船用蒸汽减压阀组设计选型分析

一、船用蒸汽减压阀组设计选型分析概述

　　蒸汽减压阀组由蒸汽减压阀、安全阀、压力表、丫型滤器、截止阀、截止止回阀、管路等组成，适用于船舶蒸汽管路。

使用蒸汽的工厂通常都需要将高压蒸汽经过减压后达到产品和设备的使用要求。通过减小蒸汽流道的通径来降低蒸汽的压力的阀门，来提供更有效率的蒸汽。

降低蒸汽压力

如果仅仅是为了减压，只需略微开启主阀或在蒸汽管道上安装孔板就可以实现，但这样会导致流量产生无序波动，从而会伴随着压力相应的波动。为了解决这些问题，据需要使用减压阀（RPV）来控制下游压力。确保即使在流量波动情况下，压力也能维持稳定。

减压阀的优势

尽管可以通过使用控制阀、压力传感器和控制器来维持蒸汽压力稳定，但是减压阀可以通过自我调节运行、无需电力就能控制蒸汽压力的优势。并且由于它可以自动感应压力，所以能非常快速地反应动作。

降低蒸汽压力

换热设备通常使用的是蒸汽压力要低于锅炉所生产出的蒸汽压力，因此工艺上通常使用蒸汽减压阀来降低压力。

蒸汽减压阀的类型

减压阀自动调节压力的机构是调节弹簧与蒸汽之间的压力平衡。目前，所有的减压阀都是利用这一原理。但是决定阀门开启的机构，有两种类型：

直接作用式：阀的开度直接由调节弹簧的伸缩决定

先导式：调节弹簧直接传递压力设定力到与比主阀小的先导阀上。

以下是各种阀门开启机构的总体特征。

直接作用

使用于低负载并且不需要精密控制压力的工况

优点：结构紧凑、经济、便于安装

缺点：相对于先导式，它可以使用的流量范围有限，如果流量或者一次压力波动可能导致二次压力偏离设定压力（偏差）。

直接作用式蒸汽减压阀

直接通过阀门开度调节蒸汽压力，蒸汽压力是通过直接调节弹簧和二次压力之间的平衡力来直接开闭主阀。

注意：动画中的运动都被特意的放缓，以显示阀门的开闭。 

在直接作用式减压阀中，阀的开启度是直接由调节弹簧的压缩和伸长决定的。当弹簧被压缩时，它就会增加开启力，从而增加流量。当下游的蒸汽压力作用时（通常作用在波纹管或膜片上），和压缩弹簧下压的压缩力相互抵消。因此，启闭阀门的力是被调节弹簧的灵敏度限制的。*终的结果是只通过一个小阀嘴来简单的压力调控，只能使用于小流量的工况。（当流量较高时会导致压力下降）。

船用蒸汽减压阀组设计选型分析先导式

使用与高负载和需要精密控制压力的工况

优点：紧密控制，当流量或者一次压力波动时不会使二次压力偏离设定压力（偏差）。与直接作用式相比，可使用的流量范围更广。

缺点：体积大、价格相对直接作用式更高，比直接作用式结构更复杂

所示的就是先导式的减压阀，它看似是直接减压的，但实际上它首先是通过先导阀进行调节。当先导阀运动时会带动控制流量的主阀。先导阀会先平衡二次压力，再相应的开启主阀的流量。

注意：在动画中的运动都被特意的放缓，以显示阀门的开闭。

船用蒸汽减压阀组设计选型分析

当负载增加时，先导阀向下的力将会增加，从而打开主阀的活塞和膜片。先导阀启闭的原理和直接作用式减压阀相同，通过调节弹簧和二次压力的平衡而作用。与此不同的是，先导式减压阀是通过先导阀的启闭来传导压力至主阀活塞或膜片的。先导阀处的压力会产生向下的力从而打开较大的主阀活塞，提供一个更大的流通面积和流量。

由于向下的力被活塞和膜片放大，先导阀微小的变化将会导致流量较大的变化，并将影响到下游的压力。因此，调节弹簧作用在先导阀力只要有微小的变化主阀就会快速反应调整流量。大流量，快速反应和精确的压力控制，这三点就是这种类型的减压阀相对于直接作用式减压阀的优势所在。从上面的特性我们知道直接作用式减压阀和先导式减压阀的使用目的和应用是有区别的。

二、船用蒸汽减压阀组设计选型分析基本参数

主要技术参数和性能指标

*：壳体试验不包括膜片、顶盖

主要零件材料

船用蒸汽减压阀组设计选型分析流量系数(Cv)

三、船用蒸汽减压阀组设计选型分析型式

注：对于其它压力范围和型式的蒸汽减压阀组可根据用户要求设计。YZQ-Z蒸汽减压阀组是由多种阀门及管道组成，其主要目的就是减压，确保管路压力的达到理想压力为止。蒸汽减压阀组集成

1、截断： 主要用于截断或接通介质流。包括闸阀、截止阀、隔膜阀、旋塞阀、球阀、蝶阀等。

2、调节： 主要用于调节介质的流量、压力等。包括调节阀、节流阀、减压阀等。

3、止回： 用于阻止介质倒流。包括各种结构的止回阀。

4、分流： 用于分配、分离或混合介质。包括各种结构的分配阀和疏水阀等。

5、安全： 用于超压安全保护。包括各种类型的安全阀。

　　1、截止阀

　　2、Y型滤器

　　3、蒸汽减压阀

　　4、截止止回阀

　　5、安全阀

　　6、压力表

四、船用蒸汽减压阀组设计选型分析标记示例总而言之

直接作用式减压阀通常用于流量较低，压力控制精度不高的场合。在低负载工况下被较多的使用。

先导式减压阀适用于流量变化较大，而压力控制要求相对较高的工况。在高负载的工况下有广泛的应用。

考虑到以上两点，只有先导式减压阀适合去处理这种类型的工况，并且可以保持二次压力的稳定。在一般情况下，先导式减压阀用于流量波动较大或压力要求非常稳定的工况。

诸如消毒、单元加热器、加湿器和小型工艺设备等低流量工况可以使用直接作用式的减压阀。

而类似于蒸汽管道等大流量、负载变化较大，而用汽设备对压力精度要求较高的工况则需要使用先导式减压阀。

通常情况下，蒸汽减压阀一般都是采用水平安装的，主要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。那么安装蒸汽减压阀时有哪些注意事项呢？

       1、为了操作和维护方便，该阀一般直立安装在水平管道上。

       2、减压阀安装必须严格按照阀体上的箭头方向保持和流体流动方向一致。如果水质不清洁含有一些杂质，必须在减压阀的上游进水口安装过滤器。

       3、为了防止阀后压力超压，应在离阀出口不少于4M处安装一个减压阀。

       4、减压阀在管道中起到一定的止回作用，为了防止水锤的危害，也可安装小的膨胀水箱，防止损坏管道和阀门，过滤器必须安装在减压阀的进水管前，而膨胀水箱必须安装在减压阀出水管后。

       5、如果需要将减压阀安装在热水系统时，您必须在减压阀和膨胀水箱之间安装止回阀。这样既可以让膨胀水箱吸收由于热膨胀而增加的水的体积，又可以防止热水回流或压力波动对减压阀的影响，确保减压阀长期正常工作。

此外，某些用汽设备在启动阶段的用气量和正常运作时的用气量相差较大，对于这种类型的工况，还是需要使用先导式的减压阀。例：通径为50，压力范围为3.0/1.0MPa，SF-B1型的蒸汽减压_且标记为SF-B 1-50-3.0/1.0。