汽轮机蒸汽减压阀选型指南

汽轮机蒸汽减压阀选型指南

根据工艺所需的压力在不需要任何外界动力的情况下自动控制蒸汽的流量，目的是保证产品的质量和生产的连续自动和稳定，保证设备工作的安全性；并限度地利用蒸汽所含能源。任何超出需求的压力供给意味着可能的换热器成本提高，冷凝水闪蒸蒸汽增加和调节阀关闭要求的提高。在蒸汽节能技术中，高压输送低压使用是一个基本原则。低压使用可以提供蒸汽中更大比例的潜热、可以减少冷凝水所含热量，减少二次蒸汽量、具有更高的干度。

在国内使用减压阀的行业很多，但也伴随着许多问题，如有的减压阀仅实现减压功能，不能稳压，造成下游用汽设备的损坏。有的减压阀经常出现上游压力波动或下游负荷变化，很难实现准确的压力控制，有的减压阀在没有负荷时，下游压力持续攀升，造成超压现象的出现。如何选用适合的蒸汽减压阀呢？先导隔膜式减压稳压阀与一般控制阀要求有较大不同，考虑的因素包含：

蒸汽介质高温高压，一般压差也比较大；

蒸汽内一般含水，有冲刷、汽蚀和空化的可能；

蒸汽加热流量变化往往比较大，有时，控制阀需要长期工作在低负载工况；

蒸汽减压阀有时需要面对可能的水锤或停机积水腐蚀。

蒸汽减压阀对关闭性能有一定要求，蒸汽的泄漏意味着压力上升。

为了保证减压效果的长久稳定，这对蒸汽用减压稳压阀提出了关键要求：

汽轮机蒸汽减压阀选型指南

1. 由于控制介质为高温高压且含水的高速流体---蒸汽，对控制主阀要求耐冲 蚀、耐汽蚀，阀芯阀座要求全部采用高硬化处理的316L，或硬质合金；阀芯硬度至少为50布氏硬度

2. 蒸汽减压阀控制阀阀体材质一般建议不要选用铸铁或球墨铸铁，这种材料成型时流动性好，废品率低、加工成本较低；但对热应力、硫化应力和冰冻比较敏感，在温差变化大时容易开裂且抗水锤等冲击能力较差。普通工况选用铸钢材质，苛刻工况选用锻钢或合金材质。

3. 减压阀流道设计要尽可能低压降，抗冲刷。阀杆和导承、隔膜要能够承受至少300万次的上下行程动作。

4. 减压阀芯阀座密封等级要达到classⅣ以上，从而在动压和静压上实现全流量的稳压功能。

5. 对于阀门流通能力CV值的选用要非常小心，一般建议实际流通能力在阀门CV值的25%-85%；当管道口径与控制阀门口径不一致时，要选用同口径缩小CV值的控制阀。一般不要选用缩小阀门口径的做法，虽然节省一定成本，但会牺牲流动和控制稳定性以及将来维修的便利性。

6. 由于蒸汽负荷变化较大，为了适应现代自控要求，蒸汽用减压稳压阀流量调节比应大于10：1，且有长期工作在一定低负载的能力。

7. 蒸汽减压阀要有反馈功能，能及时依据流量的变化调整阀门的开度。对压力变化要比较敏感，敏感元件比如薄膜、波纹管等的要选用优质材料和良好热处。

8. 蒸汽减压阀一般由弹簧来设定压力，为了保持设定压力的不变，弹簧必须经过高温热处理，有极好的稳定性。

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一般而言，小口经（小于DN25）,要求不严格的应用选用波纹管减压阀或弹簧式膜片式减压阀；对于口径比较大的，有负荷变化的蒸汽主管减压，一般选用直接作用式带外部反馈的膜头式减压阀。对于压力要求非常精确，且蒸汽品质比较好的应用可选用先导薄膜式减压阀或先导活塞式减压阀。本实用新型涉及一种汽轮机蒸汽系统,包括蒸汽源,汽轮机,汽水分离器,蒸汽再热器,所述汽轮机包括汽轮机高压段和汽轮机低压段,所述汽轮机高压段的进汽端通过汽轮机高压进汽管道与蒸汽源的输出端相连,所述汽水分离器的输入端通过汽轮机高压排汽管道与汽轮机高压段的排汽端相连,所述汽水分离器的输出端与蒸汽再热器的输入端相连,所述汽轮机低压段的进汽端通过汽轮机低压进汽管道与蒸汽再热器的输出端相连,所述蒸汽再热器通过再热器汽源管道分别与蒸汽源,汽轮机高压进汽管道和汽轮机高压段相连,所述再热器汽源管道中都设有开关阀.该汽轮机蒸汽系统有效地降低蒸汽对汽轮机叶片的腐蚀,提高蒸汽系统的工作效率和热量利用效率.

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众所周知，减压阀的构造类型很多，以往市场上常见的有薄膜式、内弹簧活塞式等。其中内部先导活塞式减压阀金属膜片下侧的压力使得膜片上移关闭主阀活塞两侧的压力慢慢相等主阀在下游压力与设定压力相等时找到位置点主阀位置建立，调整到了设定压力。外部先导薄膜式减压阀启动前正常的位置是主阀关闭，而导阀则由弹簧作用力打开。蒸汽经由导阀进入主隔膜室，一部分蒸汽则由控制孔流出。主隔膜室中的控制压力加大，打开主阀随着蒸汽流过主阀，下游压力上升，并由压力感应管反馈在主隔膜的下部（为了确保下游压力稳定，应安装下游压力感应管），该作用力平衡隔膜上部的弹簧作用力，使导阀逐渐节流关闭，从而维持主阀隔膜室内的压力，控制主阀开度，输送适量蒸汽，维持下游稳定的压力。当下游压力上升时，反馈压力加大，导阀关闭，控制压力由控制孔释放，使主阀紧密关闭。下游任何的负载变化或压力波动，都会反馈在导阀隔膜的下方，从而调节主阀的开度，确保下游压力的稳定。这两种常见的减压阀虽然不一定都适用于所有工况，但只要我们根据使用工况、流量来选择减压阀的话，就可以解决减压阀只能减压，不能稳压，或出现上游压力波动或下游负荷变化，以及在没有负荷时，下游压力持续攀升，出现超压现象等问题。