减温减压系统中调节阀工艺要求及选定

减温减压系统中调节阀的选定

    本文论述减温减压系统关键设备调节阀应用中的问题，以及分析问题的过程和解决的方法。

    1前言

    在减温减压系统中，关键设备减压阀前后压差大，易产生泄漏、噪声及气蚀，自动控制也会失效。本文在现场实测数据的基础上，分析工艺系统对调节阀的要求。并通过工艺参数分析，对厂家计算的分析来确定选用产品。文章最后从我厂系统改造前后的情况对理论分析予以确认。

    2工艺条件及改造前的工艺状况

    在我公司自用蒸汽的工艺生产中，有一台关键设备为减温减压器，该设备将锅炉生产的蒸汽（在不通过汽轮机发电的情况下）从2.48MPA430OC减温减压到0.35MPA170OC，以满足公司其他用汽单位的需求；该减温减压器上的减压阀和减温水分配阀为该减温减压器厂配套的，型号为Y45Y100-DGL50双座减压阀和JF61H-100DN32给水分配阀；该设备自公司生产以来，连续运行了4年多，基本上能满足公司生产的要求；但在这4年多的运行期内，我们也发现该设备存在一些问题，主要表现在如下几方面：

    （1）减压阀的泄漏量大，特别是在蒸汽通过汽轮机发电的情况下，在该种条件下，该减压阀应该是完全关死的，但由于双座阀本身的结构和产品质量等问题，该阀门在全关位置时仍有较大的蒸汽泄漏量，造成了不必要的能源损耗，并增大了生产成本。

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（2）调节范围小：从双座阀的调节特性可知，该阀的调节范围比较小；根据工艺的实际操作情况来看，在锅炉小负荷运行时（蒸汽产能在10T/H时），该减压阀无法完成对蒸汽压力的调节，即在蒸汽流量小于1OT/H时，无法对蒸汽压力进行调节。

    （3）控制精度低，稳定性差：减压阀和减温阀的控制采用的是带伺服放大器角行程电动执行机构，执行机构与阀杆的联结采用的是杠杆；伺服放大器的型号过于陈旧，平衡和稳定度的调节过于复杂，可能由于用于伺服放大器和反馈板上的电子元件器件未经工业化处理，故对环境的要求也较高，在高温和粉尘环境中工作不稳定；执行机构与阀体的联结设计不合理，多支点的杠杆联结方式虽然满足了将角行程电动执行机构输出力的放大，但由于杠杆各联结点存在较大的机械缝隙，无法满足整个控制系统对控制精度及控制稳定性的要求.因此对这两台阀的控制精度和控制稳定性均较差，无法满足自动的要求，自生产开车以来一直处于手动和现场操作状况，控制精度低。

    （4）日常维修量大，工艺操作困难：由于该控制系统上的设备在当时选型时均有一定的缺陷，因此在实际运行时总是存在一些问题，每周均有2-3次的维修，而且工艺自开始生产以来就没有投上过自动，增加了工艺操作人员的操作难度。

    为了解决上述设备所存在的问题，更好的满足工艺安全生产的要求，我们决定对该减温减压器上的减压阀和减温水分配阀及其控制系统进行改造，根据工艺的要求及公司目前的生产状况，该两台阀应满足如下的工艺生产条件：

    A）蒸汽减压调节阀

    工艺管径：150MM（DN150、PN10）介质：蒸汽

    温度：MAX4300C

    流量：QMIN4T/HQNOR15T/HQMAX20T/H

    进口压力：2.45MPA

    出口压力：0.35MPA

    配电动执行机构：电源为220VAC/50HZ

    输入信号为：4—20MA

    阀位反馈信号为：4—20MA

    执行机构上带手动开/关手柄或手轮

    B）减温水阀

    工艺管径：32MM（DN32、PNIO）

    介质：水

    温度：1080C

    流量：QMAX2500KG/H

    进口压力：3.OMPA

    出口压力：0.4MPA

    配电动执行机构：电源为220VAC/50HZ

    输入信号为：4～20MA

    阀位反馈信号为：4～20MA

    执行机构上带手动开/关手柄或手轮根据以上的工艺条件，我们将调节阀和执行机构分开选型，首先确定执行机构，然后再选调节阀，再由调节阀的供货商提供成套。

    3电动执行机构的选型

    根据工艺运行的需要及工艺人员的要求，此调节阀的执行机构我们决定选用电动执行机构，为此就我们所掌握的资料，经多方比较我们选择如下三家在全世界范围内较有名气的电动执行机构专业生产厂家：日本KOSO、德国AUMA、英国ROTORK    

作者：沈中奇