蒸汽减压阀培训资料

蒸汽系统

培

训

资

料

主讲：樊小奇

美国马克丹尼公司西安办事处

2006年5月

目录

第一部分：蒸汽系统的基本知识 (3)

一、蒸汽系统的组成 (3)

二、蒸汽的基本概念及蒸汽系统中所用术语的含义 (3)

三、凝结水的排放为什么是必须的？ (4)

四、系统中存在空气产生的影响 (5)

第二部分：锅炉系统 (6)

一、锅炉除氧控制系统 (6)

二、锅炉连排扩容系统 (6)

第三部分：蒸汽输送系统工艺及设备 (7)

一、正确地蒸汽输送系统 (7)

二、蒸汽输送管道的正确选型 (8)

三、蒸汽输送系统设备 (10)

第四部分：蒸汽能源回收系统 (61)

一、蒸汽冷凝水的回收 (61)

二、蒸汽冷凝水的精处理 (78)

三、蒸汽输送系统设备

1、蒸汽压力调节设备

蒸汽减压是通过流体在阀门中的节流实现的，流体通过减压阀时的流动过程是绝热节流过程，这种过程是不可逆的绝热膨胀等焓流动，节流后焓值不变，温度有所降低，比容和熵有所增加。

目前工程上通常采用机械式蒸汽减压阀和电动/气动蒸汽调节阀对蒸汽进行减压。

1.1蒸汽压力电动/气动调节系统

1.1.1工作原理

由压力传感器将阀后压力信号转换成4-20MA电流信号送至PID调节器，在PID调节器内设定阀后压力，由PID调节器经过计算向电动蒸汽调节阀输出4-20MA控制信号，控制阀门开启度，以维持阀后压力稳定。

蒸汽压力电动/气动调节系统的调节精度由调节阀的工作流量特性（即调节阀在前后压差随流量变化的工作条件下，调节阀相对开度及相对流量之间的关系）决定。

用电动或气动控制阀+压力传感器+控制仪来控制，这种方法并且压力负荷变化较小的场合。

1.1.2 系统特点

a．在蒸汽流量较小时（<1.5t/h）电动调节阀不能精确控制流量和阀后压力。

b. 在蒸汽流量较大时（>5t/h）电动调节阀控制蒸汽流量和阀后压力较为精确。

c. 蒸汽电动调节阀开度较大时阻力较小，压降<0.05Mpa。

1.1.3 应用场合

蒸汽压力电动/气动调节系统适用于流量负荷较大，机械式调节阀精度无法满足要求的场合。

1.1.4 调节阀选型

为合理选定调节阀，应正确计算调节阀的流通能力，否则会使调节阀的口径选得过大或过小。如果口径选得过大，不仅浪费投资，而且会使阀门经常处于小开度位置，从而造成调节品质下降。反之，如果口径选得过小，即使阀门处于全开状态，也不能适应最大负荷的需要，使调节系统失灵。

流通能力的定义是：当阀门全开，阀两端的压力降为0.1Mpa，流体的密度为1g/cm3

时，每小时流经调节阀的流量，用符号C

v 来表示。对于蒸汽C

v

值按下式计算：

C

v = （∠

∆P2/

1

P）

C

v = （2/

1

P

P≥

∆）

式中：Q----最大流量(kg4/h）

1

P----最大流量时的进口绝对压力（MPa）

2P ----最大流量时的进口绝对压力（MPa ）

K----K=1+（0.0013*过热温度/℃）

P ∆----最大流量时进出口压力差（MPa ）P ∆=（1P -2P ） 注：

✧ 以上公式只适用于水蒸气。

✧ 除了流量系数的选择计算外，调节阀选择时还应该注意及执行器配合后的最大

承受压差，调节阀的最大工作温度以及控制信号、调节特性曲线等。 1.1.5 调节阀的安装

一般情况下，蒸汽调节阀前需要安装有疏水阀组，实现对阀前的冷凝水的自动及时排放，避免管道中的凝结水对调节阀形成的水击损坏；如果调节阀后为提升管道，也应该安装相应得疏水阀组；另外调节阀前一般应该在水平管道上侧装及进口管道同径的过滤器，滤网不小于40—60目。

其次，一般调节阀前后要进行缩扩径处理，变径时使用偏心大小头，避免使用同心大小头。

其他安装事项大致及机械式减压阀相同。

1.2 机械式蒸汽减压阀

机械式蒸汽减压阀靠调节阀芯及阀座流通截面积以稳定阀后压力的稳定，一般分为两类，即直接作用型和先导调节型。机械式蒸汽减压阀有以下特点：

a) 阀门在小流量下后端压力变化较小，在小流量大压差工况下减压效果较好。

b) 阀门在大流量情况下阀后压力下降较大。

c) 机械式蒸汽减压阀适用于流量负荷较小。在常规应用中机械式蒸汽减压阀使

用较为广泛，他们的调节比一般为10:1或20:1。

1.2.1 直接作用型蒸汽减压阀

直接作用式减压阀工作过程：

传感器/操作器感应压力并直接移动阀门，压力直接作用于设定弹簧；压力的变化作用于传感器/操作器，以此通过阀杆推动阀门动作。

在启动阶段，设定弹簧放松，阀簧和进口蒸汽压力使得阀门关闭；

调整设定压力，压紧设定螺钉，设定弹簧压缩力克服阀簧和进口压力，阀门打开蒸汽流至阀门出口；

获得设定点：波纹管或者膜片感应减小的压力，波纹管或膜片移动阀位直至减小的介质压力及设定弹簧力平衡，继续调整设定点改变阀的位置来获得所需要的压力。

直接作用式减压阀的特点：

体积最小

阀盖

压力传感器/阀操作器(波纹管或膜片)

阀杆

阀瓣及阀座

过滤网

压力设定调节钮

压力设定弹簧 压力调节感应孔