化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案

 我们通过多年的设计制造、现场应用及实践、分析、总结，将工厂主管道蒸汽减压三个方案进行分析比较，从而选用合适的方案，达到最佳的减压稳压效果。由于工厂生产工艺的需要，蒸汽是的工艺介质，需要从电厂输入蒸汽，因电厂到工厂的距离较远存在压力波动较大的情况以及工厂在实际使用的流量波动范围较大，因此在进入工厂的蒸汽主管道压力进行减压稳压。

在蒸汽系统中，减压阀的应用广泛，特别是在使用饱和蒸汽的加热制程中。然而，减压系统常常面临一系列问题，如减压阀超压、安全阀起跳、压力波动导致加热不稳定，以及减压阀频繁损坏等。这些问题的根源往往在于减压阀的初始设计选择不当。那么，我们该如何做出正确的选择和配置，以确保减压系统能够有效地发挥其减压作用，并确保整个蒸汽系统的稳定性呢？

化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案常见减压阀的类型与特点概览
在蒸汽系统中，减压阀的选择至关重要。根据其特性，我们常遇到的减压阀大致可分为几种类型，每种都有其的应用与性能。

减压阀的类型与特点

常见的减压阀可大致分为三类。其中，第一类和第二类减压阀无需外部动力，即可实现其减压功能。然而，第三类减压阀则需要额外的动力源来驱动其工作。

1. 直接作用式减压阀

这种减压阀通过上游压力、下游压力与弹簧力的相互平衡来工作，弹簧力的变化会直接影响到阀门的开度。其特点是响应速度迅速，但在负荷发生变化时，压力的波动会相对较大。由于结构简单，成本较为低廉，因此常被应用于对压力要求不甚严格、流量稳定的非关键场合。

2. 导阀型隔膜式减压阀

这种减压阀通过导阀的精准控制，结合上游和下游压力的变化，来精细调节蒸汽量，进而调整主阀的开度。其突出特点是控制精准度高，即使在负荷发生变化时，也能保持稳定的压力输出，波动极小。因此，它常被应用于对压力稳定性要求、需要持续稳定压力的场合。

3. 电/气动减压阀

电/气动减压阀通过控制器将反馈信号与设定压力进行对比，从而精准控制阀门的开度输出。其显著特点在于控制精准度高，并且可以实时调整压力参数。这类减压阀常被用于需要频繁调整压力参数，或者需要远程控制的场合。

化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案减压阀选型与参数

在选购减压阀时，确保提供正确的参数至关重要。通常，减压阀的口径会设计得比管道口径稍小，以确保在高压环境下能够稳定工作。
在蒸汽系统中，若单纯依据管道口径来挑选减压阀，往往会选择到口径过大的减压阀，这不仅可能导致配管困难，还会显著缩短其使用寿命。为了选出恰当口径的减压阀，我们至少需要关注三个关键参数：上游压力、下游压力以及蒸汽流量。
减压阀的稳定工作不仅取决于其自身，还受到蒸汽品质等多方面因素的影响。为了确保减压阀能够长久稳定地发挥其减压作用，我们推荐采用以下配置组合，并定期进行必要的维修保养。
为了确保减压阀的稳定工作，并延长其使用寿命，我们推荐在系统中配备以下关键组件：

1. 汽水分离器：其作用是拦截蒸汽中的水分，从而避免因水锤和冲蚀而损害减压阀，并确保减压阀不会因水分而超压。

2. 前后截止阀：这些阀门在维修和保养时非常有用，可以方便地在需要时进行前后切断，确保操作安全。

3. 过滤器：用于捕捉并防止蒸汽中的杂质进入减压阀，从而防止因杂质导致的减压阀卡伤或超压。

4. 安全阀：其作用是在减压阀超压时自动排放蒸汽，确保系统安全。

5. 压力表：提供实时压力读数，便于对减压阀进行调试和调节。
   在特殊的工作环境下，减压阀的稳定工作需要特别的配置。由于每台减压阀都有其特定的减压比和流量比，这些比值通常不建议超过10：1。若遇到超出此范围的工况，就需要考虑采用多台减压阀的串联或并联配置来满足需求。
   
   

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化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案特殊工况下的减压阀配置

在面临特殊的工作环境时，减压阀的稳定运行显得尤为重要。每台减压阀都拥有其的减压比和流量比，通常这些比值被控制在10：1以内。然而，当工况超出此范围时，为了确保减压阀能够持续稳定地工作，就需要考虑采用多台减压阀的串联或并联配置来应对挑战。

*解决以上问题通常采用以下三个方案，
方案一是采用自力式蒸汽减压阀，
方案二是采用气动或电动调节阀单台控制，
方案三是采用气动或电动调节阀两台并联分程控制

*方案一: 一台自力式蒸汽减压阀安装方位及管道附件说明：
 调节蒸汽，阀后压力调节型（B型）（应安装冷凝器，建议安装过滤器）减温减压器就是将高温高压蒸汽降为能够使用的低压低温蒸汽（可以为过热蒸汽）。

减温减压器可分为一体式和分体式两种类型；一体式就是减温减压都在同一个减温减压阀内；分体式减温减压器就是将减温减压分开进行，减压采用单独减压阀，它控制精度高、运行平稳、调节灵敏，可有效清除静差影响。概述减温减压装置广泛应用于电站、工业锅炉或热电厂等领域，是石化、造纸等行业中的部分。顾名思义，减温减压器就是通过对高温高压蒸汽进行减温和减压，使蒸汽温度和压力达到工艺要求的装备。在工业生产热交换环节中，饱和蒸汽高，因此需要对过热蒸汽降温以作热交换适用。为了保护设备或者提高热效率，工业生产中需利用减温减压器调节蒸汽的温度和压力。

减温减压器型式2、分体式减温减压器分体式减温减压器分别通过减压阀对蒸汽进行减压,再通过减温器对蒸汽进行减温,使蒸汽达到用户需要的温压值。常见的分体式减温减压器配置见图。由于分体式减温减压器蒸汽的减压和减温过程相对独立，相互无制约.减压阀和减温器的配置可以根据用户的需要和工况要求来分别配置，因此具有更好的多样性和灵活性。同时，减压阀和减温器可以根据现场空间条件自由布置。

化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案

      自力式蒸汽减压阀因简单方便，维护量小，特别适用于现场无电无气的场合；因此在蒸汽减压的系统中得到了广泛的应用，见以下特点：
1、压力设定点可在压力调节范围内现场调节；
2、阀体部分与执行机构采用模块化设计，可根据现场要求变化更改执行机构或弹簧，实现压力调节范围在一定范围内快速更换；
3、自力式蒸汽减压阀一般采用波纹管作为压力平衡元件，阀前、后压力变化不影响阀芯的受力情况，大大加快阀门的响应速度，从而提高阀门的调节精度；
4、套筒平衡阀结构采用了自平衡型双密封面阀芯作为节流件，介质应清洁无颗粒，适用于压降较大，阀门口径较大，泄漏量要求不高的场合；
5、双座阀结构采用了自平衡型双密封面双座阀芯作为节流元件，适用于阀门口径较大的场合；
6、膜片式执行机构采用橡胶膜片作为压力检测元件，刚度小,灵敏度高，反应迅速，调节精度高，适用于控制压力≤0.6MPa；
7、活塞式执行机构采用气缸活塞作为压力检测元件，适用于控制设定值≥ 0.6MPa压力的场合；
8、波纹管执行机构采用波纹管作为压力检测元件，适用于高温等较恶劣工况的场合。

*采用自力式蒸汽减压阀方案中应特别注意以下几个关键点，也是实际应用使用不当经常出现的问题：

*方案二：采用一台气动调节阀，特点是调节精度比自力式蒸汽减压阀要高的多，但成本和维护要求较高。
    1、截止阀   2、带电气阀门定位器气动调节阀   3、安全阀    4、压力变送器 5、控制台（过程控制器）

方案二采用一台气动调节阀或电动调节阀概述：
       压力变送器根据测定的压力反馈4-20ma.DC电流信号，在控制台中与设定值比较，当两者之差达到一定数值后，控制台向气动调节阀（电动调节阀）发出调节信号。而气动调节阀（电动调节阀）的执行机构按此信号，使阀杆带动阀芯产生位移，改变通过调节阀的流量，直到测试点压力达到要求.从而达到自动调节压力的目的。调节阀的结构根据工艺条件基本上为单座、套筒、双座、笼式单座、套筒单座以及低噪音结构。以上两种方案是工厂的常用的两种方案，但在实际应用当中阀后的流量变化较大，特别是在蒸汽用量很小时，即阀门的开度很小，阀门在小开度情况下不是很稳定，容易出现阀门震荡。

减温减压装置是本公司技术优化设计而成。由于温度给水调节水泵存在最小可调流量，在水量不可调范围内存在着调节盲区，比如我公司标配的，最小可调水流量为0.15吨，在不可调流量内给水调节阀无法控制微小流量使管道内注入了过量减温水，故而公司开发了新减温给水系统，由变频式特种泵调节减温水流量，最小减温水流量能控制至0.02吨/小时。从而不会在蒸汽管道中注入过多的水量使减温效果出现设计偏差，也不会因为注入过多水量使管道变成临时蒸汽发生器造成管道开裂等责任事故。

减温减压器是用于在汽轮机启动时，向均压箱提供足够的低温低压蒸汽，用以密封汽轮机的前后汽封，不让空气进入汽轮机，以减少抽真空时间，进而缩短启动时间。锅炉来的4.90MPa，470℃或3.43MPa，435℃的新蒸汽由蒸气母管经阀门进入减温减压器时，在进口经节流降压再在喷嘴中膨胀，与减温水混合，再一起进扩散器降速，使蒸汽在减温器出口处压力≤0.25MPa，温度160-200℃，送人均压箱，再进入汽轮机前后汽封，满足密封要求。

化工蒸汽减温减压装置搭配设计方案由减压系统、减温系统、安全保护装置等组成，主要特点如下：

1）、采用减温、减压分体阀结构，使蒸汽先减压；然后单独减温，分别在不同系统内完成，该装置的长度提高了运行的可靠性，便于压力、温度的独立调节。

2）、减温喷水系统：采用特殊结构的喷嘴，可配置两种结构形式的阀门混合管内设雾化喷嘴，减温水通过变频式特种泵喷入管道，可灵活设置不同类型的喷水装置，包括螺旋雾化喷嘴等。减温给水压力仅需Pb≥0.6P2+0.3MPa；

3）、减压系统：采用三种不同结构形式的减压阀

⑴采用直行程笼式减压阀结构，多用于t≤400℃,P≤2.5MPa，介质经多个小孔节流减压，阀内可设多级节流降压，增加阀体使用寿命，保护了阀座及阀体免受冲击，延长了阀门的使用寿命，同时也降低了装置的噪音。

⑵双座减压阀多用于t≤450℃,P≤4.3MPa的常规减温减压装置。介质节流通道为双座形式，流通面积大，阀杆节流处堆焊硬质合金，阀杆材料多为不锈钢或氮化钢，经过数十年考验，双座减压阀只要在上述参数范围内使用，没有发生过异常问题。双座阀不平衡力小、调节范围广、动作平稳，不会出现卡死现象。减压阀密封表面堆焊钴基ERCrMn-C-15，抗高温、抗冲刷；阀座和阀瓣采用配合研磨，密封性能好。

⑶柱塞式单座减压阀，多用于压力≤9.8MPa、温度≥450℃或更高参数。该阀属引进改进型产品，阀杆、阀瓣为一整体，在阀瓣处开具多个能将汽流分解成多股梅花状流道，能使阀内不出现强烈振动并能降低噪音，阀内设置有曲线型多孔钟罩，防止蒸汽直接冲击阀体内表面，具有噪音低，振动小，密封性好，降压效果和调节特性好，使用寿命长等特点。热电厂等已采用，反映良好。

4）、阀流量特性：直线或修正等百分比特性曲线，可在全行程范围内精确控制，保证二次蒸汽在30~100%额定出力范围内，设备长期稳定运行。

化工厂区主管道蒸汽减压阀三个设计方案

      解决方案：在此情况下建议用方案三，采用两个气动调节阀或电动调节阀并联。      
            1、截止阀  2、气动调节阀（附带定位器）  3、安全阀   4、 压力变送器  5、控制台（过程控制器）
方案三  采用两台气动调节阀并联进行同向分程控制：
      A阀接收调节仪4~12.5mA时阀门从关闭至全开，B阀接收调节仪11.5~20mA时阀门从关闭至全开，这两台阀门通过两只通向作用的定位器实现。工况在小流量时，B阀处于关闭状态，通过A阀的开度变化来实现。工况在大流量时，A阀全开也满足不了要求时，这时B阀也开启，从而来增加蒸汽的供应量。采用方案三不仅可以满足生产时负荷变化要求，而且提高控制精度和稳定性。
蒸汽减压稳压三个方案分析结论：

以下是对三个方案进行综合比较，控制方案的最后选择，取决于实际应用的要求和客户的使用偏好。