié)閥安裝PT型先導閥后。下游壓力受P型壓力先導閥的最大壓力設(shè)定值限定，而T型溫度先導閥保證其準確的使用溫度。 背壓先導閥     當需要控制系統(tǒng)的背壓時，可在HD系列調(diào)節(jié)閥上配裝BP型背壓先導閥，這種先導閥控制調(diào)節(jié)閥上游的壓力。 先導閥的組合     先導閥的一大優(yōu)勢在于可以在調(diào)節(jié)閥上安裝不同類型的先導閥及其組合

18、。以上三種先導閥可以組合在一起進行調(diào)節(jié)閥的控制。最常用的先導閥組合是溫度 壓力先導閥，若另外再加裝S型電磁先導閥，可直接對系統(tǒng)進行開關(guān)控制。其他先導閥的組合空氣/電磁閥先導空氣/氣壓溫度控制器先導空氣/電磁閥/氣壓溫度控制器先導兩個壓力先導/兩個電磁閥先導壓力先導/電力定時先導壓力先導/電力定時/電磁閥先導溫度先導/電力定時先導溫度先導/電力定時/電磁閥先導背壓先導背壓/電磁閥先導Watson McDaniel 公司出品的先導閥也能與其他廠家生產(chǎn)的調(diào)節(jié)閥相匹配。型號 HD- 系列 接口尺寸 1/2”6”螺紋 1/2”2”接口型式 法蘭 150# 2”6” 法蘭 300# 2”6”閥體材料 球墨

19、鑄鐵 PMO 最高工作壓力 300 PSIG ,20.7bar 壓力溫度等級NPT/BSP 450 PSIG 650oF,31.0 bar 343 150# 法蘭 150 PSIG566oF,10.3 bar 297 300# 法蘭 450 PSIG650oF,31.0 bar 343 推薦壓力     最小壓差：10 psig*,0.7 bar ;    最小入口壓力：15 psig*,1.0 bar;    *溫度先導式調(diào)節(jié)閥最小入口壓力為0.3 bar, 5 psig&

20、#160;流量 蒸汽（磅/小時）入口壓力（ PSIG ,磅/平方英寸） 出口壓力（ PSIG,磅/平方英寸） 1/2"3/4"1"1-1/4"1-1/2"2"2-1/2"3"4"6"CV 系數(shù)3.86.7111521375571113241+5*028580150140250230350310500440800770012001100160015002600240055005100+7*02311510590200180160325300275450400375600575525110

21、010009001650150013002100200018003600310028007800670106000+10*025150140100260240175425400300575550400850800600150014001000220021001600280027002000460043003200990091006900+12*0471601401252802402004754003756005505009008007001600140012002400210019003100270020004900430038001030091008200150-35819017514032

22、5300250550500400750700500100090080018001700130027002500200035003200260056005200420012000111008900200-5101221019017037532530062555050085075067512001000950210018001600310027002500400035003200640056005100137001200010800250-71015250225200450425350775700600105097580015001300110026002400200038003600300050

23、0046003900790073006200169001560013200300-12152027525022550045037580075065011001000850150014001200270025002100410038003200520049004100830045006500178001660014000400-18253035030025060050042510008507001350115010001900160014003300280025005000420037006400540047001030087007600219001850016100500-2030404003

24、502757006505001200110080016501500110023002000150041003600270060005400410078006900520012400110008300265002360017800600-3035504754253008507755251350125085019001700120026002400160046004300290069006400430089008200560014200131008900303002790019000750-355060575475400100082570016501350115023001900160032002

25、60022005600460069008300690058001080089007400172001410011800366003010025200900-45607567557542512001000750195017001200270023001700370032002300660057004100980085006100127001090079002020017400126004310037100270001000-506080750700500130012008752100200014003000270019004100380027007300670048001080010000710

26、0140001290092002220020500147004750043800313001250-6075100925825625165014751100270024001800370033002500520046003500910082006200140001220092001750015700119002800025000190005950053500404001500-75100125110092565019001600115031002700190043003600260060005100360010600900064001580013400950020400174001230032

27、40027700296006910059000419001750-851251501275100075022501800130037002900210050004000290071005600410012500990073001860014700108002400018900140003820030100222008140064300475002000-10012515014501300107525002300190042003700310057005100430080007100600014100126001060021000187001570027100241002030043100384

28、00323009200081900689002250-12015017515751450135028002500240046004200390062005700530087008000740015400141001310022900210001950029500272002520047000433004010010020092300855002500-13015020017501650120031002900 210051004700350069006500480097009100670017100160001190025500238001760032900308002280053400490

29、003620011180010460077300*陰影部分只適用于溫度先導閥、電磁先導或溫度 電磁組合式先導閥。 +只適用于低壓“T”型溫度先導閥。 外部先導式蒸汽減壓閥安裝使用說明：壓力反饋管安裝時應(yīng)由閥體到取壓點向下傾斜，防止壓力反饋管產(chǎn)生的凝結(jié)水倒流入減壓閥，造成無法減壓或損壞減壓閥的現(xiàn)象發(fā)生，其它安裝使用注意事項與內(nèi)部先導式蒸氣減壓閥相同典型安裝示例：外部先導式蒸氣減壓閥的單級減壓站外部先導式蒸氣減壓閥的串聯(lián)多級減壓站外部先導式蒸氣減壓閥的并聯(lián)多級減壓站（1/3+2/3）電力時序自動控制的減壓站換熱器用壓力溫度組合先導式調(diào)節(jié)閥站2.2 蒸汽流量控制設(shè)備目前在自動控制蒸汽流量的系統(tǒng)中，使

30、用較多的有電動/氣動控制閥、電磁閥、自力式溫度控制閥。以上閥門的選型與壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)得調(diào)節(jié)閥選型相同，根據(jù)流量負荷與閥門前后的壓力差，計算出相應(yīng)得需求流量系數(shù)，同時考慮適當?shù)陌踩禂?shù)，一般為1.2來選取合適的閥門口徑。注意：在進行閥門選型時必須考慮閥門承受的溫度和壓力差，在壓差較大時，需要考慮使用平衡閥或者自力式溫度控制閥中的雙閥座閥。電磁閥一般用于流量控制要求較低，管道口徑較小，并且蒸汽溫度較低的場合，這是因為蒸汽溫度較高后，長時間工作會造成電磁閥的磁通量降低，執(zhí)行器輸出力矩減小，有時會造成動作困難或者完全失效。電動/氣動控制閥用于要求流量控制精確或者蒸汽流量較大的場合。用于過熱蒸汽時必須考慮

31、相應(yīng)得閃蒸汽蝕余量。自力式溫度控制閥在一般的換熱設(shè)備的蒸汽流量控制上使用較為廣泛，控制系統(tǒng)完全利用內(nèi)部機械機構(gòu)，無需外部動力，控制較為精確，使用穩(wěn)定、壽命較長。美國馬克丹尼公司的自力式溫度控制閥主要有兩種：2.2.1 HDT系列先導式溫度調(diào)節(jié)閥 它是采用HD系列調(diào)節(jié)閥安裝“T”型溫度先導閥適用于控制各種工藝及系統(tǒng)中的溫度 ，典型工況包括熱油器、加熱爐、加熱器、干燥器及熱夾套等。工作原理：安裝溫度先導閥用以控制溫度先導式調(diào)節(jié)閥的操作工況。測溫探頭內(nèi)填充熱靜力感應(yīng)液體以監(jiān)測被測區(qū)域的溫度。測溫探頭與溫度先導閥之間由一根毛細管連接。當測溫頭被加熱，探頭內(nèi)的液體膨脹并通過毛細管傳遞到溫度先導閥上的波紋管。通過波紋管的熱脹冷縮控制溫度先導式調(diào)節(jié)閥的開