蒸汽減壓閥是通過流體在閥門中節(jié)流實(shí)現(xiàn)的,流體通過蒸汽減壓閥時(shí)的流動(dòng)過程為絕熱節(jié)流過程,這種過程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動(dòng),對(duì)于過熱蒸汽,節(jié)流后焓值不變,溫度有所降低,比容和熵都有所增加。目前工程上通常采用機(jī)械式蒸汽減壓閥和電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥對(duì)蒸汽進(jìn)行減壓。
機(jī)械式蒸汽減壓閥機(jī)械式蒸汽減壓閥依靠調(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,阿姆斯壯公司生產(chǎn)的GP2000型蒸汽減壓閥為先導(dǎo)式隔膜減壓閥,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),機(jī)械式蒸汽減壓閥有以下特點(diǎn):
a、閥門阻力較大,閥門前后最小壓降ΔP≥0.1Mpa,如閥門前壓力為0.65 Mpa時(shí)閥后壓力為0.55 Mpa,不能滿足我廠供汽要求。
b、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。
c、閥門在大流量情況下閥后壓力下降較大。
蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥蒸汽壓力電動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)工作原理由壓力傳感器將閥后壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換成4-20MA電流信號(hào)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(jì)算向電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥輸出4-20MA控制信號(hào),控制閥門開啟度,以維持閥后壓力穩(wěn)定。
電動(dòng)蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥的工作流量特性調(diào)節(jié)閥的工作流量特性是指調(diào)節(jié)閥在前后壓差隨流量變化的工作條件下,調(diào)節(jié)閥相對(duì)開度與相對(duì)流量之間的關(guān)系。由于熱電廠供汽壓力不穩(wěn)定,當(dāng)熱電廠供汽壓力為0.65MPa時(shí),閥后壓力需要調(diào)節(jié)至0.6MPa則閥門全開時(shí)壓降為0.05MPa,閥后的壓力用以克服全廠供熱系統(tǒng)管道及設(shè)備阻力,閥門的S值為0.083(S為閥權(quán)度,表示調(diào)節(jié)閥全開時(shí)壓降占該支路全部壓降的百分?jǐn)?shù)),這時(shí)閥門的工作流量偏離理想流量特性。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥具有以下特點(diǎn):
a.在蒸汽流量較小時(shí)(<1.5t/h)電動(dòng)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(shí)(>5t/h)電動(dòng)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(dòng)調(diào)節(jié)閥開度較大時(shí)阻力較小,壓降<0.05Mpa. 3.2.3蒸汽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥選型為合理選定調(diào)節(jié)閥,應(yīng)正確計(jì)算調(diào)節(jié)閥的流通能力,否則會(huì)使調(diào)節(jié)閥的口徑選得過大或過小。如果口徑選得過大,不僅浪費(fèi)投資,而且會(huì)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(fù)荷的需要,使調(diào)節(jié)系統(tǒng)失靈。
流通能力的定義是:當(dāng)閥門全開,閥兩端的壓力降為0.1Mpa,流體的密度為1g/cm3時(shí),每小時(shí)流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的流量。用符號(hào)C來表示,單位為m3/h.對(duì)于蒸汽C值按下式計(jì)算:C=λGMAX/(ρ2(P1-P2))1/2式中:λ——流量系數(shù),m4/(kg*h),取10 GMAX——蒸汽流量,kg/hρ2——閥后蒸汽密度,kg/m3 P1——閥前蒸汽絕對(duì)壓力,Pa P2——閥后蒸汽絕對(duì)壓力,Pa按照上式,GMAX蒸汽流量取15000kg/h,ρ2閥后蒸汽密度查過熱蒸汽密度表得出3.65kg/m3,P1閥前蒸汽絕對(duì)壓力取7.5*105Pa,P2閥后蒸汽絕對(duì)壓力取7.0*105Pa,代入上式得,C=351.12m3/h.根據(jù)C值,查閱閥門樣本,選擇DN150電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥,閥門最大流量系數(shù)3.3減壓系統(tǒng)優(yōu)化方案為保證廠供熱系統(tǒng)壓力穩(wěn)定,根據(jù)機(jī)械式蒸汽減壓閥和電動(dòng)蒸汽閥的不同特性,集中供熱減壓系統(tǒng)采用機(jī)械式蒸汽減壓閥和電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥聯(lián)合調(diào)節(jié)的控制方式。
當(dāng)流量較小時(shí)機(jī)械式蒸汽減壓閥對(duì)蒸汽進(jìn)行減壓,壓力設(shè)定值0.62MPa,這時(shí)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥關(guān)閉,當(dāng)蒸汽流量逐步增加時(shí),機(jī)械式蒸汽減壓閥不能滿足要求,閥后壓力下降當(dāng)閥內(nèi)壓力下降至0.6Mpa以下時(shí), 電動(dòng)蒸汽調(diào)節(jié)閥開啟,將壓力穩(wěn)定控制在0.6Mpa.
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