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化工蒸汽管道電動壓力調(diào)節(jié)閥

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詳細(xì)介紹

                         化工蒸汽管道電動壓力調(diào)節(jié)閥

                            上海申弘閥門有限公司

化工蒸汽管道電動壓力調(diào)節(jié)閥蒸汽電動壓力調(diào)節(jié)閥配置(蒸汽減壓穩(wěn)壓閥):

  之前介紹三臺氣體減壓閥串聯(lián)減壓,現(xiàn)在介紹化工蒸汽管道電動壓力調(diào)節(jié)閥 壓力變送器根據(jù)測定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號,在控制臺中與設(shè)定值比較,當(dāng)兩者之差達(dá)到一定數(shù)值后,控制臺向電動調(diào)節(jié)閥發(fā)出調(diào)節(jié)信號。而電動調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機構(gòu)按此信號,使閥桿帶動閥芯產(chǎn)生位移,改變通過調(diào)節(jié)閥的流量,直到測試點壓力達(dá)到要求.從而達(dá)到自動調(diào)節(jié)壓力的目的。電動壓力調(diào)節(jié)閥由精小型電動調(diào)節(jié)閥配用PID壓力控制儀及壓力傳感器組成,電動壓力調(diào)節(jié)閥流道呈S流線型,選用進口密封環(huán)。整體具有工作平穩(wěn)、允許壓差大、流量特性噪音低等特點。特別適用于允許壓差小、閥前后壓差較大的工作場合。本系列產(chǎn)品有常溫型、高溫型、低溫型、調(diào)節(jié)切斷型、波紋管密封型等多種型式。產(chǎn)品公稱壓力等級有PN1.6、4.0 6.4、10.0;閥體口徑范圍DN20-DN300;適用流體溫度-150℃ -+560℃范圍內(nèi)多種檔次;泄露等級氛分為Ⅳ級、Ⅴ級、Ⅵ級; 鍋爐輸出蒸汽后,在管道內(nèi)輸送一般壓力較高。到達(dá)用戶端后,要進行減壓后才能供負(fù)載使用。目前,大多數(shù)用戶采用的是在分汽缸前端管路上加裝機械式減壓閥進行的,這種方法雖然簡單,但大多存在一些不能克服的缺點,而且進口減壓閥價格也不菲。本文重點對化工裝置中蒸汽管道布置進行深入的分析,這樣一來,確?;ぱb置蒸汽管道設(shè)置的經(jīng)濟性、安全性等達(dá)到相互統(tǒng)一,希望可以為讀者提供大量有價值的參考。高溫、氣液兩相流動是化工裝置中蒸汽管道或蒸汽凝液管道的重要特點,在化工裝置中蒸汽管道和蒸汽凝液管道的配管設(shè)計時,要考慮其安裝費用的經(jīng)濟合理、美觀大方,更要考慮在安裝的過程中符合蒸汽管道的設(shè)計和應(yīng)力要求。在化工裝置中蒸汽管道和蒸汽凝液管道的配管設(shè)計時,要考慮其安裝費用的經(jīng)濟合理、美觀大方,更要考慮在安裝的過程中符合蒸汽管道的設(shè)計和應(yīng)力要求。 

       機械式減壓閥一般存在以下缺點:
1、蒸汽負(fù)荷流量小或者無流量情況下后端蒸汽壓力會逐漸上升,不能維持設(shè)定壓力。
2、管路內(nèi)凝結(jié)水較多的情況下,會出現(xiàn)動作不可靠的情況。
3、壓力設(shè)定調(diào)節(jié)不直觀、不方便,在安裝位置較高情況下,根據(jù)負(fù)載需求變化調(diào)整起來不方便,不能遠(yuǎn)距離操作調(diào)整。
4、不能自動關(guān)閉蒸汽。一些負(fù)載在停電時或存在安全隱患情況下需要立即停汽,機械式減壓閥不能做到。
5、機械式減壓閥壓力調(diào)節(jié)范圍受限制,對一些壓力要求特別低負(fù)載不能達(dá)到要求。
6、故障率較高。易出現(xiàn)毛細(xì)管或平衡孔堵塞、膜片變形、破裂、泄漏等情況。
      針對以上問題,我專門設(shè)計了西門子蒸汽電動閥進行蒸汽減壓的改造方案,使用此方案進行蒸汽壓力調(diào)節(jié)實施兩年來運行穩(wěn)定,為出現(xiàn)過故障,很好的解決了以上故障。
      具體方案如下:
1、管路連接圖
元件清單:① P 蒸汽源 ② SF1 2 3 手動截止閥 ③ GLQ 過濾器 ④ DF 西門子電動蒸汽閥 VVF45.504 
          ⑤ P1 2 3 壓力表 ⑥ FQG 蒸汽分汽缸 ⑦ L1 2 3 蒸汽負(fù)載
2、電路圖

元件清單:
① K1 斷路器 2P  
② K2 斷路器 1P 3A
③ KZQ 數(shù)字回路調(diào)節(jié)器 RKC CD901
④ CGQ 壓力傳感器 西門子 OBE2000-P16
⑤ T 變壓器 220VAC/24VAC 150AV
⑥ ZXQ 電動閥執(zhí)行器 西門子 SKD65
3、 RKC控制器參數(shù)設(shè)置
①、PID只可根據(jù)負(fù)載實際情況手動設(shè)定,也可有自動演算(ATU)功能完成。
②、SL1輸入類型選擇電壓0~5V電壓輸入(1110)。
③、SL4*警報模式選擇使用上偏差報警(0001)。
④、SL6控制輸出類型選擇4~20mA連續(xù)輸出(0111)。
⑤、SL7報警繼電器狀態(tài)選擇設(shè)為01,即報警時報警1有NC變?yōu)镹O。
⑥、SLH設(shè)定測量范圍上限為8.00,即對應(yīng)0.8Mpa。
⑦、SLL設(shè)定測量范圍下限為0.00,即對應(yīng)0Mpa。
⑧、PGDP設(shè)定為2位小數(shù)。
⑨、其他參數(shù)使用缺省值即可。
管道布置的特點 
上海申弘閥門有限公司主營閥門有:截止閥,電動截止閥高壓蒸汽管道布置結(jié)合主裝置及建筑物情況進行,管道走向與軸線一致,布置在裝置主管廊上。結(jié)合蒸汽管道的應(yīng)力、蒸汽管道疏水系統(tǒng)的設(shè)置,其他工藝管道(主要為輸送可燃、易爆及易揮發(fā)介質(zhì)管道)的影響等諸多因素來合理規(guī)劃管道的具體走向。主要采取如下措施: 
1.由于管道溫度高,當(dāng)高壓蒸汽管道布置在輸送可燃、易爆及易揮發(fā)介質(zhì)管道或熱敏介質(zhì)管道附近時,應(yīng)盡量將其布置在此類管道的上方;如必須布置在下方或同一標(biāo)高,則應(yīng)留出合理凈空并采取可靠的隔離措施。 
2.當(dāng)需要改變管道走向時,不宜使用三通使蒸汽的主流向發(fā)生變化。 
3.為滿足管道疏放水的要求,高壓蒸汽管道水平管段需設(shè)置一定坡度,方向宜與蒸汽流向一致,低點處須設(shè)置排水點。 
4.在滿足管道中高壓蒸汽溫降、壓降要求的前提下,應(yīng)使管道具備一定的柔性,以便于應(yīng)力分析計算,管廊空間比較充裕,采用空間“П”型彎實現(xiàn)管道自然補償,使管系保持適當(dāng)柔性。 
5.合理布置疏水點及凝結(jié)水回收管道,根據(jù)技術(shù)設(shè)計文件要求并經(jīng)根據(jù)實際情況優(yōu)化后,此高壓蒸汽管道水平管段上每隔35m設(shè)置一個疏水點,且每個低點處均設(shè)置疏水點。 
6.蒸汽抽頭不宜設(shè)置在熱位移較大的位置,且應(yīng)盡量避免下抽頭,抽頭管道低點處必須設(shè)置疏水點。 
二、蒸汽管道的布置 
進入裝置的蒸汽管道一般布置在管廊上。布置要求如下: 
*,蒸汽管道布置在管廊的一側(cè),以方便能夠集中設(shè)置“П”形補償器。由于蒸汽管道高溫會發(fā)生管道膨脹,設(shè)置“П”形補償器可對管道的熱膨脹進行吸收。在吸收管道熱膨脹時,不要使用波紋管膨脹節(jié),因為它不但價格昂貴,而且使用壽命短,很容易遭到破壞。對“П”形補償器的安裝位置應(yīng)通過對管道進行應(yīng)力分析來確定。要統(tǒng)一規(guī)劃“П”形補償器,盡量能夠集中設(shè)置。對于溫度較高、補償量較大的管道設(shè)置的外側(cè),溫度低、補償量較小的管道則設(shè)置在內(nèi)側(cè)。 
在蒸汽管道設(shè)置“П”形補償器時,將其設(shè)置在兩個固定點的中間,如果不在中間時,其距離也不應(yīng)超過固定點的三分之一。在“П”形補償器的兩邊應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向架,其和“П”形補償器之間的距離應(yīng)根據(jù)管道的應(yīng)力確定。對于 “П”形補償器固定點推力的計算也應(yīng)根據(jù)管道的應(yīng)力確定。在對蒸汽管道的應(yīng)力和支架的推力進行計算時,不是被固定點分成的管系計算應(yīng)力,而是把整個蒸汽管道進行應(yīng)力計算。 
第二,化工裝置中,通常配置了多層管廊,蒸汽管道應(yīng)布置在多層管廊的上層。如果在管廊的下層布置蒸汽管道,則將其布置在管廊的外側(cè),但是要避免與低溫管道和液態(tài)烴管道相鄰;蒸汽管道與其它管道之間的距離不要小于500mm或者在安裝時用填充物和其它管道進行分割。蒸汽管道可以與其它的公用工程管道布置在同一層,比如:氮氣、儀表空氣等。當(dāng)與其它公用工程管道處在同一層時,其凈距zui少應(yīng)保持在50mm以上。 
第三,蒸汽管道可以與電氣儀表電纜在管廊上同層布置,但是電氣儀表電纜也可以布置在蒸汽管道的上層。當(dāng)蒸汽管道和電氣儀表電纜同層布置時,其間隔要大于200mm或者是之間隔著其它工程管道。當(dāng)電氣儀表電纜不與蒸汽管道設(shè)置在同一層時,其間隔也大于500mm。 
技術(shù)參數(shù)

公稱通徑DN ( mm)(閥座直徑 DN )20253240506580100125150200
(10)(12)(15)(20)
額定流量系數(shù) Kv直線1.82.84.46.91117.627.54469110176275440690
等百分比1.62.546.31016254063100160250400630
額定行程 (mm)16254060 height="24"
公稱壓力 PN(MPa)1.0 1.6 4.0 6.4
固有流量特性直線、等百分比
固有可調(diào)比50
允許泄漏量單座硬密封:Ⅳ級軟密封:Ⅵ級
套筒硬密封: II 級軟密封:Ⅵ級
工作溫度 t ( o C)-20~200 -40~250 -40~450 -60~450
信號范圍( mA.DC )0~10 4~20
作用方式電關(guān)式電開式
使用環(huán)境溫度 ( o C)電動調(diào)節(jié)閥: -20~70 o C 伺服放大器: 0~50 o C
使用環(huán)境濕度電動調(diào)節(jié)閥:≤ 95% 伺服放大器:≤ 85%
電源電壓220V 50Hz 380V 50Hz 24AC/DC

*本產(chǎn)品性能指標(biāo)貫徹GB/T4213-92。
 ◆配套用電動執(zhí)行機構(gòu)有關(guān)技術(shù)參數(shù)

公稱通徑 DN ( mm )20253240506580100125150200
電動執(zhí)行機構(gòu)型號普通型ZAZ-60DKZ-310ZAZ-60DKZ-310DKZ-410DKZ-410DKZ-510
電子型JHZAZ1JHZAZ2JHZAZ3JHZAZ3
電動執(zhí)行機構(gòu)推力( N)普通型400400040040006400640016000
電子型2000400060008000
全行程時間( S )普通型12.5203248
電子型30304860
消耗功率(W )普通型2835
電子型6152540

*表中數(shù)據(jù)僅為常規(guī)配置,具體選用根據(jù)主要參數(shù)及用戶要求而定。

 ◆蒸汽電動壓力調(diào)節(jié)閥  安裝配置          

                              蒸汽電動壓力調(diào)節(jié)閥

序號

部件

功能

1

排空氣閥

在起機時排除汽水分離器中的空氣

2

汽水分離器

保護系統(tǒng)不受濕蒸汽影響

3

截止閥

切斷減壓閥的蒸汽供應(yīng)

4

  

5

過濾器

保護調(diào)節(jié)閥不受管道雜質(zhì)損壞

6

壓力表

監(jiān)測上游供給蒸汽壓力

7

  

8

電動執(zhí)行器

驅(qū)動控制閥

9

電子控制器(安裝于控制柜中)

調(diào)節(jié)控制閥的開度

10

控制閥

根據(jù)下游壓力調(diào)節(jié)蒸汽流量

11

安全閥

保護下游設(shè)備,避免超壓

12

壓力表

監(jiān)測下游設(shè)定壓力

13

壓力變送器

將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘栔量刂破?/p>

14

切斷閥

維修時切斷排空氣閥與管道的連接

15

切斷閥

在無負(fù)荷時設(shè)定減壓后的壓力

16~20

汽水分離器疏水閥組

 

三、蒸汽管道排液設(shè)施的設(shè)置 
不同等級壓力的蒸汽為過熱蒸汽時,理論上不必設(shè)置專門的排液實施。但是蒸汽管道在處于暖管階段或著是開車的時候都會產(chǎn)生大量的凝液,為此應(yīng)設(shè)置專門的排液設(shè)施。由于蒸汽的壓力等級不同,其設(shè)置的排液設(shè)施也不相同。 
在正常情況下由于超高壓管道不會產(chǎn)生凝液,而對于超高壓蒸汽管道也沒有對應(yīng)規(guī)格的凝液管道,為此其不經(jīng)常設(shè)置疏水設(shè)施。同時,由于超高壓蒸汽管道其自身的特點,比如管壁厚,壓力大,開孔不易等,也不設(shè)置分液包。對于高壓、中壓和低壓蒸汽管道,雖然在正常情況下不會產(chǎn)生凝液,但是在蒸汽管道處于暖管階段或者開車階段時會產(chǎn)生大量的凝液,因此,這些蒸汽管道需設(shè)置經(jīng)常疏水設(shè)施。疏水設(shè)施經(jīng)常包括放凈閥、分液包等。 
蒸汽管道排液設(shè)施設(shè)置的一般要求有: 
1.蒸汽主管的末端應(yīng)設(shè)分液包,水平敷設(shè)的蒸汽主管上分液包的間隔為: 
1.1在裝置內(nèi),飽和蒸汽宜為80m,過熱蒸汽宜為160m; 
1.2在裝置外,順坡時宜為300m,逆坡時宜為200m。 
2.凡飽和蒸汽主管進入裝置,在裝置側(cè)的邊界附近應(yīng)設(shè)蒸汽分水器,在分水器下部設(shè)經(jīng)常疏水措施;過熱蒸汽主管進入裝置,一般可不設(shè)分水器。 
3.直接排至大氣的蒸汽放空管,應(yīng)在該管下端的彎頭附近開一個Φ6mm的排液孔,并接DN15的管子引至排水溝、漏斗等合適地方;如果放空管上裝有消聲器,則消聲器底部應(yīng)設(shè)DN15的排液管并與放空管相接;放空管應(yīng)設(shè)導(dǎo)向和承重支架。
4.連接排放或經(jīng)常排放的泛汽管道,應(yīng)引至非主要操作區(qū)和操作人員不多的地方。 


四、蒸汽支管的布置 
一般蒸汽支管是由蒸汽主管的頂部接出,當(dāng)要求在蒸汽支管上設(shè)置切斷閥時,應(yīng)考慮到切斷閥的操作方便性,其應(yīng)設(shè)置在靠近主管的水平管段上,以避免存液。對于用汽要求比較嚴(yán)格的蒸汽管道,不能從其上接出蒸汽支管作其它用途,例如:吹掃和消防等用途;另外,也不能從蒸汽管道的“П”形補償器上接出支管。 
如果在“П”形補償器上的兩側(cè)的主管上接出支管,蒸汽主管的位移應(yīng)該不能受到支管的影響。這是因為蒸汽主管由于熱膨脹會產(chǎn)生支管接出點的位移,不應(yīng)使支管承受過大的應(yīng)力或過多的位移。 
一般蒸汽支管從蒸汽主管上接出支管時均使用的是二閥組,但是從蒸汽支管或蒸汽主管上引出接至其它工藝管道上則必須設(shè)置三閥組,這樣可以隨時發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。 
在蒸汽支管上的低點,根據(jù)不同情況也應(yīng)該設(shè)置設(shè)排液閥或(和)疏水閥等疏水設(shè)施,其設(shè)置主要是依照管廊上不同壓力等級蒸汽管道設(shè)置疏水設(shè)施。 
五、蒸汽凝液管道的布置 
管廊上的蒸汽凝液管道一般與蒸汽管道同層布置。當(dāng)蒸汽凝液管道上設(shè)“П”形補償器時,為防止水錘,可以設(shè)計成水平方向的“П”形補償器,或設(shè)計成立管為傾斜段的“П”形補償器。 
從不同壓力的蒸汽疏水閥出來的凝液,應(yīng)分別接至各自的蒸汽凝液回收總管。公稱直徑等于或大于50mm的支管應(yīng)順介質(zhì)流向45°斜接在蒸汽凝液回收總管頂部;公稱直徑小于50mm的支管可90°直接在蒸汽凝液回收總管頂部。蒸汽凝液回收系統(tǒng)用的疏水閥宜選用法蘭連接,疏水閥入口管道不應(yīng)有袋形。當(dāng)蒸汽凝液回收總管高于疏水閥時,除熱動力式疏水閥外,宜在疏水閥后設(shè)置止回閥。止回閥宜設(shè)置在靠近蒸汽凝液主管的水平管道上??紤]到蒸汽管道吹掃拆卸止回閥的需要,宜選用法蘭連接的止回閥。 

4、注意事項
① 、注意電動閥執(zhí)行器的選擇要參考汽源壓力和設(shè)定壓力,執(zhí)行器型號要和壓差大小相配合,否則,可能關(guān)不嚴(yán)或打不開。
② 、應(yīng)安裝在分汽缸上,要有表彎及一段引出管,避免傳感器受到?jīng)_擊和溫度過高,減少使用壽命。
③ 、4~20mA控制信號串入AL1再到執(zhí)行器是為了在壓力相對于設(shè)定值過高,超出報警值時,通過AL1動作斷開控制信號,使電動閥*閉合。
④ 、現(xiàn)有設(shè)定SL1,SLH,SLL決定了測量范圍在0~8Mpa之間,傳感器可以測量至1.6Mpa,如果需要更大測量范圍,需要通過外部線路對輸入信號進行轉(zhuǎn)換,并對SLH、SLL重新進行設(shè)定。
⑤ 、測量顯示稍有誤差時可通過PB值進行校準(zhǔn)。
此方案壓力顯示、設(shè)定直接在控制器上進行,調(diào)節(jié)使用方便,壓力波動小,運行可靠,對節(jié)省蒸汽能耗也有一定幫助。價格較進口機械式減壓閥稍低,是一種值得推廣的方法。缺點就是必須需要電源,沒有電源的地方無法使用。流量特性有直線、等百分比。多種規(guī)格可供選擇
等截面低流阻流道,額定流量系數(shù)增大30%。
·可調(diào)節(jié)范圍大,固有可調(diào)比為50,流量特性有直線和等百分比。
·電動套筒調(diào)節(jié)閥閥塞設(shè)有上、下方的均壓孔,不平衡力小,閥穩(wěn)定性好,套筒互換性強,使用壓差大。
·調(diào)節(jié)切斷型采用軟密封結(jié)構(gòu)閥芯,達(dá)VI級泄漏標(biāo)準(zhǔn)(零泄漏)。
·伺服放大器采用深度動態(tài)負(fù)反饋,可提高自動調(diào)節(jié)精度。
·電動操作器有多種形式,可適用于4~20mA.DC或0~10mA.DC。
·電子型電動調(diào)節(jié)閥可直接由電流信號控制閥門開度,無需伺服放大器。
·波紋管密封型調(diào)節(jié)閥對移動的閥桿形成*的密封,堵絕流體外漏。

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