康振(天津)机电科技有限公司在华北地区独家代理美国赛科集团的流体控制和管阀件全系列产品。品牌包括RTK调节阀,LESLIE的各种控制阀和减温减压系统,同时包括HOKE的仪表管阀件和其它系列产品。我们同时还是韩国的4大品牌仪表管阀件在中国的独家代理。做为在流体控制领域具有多年经验和技术实力的专业公司,我们愿意竭诚为广大用户提供最优秀的产品和最专业的服务。
蒸汽放空阀通常用于电厂或化工厂的高、中、低压蒸汽管网。在每套装置或厂区之间的蒸汽连通管上建议配置蒸汽放空阀,使得每套装置或厂区都可以隔离启停设备,而不影响其上游或下游装置及厂区的正常运行。
运行工况:
对于传统燃料电厂及化工行业的自备电厂, 蒸汽放空阀最高需要承受主蒸汽的压力和温度,通常为10~25MPa(1500~3600psi)和566℃(1050℉)。蒸汽放空阀的出口为大气。阀门需要承受巨大的压力差及温度冲击。并且蒸汽放空阀通常作为紧急情况或特殊情况下放空使用,这种使用的特殊性导致其要求与普通调节阀相比有不同的侧重。主要侧重如下:
第一,密封性能。放空阀在工艺系统中处于常闭状态,并且直接与蒸汽管网或设备相连,因此,如果密封性能不佳随时间累计会导致大量高能蒸汽的泄露,造成能量浪费。此工况下一般要求阀门密封等级为ANSI V级以上,对于普通的笼式平衡调节阀来说,平衡孔的存在使其无法实现V级密封。因此需要选择一些特殊形式阀内件,如背压先导式平衡阀芯。
LESLIE公司的背压先导式平衡阀芯,(Pilot Balanced Trim) 简称PB阀芯。这种结构阀芯是由先导阀阀芯,主阀芯,弹簧、带平衡孔的阀芯上压盖等构成。关阀过程是先关主阀芯后关先导阀,当阀位行程关到约5% 时,此时主阀芯已关到全关位置,但先导阀未关闭。剩下的5% 的行程主要是先导阀阀芯的行程,此时阀门继续往下关闭。阀门在完全关闭后,阀芯的平衡孔也被关闭,阀芯上下介质被先导阀隔断,由此增加一道密封,从而可以达到ANSI V以上,甚至零泄漏标准。
第二,开关速度。放空阀平时处于备用状态,由于某些特殊情况紧急开启。因此需要放空阀反应迅速,开启时间尽可能短,一般要求1~2秒钟以内达到全开或指定开度。电动执行器反应时间过长,不适用于此工况;电液执行器可以解决这问题但是造价太高,气动执行器相对比较实用,但是反应速度取决于气缸的大小和充气速度。由于蒸汽放空阀的工况较苛刻,应用中多数是口径6”以上,压力等级 ANSI CL1500以上的阀门。而阀门尺寸越大,压力等级越高,往往意味着需要的执行器就越大,执行器充气时间就越长,从而导致阀门响应速度就越慢。因此,在阀门的选型设计上就要尽量减小阀门所需执行器尺寸,并且增加执行器充气速度。因此阀门内件也就必须选择需要较小的推力的形式,例如PB阀芯。
正如前面所言,PB阀芯的关阀过程是先关主阀芯后关先导阀,尽管压差随着先导阀芯的逐步关闭,阀芯承受的不平衡力增加,但由于先导阀的面积很小,因此要继续关闭先导阀的执行机构的推力不需要很大。开阀的过程刚好相反,即先打开导阀,平衡主阀芯上下压差,从而可以使用较小的输出力操作阀门。所以PB结构的阀门只需要配套较小的气动执行器。使得在同样气源压力下,执行器充气或放气时间大大缩短,提高阀门的响应速度。
另外, 选择双作用气缸执行器, 消除单作用执行器压缩弹簧时消耗的力,可以减小气缸容积从而减少执行器充气时间。
第三,多级减压。放空阀的下游等于或接近大气压力,ΔP/P1比值偏高, 阀门在高流速的蒸汽作用下容易产生剧烈的震动和噪音, 甚至阻塞流。如果不能妥善处理,维持系统的稳定,极有可能给管道及设备带来机械破坏。
(1) 多级降噪阀笼的应用
LESLIE多级降噪阀笼,根据压差的情况,在阀笼上均匀分布节流孔,使大股蒸汽流在经过阀笼时均匀分散成若干极小股蒸汽流,减少蒸汽流动时互相的扰动及紊流现象。这种内件形式可降低25dBA噪音。
(2) 降噪孔板的应用
在实际使用中单纯的降噪阀笼也许降噪效果不理想,因此需要视具体的情况附加降噪孔板以提高整体的降噪水平,使放空阀的噪音和机械振动降低至安全水平,保护整个系统的运行。
(3) 迷宫阀笼的应用
LESLIE阀门可选择Zick Twist迷宫阀笼。它由很多片碟板叠加而成,每层碟板设计有特定的流道,确保有足够多的直角弯,以保证流体以一致的合理速度流经这些碟板,流速均匀分布, 能量缓慢释放。并且提供多流道,使流体均匀分布在阀芯四周,确保全行程可靠、稳定调节。通过计算,每一片碟板都有一个明确预定的出口流速,以抑制噪音、消除冲刷以及振动等。
即使经过一段时间使用后,如果阀笼部分流通孔受到冲刷损伤, Zick Twist迷宫笼可以通过更换几片碟片来修复。无需更换整个阀笼,节省用户维护成本。
第四,口径选择。放空阀口径选择是保证放空阀寿命的必要条件之一。不可以选择缩径的阀门,即阀门的口径应不小于阀前管道的口径。这是由于高压蒸汽在通过阀门减压排放时,会随着压力下降体积迅速膨胀。体积流量增加,流速急剧提高。如果阀门口径小于阀前管道的口径,高流速的冲刷会更加剧烈,容易损伤阀内件并产生高噪音、震动等问题。
放空阀出口口径应该足够大, 以免出口流速过快而成为另一个噪音源. 出于噪音控制的考虑, 阀门出口蒸汽流速应控制在0.3Mach以内; 即使考虑到放空阀间歇操作的特点, 流速也不应高于0.5Mach。
第五,介质流向。放空阀的介质流向应为流关。对于放空来说,具有维护系统安全的功能。如果流向为下进上出,阀芯承受的流体推力(不平衡力)为阀门开启方向。当阀门执行器出现故障时,例如连接松动,膜片破损,气源故障,弹簧故障,哪怕一个小螺母的脱落,都可能导致阀门受流体推力影响而打开,蒸汽意外放空,给整个管网系统或厂区带来危险。因此, 流关是一种安全的流向选择。
高压放空推荐选用角型锻造结构。由于放空阀长期处于关闭备用状态,阀门前后的温度差很大。铸造直通(Globe)阀流道的形状决定了, 高温差产生的应力影响容易破坏密封, 而角型阀则能够避免这种情况。锻造阀体,在相同压力等级下的阀体壁厚小于铸造阀体, 因此受到的高温差的热应力较小。同时锻造阀体由于其紧密的金属晶向排列可以更好的耐受高速流对阀体的冲刷。