上海申弘閥門(mén)有限公司
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石油化工裝置中自力式蒸汽減壓閥案例
具有動(dòng)作靈敏，密封性好，壓力設(shè)定點(diǎn)波動(dòng)小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于氣體、液體及蒸汽介質(zhì)減壓穩(wěn)壓或泄漏穩(wěn)壓的自動(dòng)控制。在調(diào)節(jié)閥中溫度調(diào)節(jié)閥是根據(jù)液體的不可壓縮和熱脹冷縮原理進(jìn)行工作的。閥芯部件在彈簧力的作用下使閥門(mén)打開(kāi)，增加蒸汽和熱油等加熱介質(zhì)的流量，使被控對(duì)象溫度上升，直到被控對(duì)象溫度到了設(shè)定值時(shí)，閥關(guān)閉，閥關(guān)閉后，被控對(duì)象溫度下降，閥又打開(kāi)，加熱介質(zhì)又進(jìn)入熱交換器，又使溫度上升，這樣使被控對(duì)象溫度為恒定值。冷卻型自力式溫度調(diào)節(jié)閥在工作時(shí)一般是加熱用自力式溫度調(diào)節(jié)閥，只是當(dāng)閥芯部件在執(zhí)行器與彈簧力作用下打開(kāi)和關(guān)閉與溫關(guān)閥相反，閥體內(nèi)通過(guò)冷介質(zhì)，通常主要應(yīng)用于冷卻裝置中的溫度控制。被控介質(zhì)輸入閥后，閥前壓力P1通過(guò)控制管線輸入下膜室，經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流后的壓力Ps輸入上膜室，P1與Ps的差即△Ps=P1-Ps 稱為有效壓力。在使用自力式壓力調(diào)節(jié)閥的時(shí)候我們有時(shí)候可以先緩慢開(kāi)啟閥前后截止閥之后，然后再慢慢擰松排氣塞，直至氣體或液體從執(zhí)行機(jī)構(gòu)溢出為止，*后重新擰緊排氣塞，調(diào)節(jié)閥即可工作。所需壓力值的大小可通過(guò)壓力調(diào)節(jié)盤(pán)的調(diào)整而得到，調(diào)整時(shí)，注意觀察壓力標(biāo)示值，動(dòng)作緩慢，不得使閥桿跟著轉(zhuǎn)動(dòng)，自力式壓力調(diào)節(jié)閥一旦投入運(yùn)行之后維護(hù)工作幾乎很少，一般我們平時(shí)只要多去觀察一下前后閥門(mén)的壓力示值是否符合工藝所需正常要求就可以了，此外我們還需要觀察填料函與執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否滲漏，如果是有滲漏，我需要更換或擰緊膜片以及填料。
可以說(shuō)當(dāng)前工業(yè)閥門(mén)制造行業(yè)中閥門(mén)的種類雖然繁多但市場(chǎng)上有不少都能夠見(jiàn)到自力式的控制類閥門(mén)，例如自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥為自力式閥門(mén)的一種，蒸汽是閥門(mén)至關(guān)重要的一個(gè)要素，這是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開(kāi)度來(lái)達(dá)到功效的一種閥門(mén)產(chǎn)品，主要的作用是為了將流經(jīng)閥門(mén)的介質(zhì)進(jìn)行減壓，普通調(diào)節(jié)閥的原理其實(shí)主要是靠閥內(nèi)流道對(duì)水流的局部阻力降低水壓，水壓降的范圍由連接閥瓣的薄膜或活塞兩側(cè)的進(jìn)出口水壓差自動(dòng)調(diào)節(jié)。
蒸汽管道是石油化工生產(chǎn)的重要裝置，不僅關(guān)系到石油化工的安全生產(chǎn)，而且對(duì)提高化工產(chǎn)品的質(zhì)量有著重要影響。因此，蒸汽管道配管的設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵，在石油化工工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中，掌握蒸汽管道配管設(shè)計(jì)的要點(diǎn)能夠有效地提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
石油化工裝置中自力式蒸汽減壓閥案例蒸汽管道中的設(shè)計(jì)
蒸汽管道作為石油化工工藝中的重要公用管道，不僅要考慮管道的經(jīng)濟(jì)性和美觀性，必須充分滿足蒸汽管道的設(shè)計(jì)要求，保證石油化工工程的安全運(yùn)行。在石油化工工藝裝置蒸汽管道配管的設(shè)計(jì)過(guò)程中，包括對(duì)蒸汽管道中的配管裝置、排液設(shè)施以及蒸汽支管進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。
管廊上的蒸汽管道的設(shè)計(jì)
蒸汽管道分為四種形式，分別是4MPa 的較大壓力蒸汽管道、13MPa 的超高壓力蒸汽管道、1.6MPa 的中等壓力蒸汽管道和0.4MPa 的低級(jí)壓力蒸汽管道。針對(duì)不同壓力等級(jí)的蒸汽管道模式，采取不同的蒸汽管道的布置方式。在進(jìn)行蒸汽管道設(shè)計(jì)時(shí)，由于管道內(nèi)的溫度較高，最好把蒸汽管道設(shè)置在靠近管廊的一側(cè)，這樣有利于對(duì)“Π"型補(bǔ)償器的布置。
蒸汽管道排液設(shè)施的設(shè)計(jì)
在石油化工生產(chǎn)過(guò)程中，蒸汽管道產(chǎn)生大量高溫蒸汽，在暖管或開(kāi)車(chē)階段會(huì)發(fā)生凝液。因此，在管道的一側(cè)應(yīng)設(shè)置排液裝置。蒸汽凝液在管道內(nèi)流動(dòng)過(guò)程中，由于壓力的降低會(huì)再次產(chǎn)生蒸汽，形成汽液混流，如果排液設(shè)施沒(méi)有進(jìn)行及時(shí)排液，有可能會(huì)導(dǎo)致管道裂縫。因此，蒸汽管道內(nèi)的排液設(shè)計(jì)是十分重要的。在排液設(shè)施布置時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)在管廊上，有利于凝液的排出，保證生產(chǎn)的安全。
減壓閥 | 自力式蒸汽減壓閥ZZYP-16B PN16 DN20 介質(zhì)：蒸汽 進(jìn)口壓力 0.6-0.7MPA,出口壓力0.3MPA | 臺(tái) | 1 |
蒸汽管道中蒸汽支管的設(shè)計(jì)
蒸汽支管是從蒸汽主管的最上端引出的，為了操作方便，設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)在蒸汽支管的合適位置設(shè)置切斷閥，一般是布置在蒸汽主管的水平管道上。在蒸汽支管的點(diǎn)、減壓閥和調(diào)節(jié)閥之間、蒸汽分水器的點(diǎn)等需要設(shè)置經(jīng)常輸水設(shè)施和管道排液設(shè)施，確保高溫蒸汽產(chǎn)生的凝液可以正常排出。
蒸汽管道配管的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
蒸汽管道配管的合理設(shè)計(jì)是提高石油化工安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵因素，在管道配管設(shè)計(jì)的過(guò)程中，把握各個(gè)裝置的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提高裝置的安全質(zhì)量。
管廊上的蒸汽管道的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
在設(shè)計(jì)管廊上的蒸汽管道時(shí)，應(yīng)結(jié)合蒸汽管道的實(shí)際情況進(jìn)行管道的設(shè)計(jì)，并且注意以下幾點(diǎn)。第一，“Π"型補(bǔ)償器在蒸汽管道內(nèi)的位置要經(jīng)過(guò)精確的分析計(jì)算后，合理規(guī)劃布置。比如，4MPa 的高壓蒸汽管道內(nèi)的補(bǔ)償器之間的距離是75 米，1.6MPa 的中等壓力蒸汽管道內(nèi)的補(bǔ)償器之間的距離是100 米，而13MPa 的超高壓蒸汽管道內(nèi)的補(bǔ)償器之間的距離是50 米。第二，蒸汽管道最好設(shè)置在管廊的上層位置，比如，第四層，如果設(shè)置在下層位置，保證不能接觸低溫管道和其他公用管道，保溫后的最短距離應(yīng)在0.5 米以上。第三，電氣設(shè)備和儀表線路應(yīng)設(shè)置在蒸汽管道的同層位置或上層位置，以保證生產(chǎn)的正常。
既節(jié)能又環(huán)保，使用方便，安裝完畢后設(shè)定好壓力值即可投入自動(dòng)運(yùn)行，所以在對(duì)控制精度要求不高，又缺乏電源、氣源的場(chǎng)合，得到了越來(lái)越廣泛的使用。 不過(guò)，這種閥門(mén)也需正確選型和正確安裝、使用，才能保證投入運(yùn)行后不出現(xiàn)什么問(wèn)題。選型方面就不用多說(shuō)了，比如調(diào)節(jié)閥是用來(lái)控制閥前壓力還是閥后壓力，介質(zhì)是常溫還是高溫，有無(wú)腐蝕性，最高工作壓力等等，一定要事先搞清楚，我們主要談?wù)劙惭b使用方面的問(wèn)題。因?yàn)槲易罱龅揭焕粤κ綁毫φ{(diào)節(jié)閥的使用方面出現(xiàn)的問(wèn)題，很有代表性。
石油化工裝置中自力式蒸汽減壓閥案例自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥特征
1、節(jié)能環(huán)保，無(wú)需外加能源即能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，有利于企業(yè)節(jié)約成本
2、閥門(mén)主體結(jié)構(gòu)中，信號(hào)和推動(dòng)的部件與主閥相互密封隔開(kāi)，不會(huì)象其他控制方式那樣因閥內(nèi)部零件移損而出現(xiàn)滴、冒、漏現(xiàn)象。
3、把各控制要素如信號(hào)采測(cè)、放大、反饋、控制、執(zhí)行集為一體，并在運(yùn)行時(shí)巧妙地運(yùn)用流體力學(xué)和氣動(dòng)原理，整個(gè)控制過(guò)程在一個(gè)閥體內(nèi)全部完成，盡管結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，但十分可靠。
4、不需要用電和氣等輔助能源，依靠管道內(nèi)被控介質(zhì)的自身壓力進(jìn)行控制，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、***運(yùn)行成本低，特別適合在鋼管密布或潮濕的環(huán)境中應(yīng)用，而采用其他方式一般都需要用電或壓縮空氣作動(dòng)力，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，給安裝和使用帶來(lái)很大不便，而且投入大、可靠性差。
石油化工裝置中自力式蒸汽減壓閥案例產(chǎn)品型號(hào)
類別 | 型號(hào) | 類別 | 型號(hào) |
單座壓閉型 | ZZYP-16～64B | 單座壓閉型 | ZZYP-16～64K |
雙座壓閉型 | ZZYN-16～64B | 雙座壓閉型 | ZZYN-16～64K |
套筒壓閉型 | ZZYM-16～64B | 套筒壓閉型 | ZZYM-16～64K |
注：1.自力式壓力調(diào)節(jié)閥壓閉型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)閥后壓力升高，閥門(mén)關(guān)閉，以達(dá)到減壓，穩(wěn)壓的目的。
2.壓開(kāi)型用于閥后壓力調(diào)節(jié)，當(dāng)閥后壓力升高，閥門(mén)打開(kāi)，以達(dá)到泄壓，穩(wěn)壓的目的。
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | |||
閥座直徑DN(mm) | 10 | 12 | 15 | 20 | ||||||||||
額定流量系數(shù)Kv | 1.8 | 2.4 | 4.4 | 4 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 |
允許壓差(MPa) | 2.5 | 2.0 | 1.6 | 1.0 | ||||||||||
公稱壓力(MPa) | 1.6 4.0 6.4 | |||||||||||||
固有流量特性 | 快開(kāi) | |||||||||||||
保證調(diào)壓閥正常工作 的**小壓差P(MPa) | 0.05 | |||||||||||||
壓力分段范圍 (KPa) | 15～50 40～80 60～100 80～140 120～80 160～220 200～260 240～300 280～350 330～400 380～450 430～500 480～560 540～620 600～700 680～800 780～900 800～1000 900～2000 | |||||||||||||
工作溫度℃ | 液體≤140;氣體≤80；配冷凝器和散熱片≤350 | |||||||||||||
適合介質(zhì) | 氣體、蒸汽、低粘度液體 | |||||||||||||
法蘭尺寸、型式 | PN10、16、40GB9113-88、PN64JB/T7-94；PN10，16凸式，PN40，64凹式 或根據(jù)用戶要求選配其它標(biāo)準(zhǔn)型式的法蘭(如：ANSI、JIS、DIN等標(biāo)準(zhǔn)) | |||||||||||||
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 | 按GB12221-89標(biāo)準(zhǔn) | |||||||||||||
可配附件 | 冷凝器(用于介質(zhì)為蒸汽的場(chǎng)合)、散熱片等。 | |||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接口 | 內(nèi)螺紋M16×1.5 | |||||||||||||
注：自力式壓力調(diào)節(jié)閥壓力分段范圍可根據(jù)用戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
控制精度％ | ±8 | |||||||||||
允許泄 漏量 | 硬密封(L/H) | 單座(Ⅳ級(jí))：≤10-4閥額定容量：雙座、套筒(Ⅱ級(jí))、≤5×10-3×閥額定容量 | ||||||||||
軟密封(ml/min) | DN(mm) | |||||||||||
20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | ||
0.15 | 0.3 | 0.45 | 0.6 | 0.9 | 1.7 | 4.0 | 6.75 | |||||
蒸汽壓力控制閥 外形尺寸及重量
公稱通徑DN(mm) | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | |||
閥座直徑DN(mm) | 10 | 12 | 15 | 20 | ||||||||||
額定流量系數(shù)Kv | 1.8 | 2.4 | 4.4 | 4 | 11 | 20 | 30 | 48 | 75 | 120 | 190 | 300 | 480 | 760 |
允許壓差(MPa) | 2.5 | 2.0 | 1.6 | 1.0 | ||||||||||
公稱壓力(MPa) | 1.6 4.0 6.4 | |||||||||||||
固有流量特性 | 快開(kāi) | |||||||||||||
保證調(diào)壓閥正常工作 的**小壓差P(MPa) | 0.05 | |||||||||||||
壓力分段范圍 (KPa) | 15～50 40～80 60～100 80～140 120～80 160～220 200～260 240～300 280～350 330～400 380～450 430～500 480～560 540～620 600～700 680～800 780～900 800～1000 900～2000 | |||||||||||||
工作溫度℃ | 液體≤140;氣體≤80；配冷凝器和散熱片≤350 | |||||||||||||
自力式壓力調(diào)節(jié)閥適合介質(zhì) | 氣體、蒸汽、低粘度液體 | |||||||||||||
法蘭尺寸、型式 | PN10、16、40GB9113-88、PN64JB/T7-94；PN10，16凸式，PN40，64凹式 或根據(jù)用戶要求選配其它標(biāo)準(zhǔn)型式的法蘭(如：ANSI、JIS、DIN等標(biāo)準(zhǔn)) | |||||||||||||
結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度 | 按GB12221-89標(biāo)準(zhǔn) | |||||||||||||
可配附件 | 冷凝器(用于介質(zhì)為蒸汽的場(chǎng)合)、散熱片等。 | |||||||||||||
執(zhí)行機(jī)構(gòu)信號(hào)接口 | 內(nèi)螺紋M16×1.5 | |||||||||||||
閥門(mén)是用在蒸汽管道上的，投入使用才短短一兩個(gè)月，用戶就報(bào)修。到現(xiàn)場(chǎng)一看，大量蒸汽從調(diào)節(jié)閥膜頭的排氣孔中排出，噪聲極大，聲勢(shì)驚人。事故原因，明顯是蒸汽沒(méi)經(jīng)過(guò)冷凝，直接進(jìn)入膜頭，燒壞了膜片。 用于蒸汽管道的自力式壓力調(diào)節(jié)閥，安裝時(shí)必須在執(zhí)行器和管道之間加一個(gè)冷凝罐，不能讓蒸汽進(jìn)入執(zhí)行器膜頭，而且，調(diào)節(jié)閥必須頭朝下安裝，冷凝罐要高于膜頭，初次使用，一定要將冷凝罐和膜頭中加滿水。看現(xiàn)場(chǎng)的安裝方式，詢問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)儀表人員，這些都沒(méi)問(wèn)題，那么是什么造成的呢？令人百思不得其解。后來(lái)，仔細(xì)詢問(wèn)了一個(gè)操作工，無(wú)意之下得知：這臺(tái)閥門(mén)安裝、投入使用后，冷凝罐和膜頭之間的銅管接頭一直在斷斷續(xù)續(xù)地漏水。原來(lái)是這樣，漏水導(dǎo)致冷凝罐里的水慢慢漏光，蒸汽就進(jìn)入膜頭，燒壞了膜片。
石油化工工藝裝置中的蒸汽管道具有高溫和汽液兩相流等特點(diǎn),做好石油化工裝置中蒸汽管道的配管設(shè)計(jì)十分重要,在對(duì)蒸汽管道進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),既要考慮設(shè)計(jì)成本和外形美觀,還應(yīng)滿足蒸汽管道的物理要求,充分考慮各方面因素,達(dá)到安全性和經(jīng)濟(jì)性統(tǒng)一,保證蒸汽管道發(fā)揮正常的作用.本文主要介紹了石油化工裝置蒸汽管道的設(shè)計(jì)分類,以及蒸汽管道配管設(shè)計(jì)要求及注意事項(xiàng).
由此可見(jiàn)，自力式壓力調(diào)節(jié)閥在蒸汽管道上使用時(shí)，安裝、維護(hù)方面一定要多加注意，為保證調(diào)節(jié)閥正常運(yùn)行，千萬(wàn)不能讓接頭漏水，不能讓冷凝罐缺水，要定期檢查，適時(shí)加水。其實(shí)，不光是自力式壓力調(diào)節(jié)閥，就是其它的自力式調(diào)節(jié)閥，在使用時(shí)也需注意維護(hù)和保養(yǎng)才行。
另外，蒸汽壓力如果較高，最好選用活塞式執(zhí)行器，而不取薄膜式執(zhí)行器，因?yàn)槟て话隳艹惺艿膲毫Σ怀^(guò)0.4Mpa，過(guò)此雖然能用，卻要大大降低使用壽命。而自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥主要依靠的可能就是蒸汽了。自立式蒸汽調(diào)節(jié)閥的工作由閥后壓力進(jìn)行控制。每次當(dāng)蒸汽壓力感應(yīng)器檢測(cè)到閥門(mén)壓力指示在慢慢升高的時(shí)候，自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥閥門(mén)開(kāi)度減小；當(dāng)檢測(cè)到自力式蒸汽調(diào)節(jié)閥后壓力減小，閥門(mén)開(kāi)度就會(huì)慢慢增大，以滿足當(dāng)時(shí)的控制要求。
