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6.5串联和并联减压站说明
发布时间:2016-11-10 16:12:11

经阀门的流量大的波动,导致阀门很难精确控制压力。

1.2若减压阀选型时按照较小流量来选 一、使用并联减压站的工况条件(如图6.5.1)

1、流量变化很大的工况:

A、若蒸汽的流量变化很大时,建议选用两个减压阀并联的减压站。当流量较小时,只有其中一个减压阀会打开,当流量较大时,另一个减压阀会自动打开。若选用的是两个不同口径的减压阀,则小口径减压阀的设定压力设为下游需要的压力,大口径减压阀的设定压力要低于下游需要的压力。这样,当流量较小时,小口径减压阀会先打开,当流量较大时,压力会下降,这时另一个大口径减压阀会自动打开。这样两个减压阀都是处于最合理使用状态,因此下游压力很稳定,而且寿命很长。

B、若选用一个减压阀,将对减压阀造成极大的损害。从两种情况来分析:

1.1若减压阀选型时按照最大流量来选:

1)当设备实际总负载很大,需要使用大量蒸汽时,减压阀可以正常工作,而且控制压力准确;

2)当设备实际总负载很小或有其他供热装置同时供热时,所需的蒸汽量很少,使得减压阀一直处于较小的开度范围内频繁调整,活塞运行的间隙又非常小,而且活塞运行的行程过于集中在某一区域,造成该区域极早的过度磨损,从而导致活塞和活塞套处出现泄漏和卡位现象,这样将导致压力不稳定及不精确等问题,甚至减压阀失效的严重后果。

3)一方面由于蒸汽减压时会在阀内产生闪蒸(在主阀节流口处),闪蒸汽将对阀瓣阀座密封面产生很大的汽蚀、空化等危害,使阀瓣、阀座表面的材料被冲击成蜂窝状的小孔,并引起振动和噪声—参考《1.2冲蚀、汽蚀、空化对阀门的影响》;

另一方面,由于主阀的开度很小(阀瓣太靠近阀座时),湿蒸汽高速流过时会产生抽丝和冲蚀,严重损坏密封面,同时阀芯的任何微小移动都会导致流

1)当设备实际总负载较小时,减压阀可以正常工作,而且控制压力准确;

2)当设备实际总负载很大时,减压阀明显属于选形过小的状态,蒸汽量供应不足,实际压力将低于设定压力。因为主阀长期处于最大开度,造成活塞顶部过度磨损,产生卡位现象。而且主阀弹簧也是长期处于极限压缩的状态,大大缩短了其使用寿命。减压阀选型时,一般考虑主阀的运行开度范围控制在30-70%之间是为最佳。


2、流量很大的工况

当流量很大时,建议选用两组或多组减压阀并联使用,压力将更加稳定,阀门寿命更长。尽量避免选用一个太大的减压阀,原因与上面相同。

根据压力和流量,若需选用DN100以上的减压阀时,建议选用两个或多个小口径(DN100及以下)的减压阀并联,这种工况普遍存在于蒸汽总管或某些大型设备前端的减压系统。


3、一用一备的工况:对于工艺条件非常严格苛刻,不允许任何的停机时间,需要安装两组完全相同的减压阀,一用一备。


二、使用串联减压站的工况条件(如图6.5.2)

当减压比大于10:1,且压差大于10Bar时,建议选用两个减压阀串联的减压站。

若下游压力大于4bar时,若压差大于8bar,也可以只用一个减压阀。

A、一般来说,第一个减压阀的设定压力≈(P1+P2)/2,有时需要根据实际管道、压力、流量、成本等因素适当调整。

串联减压站中两个减压阀都是处于最合理使用状态,因此下游压力很稳定,而且寿命很长。

B、若选用一个减压阀,将对减压阀造成极大的损害。从两中情况来分析:

2.1.减压阀在不同的压力下,都会有额定的泄漏标准。一般泄漏量不会超过3%,如减压阀需要从16Barg减到1.6BarG时,这是减压阀的极限状态使用,很有可能16Barg下的允许泄漏量已达到1.6Barg压力下的流量了,若再有些泄漏的话,假设已增大到2Barg压力时,已大于后端设定的1.6BarG,这样就会造成导阀被自动顶开的状态,无法保证后端压力的稳定精确控制。这种情况出现时,后端压力又会导致导阀膜片和调节弹簧的相应动作来频繁的自动修正,造成导阀因过于频繁的调节被磨损,进而导致导阀泄漏,压力不稳定。

这里要补充说明,先导式减压阀分为活塞式和膜片式两种,当大压差工况时,如上所述,活塞式减压阀的导阀非常容易磨损,膜片式减压阀除了导阀非常容易磨损外,同时主阀膜片的寿命也大大缩短,比较容易破裂,而这几个部件恰恰是减压阀中最为关键的零部件,因此,减压阀寿命缩短到只能使用几个月(有些用户半年内就需要更换零件包),而正常压差使用的减压阀的寿命都在5年以上!

2.2 举例说明

A、如工况中正常工作流量为3000kg/h,入口压力为15BarG,设定压力为3BarG,则用如下方案解决:减压阀的压差过大,使用两台减压阀串联的减压站,将第一个减压阀选用DN40,设定压力设定为8bar,从15减至8bar时,最大流量为3300kg/h;第二个减压阀选用DN50,设定为3bar,将压力从8减至3bar时,最大流量为3030kg/h。

B、两个减压阀之间建议安装疏水阀组,避免冷凝水积存,影响减压站运行。

C、两个减压阀之间的间距最少30倍管径以上,若因安装位置不够,需两个减压阀之间的间距较远时,每个减压阀上下游均需单独安装截止阀。




三、 若以上两种情况同时出现时,既有大流量变化、又有大压差时,则采用串并联组合的减压站。( 如下图6.5.3)



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