工业蒸汽系统减压阀如何选型

工业蒸汽系统减压阀如何选型大家都知道，蒸汽要”高压输送、低压使用”，可是为什么呢？
弹簧活塞式减压阀主要由调节弹簧、膜片、活塞、阀座、阀瓣等零件组成，是弹簧薄膜式减压的换代产品。利用活塞直接传感下游压力驱动阀瓣，控制阀瓣开度完成减压稳压功能。弹簧活塞式减压阀在城市建筑、高层建筑的冷热供水系统中，可取代常规分区水管，节省设备。也可在通常的冷热水管网中，起减压稳压作用。弹簧活塞式减压阀是气动调节阀的一个配件，主要作用是将气源的压力减压并稳定到一个定值，以便于调节阀能够获得稳定的气源动力用于调节控制。按结构形式可分为膜片式、弹簧薄膜式、活塞式、杠杆式和波纹管式;按阀座数目可人为单座式和双座式;按阀瓣的位置不同可分为正作用式和反作用式。

弹簧活塞式减压阀的工作原理：
弹簧活塞式减压阀的工作由阀后压力进行控制。当压力感应器检测到阀门压力指示升高时，减压阀阀门开度减小;当检测到减压阀后压力减小，减压阀阀门开度增大，以满足控制要求。弹簧活塞式减压阀的减压比必须在一定程度上高于系统值；即使在*大或者*小流量时它也应该能够对正作用或者反作用控制信号做出响应。这些阀门应该针对有用控制范围选择，即*大流量的20%到80%。正常为等比型或者具有等比特性。这些类型的阀门本身具有比例控制所要求的*佳流量特性及流量范围。

1、 工业蒸汽系统减压阀如何选型高压输送的好处：
   A、如果蒸汽压力越高，密度越大，单位质量蒸汽所占用的空间会越少。所以蒸汽锅炉经常在高压力运行，较小的锅炉也能产生很多蒸汽，然后通过比较小的管道输送到用汽点。
   B、压力越高，温度也越高，蒸汽冷凝的速度就越慢，因此，输送热效率要高。

瓦特节能经验表明，高压下蒸汽比容较小，因此在高于使用压力的压力下输送蒸汽时，输送同样的蒸汽量需要的管道口径比较小。高压输送蒸汽，则需要在各用汽点进行减压，以满足实际应用过程的压力需要。锅炉在高压下运行时更接近其*佳运行状况，因此效率更高。
锅炉在高压下运行时的蓄热能力大，有助于处理系统负载的波动，减少锅炉汽水共沸和蒸汽携带的可能性。所以蒸汽系统的压力应该低于锅炉的设计*高工作压力，但尽可能按照汽源压力输送，以便提高蒸汽系统的效率和经济性。锅炉在设计压力下运行，蒸汽在压力和流速下输送和分配。而蒸汽的换热使用压力需要依据换热器的工作压力，冷凝水系统的背压等参数予以参考。
在设备前设置减压稳压阀，减压阀后设置安全阀，减压阀设定压力的上偏差要低于安全阀的设定压力，而安全阀设定的起跳压力要低于换热器的*高安全压力，以确保蒸汽系统的稳定可靠。对于带温度控制的换热器而言，换热器的设计蒸汽压力要区别于控制阀前的蒸汽压力，一方面控制阀本身是有压力降的，另外一方换热器内实际压力会随着控制阀的调节和换热器热输出率的变化而不同。

蒸汽是*难控制的流体之一，因为它高温高压，同时一直以气体和液体形式变换，因此，蒸汽系统的选型以及系统化考虑极为关键。比如瓦特节能调研发现客户现场一个DN100的蒸汽主管安装DN100口径蒸汽减压阀，属于显著的选型不当。由于减压阀实际流通能力几倍于实际负载，这就导致蒸汽减压阀频繁动作而很快失效，尤其当用量较小的工况（如夏季）减压阀选型过大根本无法减压。致使蒸汽安全阀频繁起跳，造成大量能源浪费。所以蒸汽减压阀必须经过严格的选型，无论*大流量、*大减压比还是调流调节范围都会影响蒸汽减压阀的实际效果和使用寿命。

2、工业蒸汽系统减压阀如何选型蒸汽减压（使用低压蒸汽）的原因：
A、压力越低，蒸汽的热焓值越高，1.6MPa时热焓值为1922.64kJ/kg，0.8MPa时热焓值为2030.31kJ/kg，0.3MPa时热焓值为2133.33kJ/kg。
因此使用低压蒸汽可以减少锅炉的蒸汽负荷，可以节约能源（如附件一说明）。为减小锅炉的尺寸，大多数蒸汽锅炉的设计压力都相对较高，且不应运行在较低的压力下，那样会导致蒸汽“带水”，干度下降。由于这个原因，通常比较经济的做法是让锅炉生产较高压力的蒸汽，然后在使用点进行减压。只有增加减压站，才可以得到高品质的稳定的低压饱和蒸汽，这是设备工艺所需要的。
B、蒸汽压力越低，越适合于设备使用，可以降低下游管道中的阀门、设备、管道及附件的压力等级，低压设备的采购成本比使用高压蒸汽的设备要低得多，寿命也更长。
C、压力越低，冷凝水温度也越低，疏水阀后冷凝水闪蒸比例降低，损失的热量也就相应降低了。
D、因为饱和蒸汽的物理性质是，压力和温度是一一对应的，在某些制程中，可以通过控制压力来间接控制温度，因为压力控制比较简单且可以提供精确的温度控制。这一点在杀菌锅、接触式干燥器、硫化机、压延机上比较普遍，因为这些设备的表面温度很难通过温度感应器测量。所以说压力控制，也是换热器温度控制的基础。
E、有时候，减压也是为了稳压。现在越来越多的工厂，被要求使用热电厂集中供应的蒸汽，因为用汽单位数量很多，大家的生产时间可能都集中在白天，一到晚上很少厂使用，因此晚上一般压力都很高，达到峰值，这时必须减压才能满足工厂要求。即使白天，蒸汽压力降下来了，但是压力也是很不稳定，所以也需要通过减压阀来使压力稳定下来。 

3、工业蒸汽系统减压阀如何选型减压装置：使用自作用减压阀，或者使用气动控制阀，可以准确控制蒸汽压力。
  自作用减压阀包括：先导式减压阀和直接作用式减压阀；
  气动控制阀，则需要配套高温型压力传感器和压力控制器使用。 
附件一：使用低压蒸汽的节能效益分析
1、比如：35t/H的锅炉1台，压力9barg，车间使用压力要求为5barg，由此来计算可节约的能源。
工业企业的加热流体之一就是饱和蒸汽。饱和蒸汽的一个重要特性就是压力和温度一一对应，随着蒸汽的压力上升，饱和蒸汽的温度也逐步升高。

确定了蒸汽的压力就确定了蒸汽的温度，进而控制换热器的换热温差和输出能力。在一些不方便测量蒸汽温度或产品温度的应用，比如模具加热、传输带加热、物品灭菌等应用，有时通过控制蒸汽压力来实现蒸汽温度的控制，蒸汽在加热过程中为恒温加热，饱和蒸汽在凝结放热时，压力和温度保持恒定，需要谨慎选择工作蒸汽压力的选择和设计我们必须时刻记住，在工艺制程和加热应用中适合使用的是干饱和蒸汽(并非过热蒸汽)。理论上输送蒸汽的压力取决于用汽点设备所需要的*高压力。
 

一个蒸汽完善的蒸汽减压站，包含前后切断用的波纹管密封截止阀、100目的蒸汽过滤器、入口的汽水分离器和蒸汽疏水阀、压力表、安全阀等，选择适合的蒸汽前后管道口径，还要有良好的安装、支撑、保温和配管。但选用一个高品质的先导隔膜式减压稳压阀是其中的核心因素。活塞式减压阀和直接作用式减压阀由于调节能力和精度的问题适用范围越来越有限，使得先导隔膜式减压阀成为。由此可见，低于一些低压设备，一定要使用减压阀，将蒸汽压力减至设备需求的压力来运行，可以大大减少能耗。