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ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南

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详细介绍

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南

蒸汽发生器是以生产好的蒸汽为目的的热能设备,因此提供饱和蒸汽和过热蒸汽两种加工产生的蒸汽。过热蒸汽与饱和蒸汽的区别在于它们的热力学状态。饱和蒸汽是指在一定压力下,液体与气体同时存在于一个平衡状态。在这种状态下,液体会不断蒸发,而气体则会不断凝结,直到两者达到一个动态平衡。此时,蒸汽的温度和压力是固定的,称为饱和温度和饱和压力。平衡初期的蒸汽是湿饱和蒸汽,继续加热至饱和水中的水分蒸发后会形成干饱和蒸汽,蒸汽从湿饱和到干饱和的过程中温度是不增加的(即湿饱和到干饱和过程中温度保持不变),干饱和蒸汽在定压条件下继续加热则温度会上升,成为过热蒸气,过热蒸气中绝不含液滴或液雾,属于实际气体。ZZYP自力式蒸汽减压阀无需外加能源,利用被调介质自身能量为动力源引入执行机构控制阀芯位置,改变两端的压差和流量,使阀前(或阀后)压力稳定。自力式蒸汽减压阀具有动作灵敏,密封性好,压力设定点波动力小等优点,广泛应用于气体、液体及介质稳压或泄压稳压的自动控制。

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南产品结构

ZZYP自力式蒸汽减压阀系列产品有单座(ZZYP)、套筒(ZZYM)、双座(ZZYN)、三种结构;执行机构有薄膜式、活塞式二种;作用型式有减压用阀后压力调节(B型)和泄压用阀前压力调节(K型)。产品公称压力等级有PN16、40、64;阀体口径范围DN20~300;泄漏量等级有II级、IV级和VI级三档;流量特性为快开;压力分段调节从15~2500Kpa。可按需要组合满足用户工况要求。

ZZYP自力式减压阀16.jpg

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南产品特点

(1)自力式蒸汽减压阀无需外加能源,能在无电无气的场所工作,既方便又节约了能源。
(2)压力分段范围细且互相交叉,调节精度高。
(3)压力设定值在运行期间可连续设定。
(4)对阀后压力调节,阀前压力与阀后压力之比可为10:1~10:8。
(5)橡胶膜片式检测,执行机构测精度高、动作灵敏。
(6)采用压力平衡机构,使调节阀反应灵敏、控制精确。

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南通俗的讲:

ZZYP自力式减压阀29.jpg

水在一定压力下,加热至沸腾,水就开始气化,也就逐渐变为蒸汽,这时蒸汽的温度也就等于饱和温度。这种状态的蒸汽就称为饱和蒸汽。

一定的压力下的水对应一个饱和温度。这个温度与其所受压力大小有关,压力愈大,则饱和温度也就越高;反之,压力小,则饱和温度也低。例如压力为0.10MPa(1atm)时,其饱和温度为99.09°C;压力为4.05MPa(40atm)时,其饱和温度为249.18°C;压力10.13MPa(100atm)时,其饱和温度为309.53°C。

把饱和蒸汽继续进行加热,其温度将会升高,并超过该压力下的饱和温度。这种超过饱和温度的蒸汽就称为过热蒸汽。在这种状态下,蒸汽的温度和压力不再是固定的,而是随着热量的增加而增加。过热蒸汽具有更高的热能和热容量。

03ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南过热蒸汽与饱和蒸汽的热量对比

ZZYP自力式减压阀6.jpg

从上表1可以看出,在大气压下,即压力1.013 bar a(0 bar g) 、温度300℃的过热蒸汽,其蒸汽焓hg = 3278 kJ /kg (过热蒸汽表)。

从上表2可以看出,在大气压下,即压力1.013 bar a(0 bar g) 、温度100℃的饱和蒸汽,其蒸汽焓hg = 2676 kJ /kg (饱和蒸汽表)。

两者过热部分的焓 = 3278 – 2676=602kJ /kg这样看起来好像过热蒸汽比饱和蒸汽可利用的能量多了,但是实际上,利用过热蒸汽来加热,效率非常低。这是因为过热蒸汽必须先冷却到饱和温度才能释放出蒸发焓,从过热蒸汽冷却到饱和温度所放出的热量与蒸发焓相比来说很小。如果蒸汽过热度很小,这很小的一部分热量比较容易释放出来,但是过热度很大的时候,冷却的时间相对要长很多,而且,在这段时间内仅能放出很少一部分热量。在实际的换热设备中,使用过热蒸汽会在换热设备内形成干墙,干墙区会很快结垢,造成管壁超温导致管子失效。因此,尽管相同压力下的过热蒸汽的温度是高于饱和蒸汽的,但它的加热能力要远低于饱和蒸汽。

所以在实际生产中,电厂生产出来的高温高压的过热蒸汽,都需要先通过减温减压站系统,把过热蒸汽变成饱和蒸汽以后,再输送给各用户使用,过热蒸汽只有在冷却到饱和状态时,才能释放出最有用的潜热。

使用过热蒸汽对材质的要求更高;使用过热蒸汽时需要的换热面积大,因为加热主要用的是蒸汽的冷凝潜热,需要很大的换热面积来将过热蒸汽冷却为饱和蒸汽,这部分面积就浪费了。根据实际经验,如果过热度每增加2℃,则换热器需要增加1%的换热面积。一般不推荐使用过热度超过10℃的过热蒸汽,主要是因为换热面积不成比例以及经济性差,而且易造成设备结垢损坏设备。

ZZYP自力式减压阀98.jpg

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南技术参数

公称通径DN

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

额定流量系数Kv

7

11

20

30

48

75

120

190

300

480

760

1100

1750

噪音衡量系数Z值

0.6

0.6

0.6

0.55

0.55

0.5

0.5

0.45

0.4

0.35

0.3

0.2

0.2

允许压差
(Mpa)

PN16

1.6

1.5

1.2

1,0

PN40

2.0

阀盖形式

标准型-17~+300℃、高温型+300℃~+450℃

压盖型式

螺栓压紧式

密封填料

V型聚四氟乙烯填料、含浸聚四氟乙烯石棉填料、石棉纺织填料、石墨填料

阀芯形式

单座、套筒型阀芯

流量特性

线性












ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南执行器参数

有效面积(cm )

32※

80

250

630

压力设定范围(MPa)

0.8~1.6

0.1~0.6

0.015~0.15

0.005~0.035

0.3~1.2

0.05~0.3

0.01~0.07

保证压力阀正常工作的
最小压差△Pmin(MPa)

≥0.05

≥0.04

≥0.01

≥0.005

允许上下膜室之间最大压差(MPa)

2.0

1.25

0.4

0.15

材料

膜盖:钢板镀锌; 膜片:EPDM或FKM夹纤维

控制管线、接头

铜管或钢管10×1; 卡套式接头:R1/4"

注:※该有效面积所对应的压力设定范围不适用于DN150-250。

性能指标

设定值偏差

±8%

允许泄露量
(在规定实验条件下)

硬密封

4×0.01%阀额定容量

软密封

DN15~50

DN65~125

DN150~250

10气泡/min

20气泡/min

40气泡/min

工作温度

公称通径

15~125mm

150~250mm

密封型式

硬密封

≤150℃

≤140℃

冷却罐≤200℃

冷却罐和加长件≤200℃

冷却罐和散热片≤350℃ ※

冷却罐和加长件≤300℃ ※

软密封

≤150℃

注:※表示该阀允许工作温度,仅当介质为蒸汽时有效,且耐温至350℃需选用PN40的阀体。

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南零件材料

材料代号

C(WCB)

P(304)

R(316)

主要
零件

阀体

WCB(ZG230-450)

ZG1Cr18Ni9Ti(304)

ZG1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀芯、阀座

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni9Ti(304)

1Cr18Ni12Mo2Ti(316)

阀杆

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni9Ti

1Cr18Ni12Mo2Ti

膜片

丁睛橡胶、乙丙橡胶、氯丁胶、耐油橡胶

膜盖

A3、A4钢涂四氟乙烯

填料

聚四氟乙烯、柔性石墨

弹簧

60Si2Mn

导向套

HPb59-1

外形结构图

 

ZZYP自力式减压阀08.jpg

ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南主要外形尺寸

公称通径(DN)

20

25

32

40

50

65

80

100

125

150

200

250

300

法兰接管尺寸(B)

383

512

603

862

1023

1380

1800

2000

2200

法兰端间距(L)

150

160

180

200

230

290

310

350

400

480

600

730

850

压力调节范围(KPa)

15-140

H

475

520

540

710

780

840

880

915

940

1000

A

280

308

200-500

H

455

500

520

690

760

800

870

880

900

950

A

230

120-300

H

450

490

510

680

750

790

860

870

890

940

A

176

194

280

480-1000

H

445

480

670

740

780

850

860

880

930

A

176

194

280

600-1500

H

445

570

600

820

890

950

1000

1100

1200

A

85

96

1000-2500

H

445

570

600

820

980

950

1000

1100

1200

A

85

96

大约重量(Kg)

26

37

42

72

90

114

130

144

180

200

250

导压管接口螺纹

M16X1.5



















ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南综上所述

ZZYP自力式减压阀50.jpg

过热蒸汽与饱和蒸汽的区别在于温度、热量、压强、能量传递方式和应用场景等方面。

1温度不同

过热蒸汽的温度高于饱和蒸汽的温度,即过热蒸汽的温度高于其饱和温度。例如,水在100℃时达到饱和蒸汽,而在100℃以上,水变为过热蒸汽。

2热量不同

过热蒸汽比饱和蒸汽具有更多的热量,即过热蒸汽的比焓值高于饱和蒸汽的比焓值。例如,1kg的饱和蒸汽和1kg的过热蒸汽,尽管它们的温度相同,但过热蒸汽具有更多的热量。

3压强不同

在相同温度下,过热蒸汽的压强高于饱和蒸汽的压强。例如,水在100℃时的饱和蒸汽压强为1个大气压,而水的过热蒸汽压强则高于1个大气压。

4能量传递方式不同

过热蒸汽传递热量的方式是通过对物体的直接加热,而饱和蒸汽传递热量的方式是通过热量的相变,即水蒸气的液化过程来完成。例如,在汽轮机中,过热蒸汽直接加热涡轮发电机,而饱和蒸汽相变热传递热量。

5ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南应用场景不同

ZZYP自力式减压阀22.jpg

由于过热蒸汽具有更高的温度和压力,适用于一些需要高温高压的应用场景,如汽轮机、高压锅炉等;而饱和蒸汽适用于一些相对较低温度、较低压力的应用场景,如加热、干燥、蒸煮等。自力式减压阀作为一种自动调节设备,对于稳定工艺流程中的压力具有重要作用。其安装步骤虽然并不复杂,但仍需谨慎处理以确保其正常运作。接下来,我们将详细解析自力式减压阀的安装流程,并讨论相关的注意事项和安装方向选择。

ZZYP自力式减压阀36.jpg

一、自力式减压阀的安装步骤

1. 确定安装位置:优先选择靠近需要减压的设备或管道的位置,以减少压力损失。避免安装在有震动或碰撞可能性的地方。

2. 准备安装工具和材料:通常需要准备扳手、螺丝刀、管道密封胶等工具,以及连接管道所需的密封件和紧固件。

3. 安装前检查:检查自力式减压阀的型号、规格是否与设计要求相符,阀门和配件是否完好无损。

4. 进行安装:首先,关闭上下游阀门,确保管道内无压力后再进行操作。然后,根据管道直径选择合适的连接方式(如法兰连接、螺纹连接等)。在安装过程中,要确保自力式减压阀处于正确的方向,即进口与高压端相连,出口与低压端相连。

5. 调试与测试:安装完成后,缓慢开启上下游阀门,观察自力式减压阀的工作情况。如有异常振动或噪音,应立即关闭阀门进行检查。

6. 清理与收尾:确保安装现场整洁,清理多余的材料和工具。记录安装过程中的所有细节,以备后续维护和检修。

二、自力式减压阀的安装注意事项

1. 安全第一:在安装过程中,必须严格遵守安全规定,佩戴必要的防护设备,以确保人身安全。

2. 保持清洁:在安装前应确保管道和自力式减压阀内外清洁,防止杂质进入阀门内部影响其性能。

3. 准确选型:根据实际需求选择自力式减压阀的型号和规格,确保其满足工艺流程的要求。

4. 正确安装方向:自力式减压阀有方向性,必须按照箭头指示的方向进行安装。否则,减压阀将不能正常工作。

5. 定期检查与维护:安装完成后,应定期对自力式减压阀进行检查和维护,以确保其长期处于良好的工作状态。

ZZYP-16K自力式压力调节阀010.jpg

三、ZZYP自力式化工蒸汽减压阀选型指南的安装方向

自力式减压阀的安装方向至关重要。通常情况下,自力式减压阀应安装在水平管道上,且阀体上的箭头方向与介质流向一致。这样可以确保阀门内部的弹簧和膜片等敏感元件能够正确地感应到上下游压力差,并根据设定值进行自动调节。如果安装方向错误,不仅会影响自力式减压阀的正常工作,还可能导致工艺流程中的压力不稳定,甚至对设备造成损坏。因此,在进行自力式减压阀的安装时,必须严格按照产品说明书和操作指南来进行,确保每一步操作都准确无误。