化工蒸汽管道電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥 上海申弘閥門有限公司 化工蒸汽管道電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥蒸汽電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥配置（蒸汽減壓穩(wěn)壓閥）: 之前介紹三臺(tái)氣體減壓閥串聯(lián)減壓，現(xiàn)在介紹化工蒸汽管道電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥 壓力變送器根據(jù)測(cè)定的壓力反饋4-20ma.DC電流信號(hào)，在控制臺(tái)中與設(shè)定值比較，當(dāng)兩者之差達(dá)到一定數(shù)值后，控制臺(tái)向電動(dòng)調(diào)節(jié)閥發(fā)出調(diào)節(jié)信號(hào)。而電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按此信號(hào)，使閥桿帶動(dòng)閥芯產(chǎn)生位移，改變通過調(diào)節(jié)閥的流量，直到測(cè)試點(diǎn)壓力達(dá)到要求.從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)壓力的目的。電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥由精小型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥配用PID壓力控制儀及壓力傳感器組成,電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥流道呈S流線型，選用進(jìn)口密封環(huán)。整體具有工作平穩(wěn)、允許壓差大、流量特性噪音低等特點(diǎn)。特別適用于允許壓差小、閥前后壓差較大的工作場(chǎng)合。本系列產(chǎn)品有常溫型、高溫型、低溫型、調(diào)節(jié)切斷型、波紋管密封型等多種型式。產(chǎn)品公稱壓力等級(jí)有PN1.6、4.0 6.4、10.0；閥體口徑范圍DN20-DN300；適用流體溫度-150℃ -+560℃范圍內(nèi)多種檔次；泄露等級(jí)氛分為Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)、Ⅵ級(jí)； 鍋爐輸出蒸汽后,在管道內(nèi)輸送一般壓力較高。到達(dá)用戶端后,要進(jìn)行減壓后才能供負(fù)載使用。目前，大多數(shù)用戶采用的是在分汽缸前端管路上加裝機(jī)械式減壓閥進(jìn)行的，這種方法雖然簡(jiǎn)單，但大多存在一些不能克服的缺點(diǎn)，而且進(jìn)口減壓閥價(jià)格也不菲。本文重點(diǎn)對(duì)化工裝置中蒸汽管道布置進(jìn)行深入的分析，這樣一來，確保化工裝置蒸汽管道設(shè)置的經(jīng)濟(jì)性、安全性等達(dá)到相互統(tǒng)一，希望可以為讀者提供大量有價(jià)值的參考。高溫、氣液兩相流動(dòng)是化工裝置中蒸汽管道或蒸汽凝液管道的重要特點(diǎn)，在化工裝置中蒸汽管道和蒸汽凝液管道的配管設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮其安裝費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合理、美觀大方，更要考慮在安裝的過程中符合蒸汽管道的設(shè)計(jì)和應(yīng)力要求。在化工裝置中蒸汽管道和蒸汽凝液管道的配管設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮其安裝費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)合理、美觀大方，更要考慮在安裝的過程中符合蒸汽管道的設(shè)計(jì)和應(yīng)力要求。 機(jī)械式減壓閥一般存在以下缺點(diǎn)：
1、蒸汽負(fù)荷流量小或者無流量情況下后端蒸汽壓力會(huì)逐漸上升，不能維持設(shè)定壓力。
2、管路內(nèi)凝結(jié)水較多的情況下，會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作不可靠的情況。
3、壓力設(shè)定調(diào)節(jié)不直觀、不方便，在安裝位置較高情況下，根據(jù)負(fù)載需求變化調(diào)整起來不方便，不能遠(yuǎn)距離操作調(diào)整。
4、不能自動(dòng)關(guān)閉蒸汽。一些負(fù)載在停電時(shí)或存在安全隱患情況下需要立即停汽，機(jī)械式減壓閥不能做到。
5、機(jī)械式減壓閥壓力調(diào)節(jié)范圍受限制，對(duì)一些壓力要求特別低負(fù)載不能達(dá)到要求。
6、故障率較高。易出現(xiàn)毛細(xì)管或平衡孔堵塞、膜片變形、破裂、泄漏等情況。
針對(duì)以上問題，我專門設(shè)計(jì)了西門子蒸汽電動(dòng)閥進(jìn)行蒸汽減壓的改造方案，使用此方案進(jìn)行蒸汽壓力調(diào)節(jié)實(shí)施兩年來運(yùn)行穩(wěn)定，為出現(xiàn)過故障，很好的解決了以上故障。
具體方案如下：
1、管路連接圖
元件清單：① P 蒸汽源 ② SF1 2 3 手動(dòng)截止閥 ③ GLQ 過濾器 ④ DF 西門子電動(dòng)蒸汽閥 VVF45.504
⑤ P1 2 3 壓力表 ⑥ FQG 蒸汽分汽缸 ⑦ L1 2 3 蒸汽負(fù)載
2、電路圖 
元件清單：
① K1 斷路器 2P
② K2 斷路器 1P 3A
③ KZQ 數(shù)字回路調(diào)節(jié)器 RKC CD901
④ CGQ 壓力傳感器 西門子 OBE2000-P16
⑤ T 變壓器 220VAC/24VAC 150AV
⑥ ZXQ 電動(dòng)閥執(zhí)行器 西門子 SKD65
3、 RKC控制器參數(shù)設(shè)置
①、PID只可根據(jù)負(fù)載實(shí)際情況手動(dòng)設(shè)定，也可有自動(dòng)演算(ATU)功能完成。
②、SL1輸入類型選擇電壓0～5V電壓輸入(1110)。
③、SL4*警報(bào)模式選擇使用上偏差報(bào)警(0001)。
④、SL6控制輸出類型選擇4～20mA連續(xù)輸出(0111)。
⑤、SL7報(bào)警繼電器狀態(tài)選擇設(shè)為01，即報(bào)警時(shí)報(bào)警1有NC變?yōu)镹O。
⑥、SLH設(shè)定測(cè)量范圍上限為8.00，即對(duì)應(yīng)0.8Mpa。
⑦、SLL設(shè)定測(cè)量范圍下限為0.00，即對(duì)應(yīng)0Mpa。
⑧、PGDP設(shè)定為2位小數(shù)。
⑨、其他參數(shù)使用缺省值即可。
管道布置的特點(diǎn)
上海申弘閥門有限公司主營(yíng)閥門有：截止閥,電動(dòng)截止閥高壓蒸汽管道布置結(jié)合主裝置及建筑物情況進(jìn)行，管道走向與軸線一致，布置在裝置主管廊上。結(jié)合蒸汽管道的應(yīng)力、蒸汽管道疏水系統(tǒng)的設(shè)置，其他工藝管道（主要為輸送可燃、易爆及易揮發(fā)介質(zhì)管道）的影響等諸多因素來合理規(guī)劃管道的具體走向。主要采取如下措施：
1.由于管道溫度高，當(dāng)高壓蒸汽管道布置在輸送可燃、易爆及易揮發(fā)介質(zhì)管道或熱敏介質(zhì)管道附近時(shí)，應(yīng)盡量將其布置在此類管道的上方；如必須布置在下方或同一標(biāo)高，則應(yīng)留出合理凈空并采取可靠的隔離措施。
2.當(dāng)需要改變管道走向時(shí)，不宜使用三通使蒸汽的主流向發(fā)生變化。
3.為滿足管道疏放水的要求，高壓蒸汽管道水平管段需設(shè)置一定坡度，方向宜與蒸汽流向一致，低點(diǎn)處須設(shè)置排水點(diǎn)。
4.在滿足管道中高壓蒸汽溫降、壓降要求的前提下，應(yīng)使管道具備一定的柔性，以便于應(yīng)力分析計(jì)算，管廊空間比較充裕，采用空間“П”型彎實(shí)現(xiàn)管道自然補(bǔ)償，使管系保持適當(dāng)柔性。
5.合理布置疏水點(diǎn)及凝結(jié)水回收管道，根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)文件要求并經(jīng)根據(jù)實(shí)際情況優(yōu)化后，此高壓蒸汽管道水平管段上每隔35m設(shè)置一個(gè)疏水點(diǎn)，且每個(gè)低點(diǎn)處均設(shè)置疏水點(diǎn)。
6.蒸汽抽頭不宜設(shè)置在熱位移較大的位置，且應(yīng)盡量避免下抽頭，抽頭管道低點(diǎn)處必須設(shè)置疏水點(diǎn)。
二、蒸汽管道的布置
進(jìn)入裝置的蒸汽管道一般布置在管廊上。布置要求如下：
*，蒸汽管道布置在管廊的一側(cè)，以方便能夠集中設(shè)置“П”形補(bǔ)償器。由于蒸汽管道高溫會(huì)發(fā)生管道膨脹，設(shè)置“П”形補(bǔ)償器可對(duì)管道的熱膨脹進(jìn)行吸收。在吸收管道熱膨脹時(shí)，不要使用波紋管膨脹節(jié)，因?yàn)樗坏珒r(jià)格昂貴，而且使用壽命短，很容易遭到破壞。對(duì)“П”形補(bǔ)償器的安裝位置應(yīng)通過對(duì)管道進(jìn)行應(yīng)力分析來確定。要統(tǒng)一規(guī)劃“П”形補(bǔ)償器，盡量能夠集中設(shè)置。對(duì)于溫度較高、補(bǔ)償量較大的管道設(shè)置的外側(cè)，溫度低、補(bǔ)償量較小的管道則設(shè)置在內(nèi)側(cè)。
在蒸汽管道設(shè)置“П”形補(bǔ)償器時(shí)，將其設(shè)置在兩個(gè)固定點(diǎn)的中間，如果不在中間時(shí)，其距離也不應(yīng)超過固定點(diǎn)的三分之一。在“П”形補(bǔ)償器的兩邊應(yīng)設(shè)置導(dǎo)向架，其和“П”形補(bǔ)償器之間的距離應(yīng)根據(jù)管道的應(yīng)力確定。對(duì)于 “П”形補(bǔ)償器固定點(diǎn)推力的計(jì)算也應(yīng)根據(jù)管道的應(yīng)力確定。在對(duì)蒸汽管道的應(yīng)力和支架的推力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，不是被固定點(diǎn)分成的管系計(jì)算應(yīng)力，而是把整個(gè)蒸汽管道進(jìn)行應(yīng)力計(jì)算。
第二，化工裝置中，通常配置了多層管廊，蒸汽管道應(yīng)布置在多層管廊的上層。如果在管廊的下層布置蒸汽管道，則將其布置在管廊的外側(cè)，但是要避免與低溫管道和液態(tài)烴管道相鄰；蒸汽管道與其它管道之間的距離不要小于500mm或者在安裝時(shí)用填充物和其它管道進(jìn)行分割。蒸汽管道可以與其它的公用工程管道布置在同一層，比如：氮?dú)?、儀表空氣等。當(dāng)與其它公用工程管道處在同一層時(shí)，其凈距zui少應(yīng)保持在50mm以上。
第三，蒸汽管道可以與電氣儀表電纜在管廊上同層布置，但是電氣儀表電纜也可以布置在蒸汽管道的上層。當(dāng)蒸汽管道和電氣儀表電纜同層布置時(shí)，其間隔要大于200mm或者是之間隔著其它工程管道。當(dāng)電氣儀表電纜不與蒸汽管道設(shè)置在同一層時(shí)，其間隔也大于500mm。
技術(shù)參數(shù) | 公稱通徑DN （ mm）（閥座直徑 DN ） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | | （10） | （12） | （15） | （20） | | 額定流量系數(shù) Kv | 直線 | 1.8 | 2.8 | 4.4 | 6.9 | 11 | 17.6 | 27.5 | 44 | 69 | 110 | 176 | 275 | 440 | 690 | | 等百分比 | 1.6 | 2.5 | 4 | 6.3 | 10 | 16 | 25 | 40 | 63 | 100 | 160 | 250 | 400 | 630 | | 額定行程 （mm） | 16 | 25 | 40 | 60 height="24" | | 公稱壓力 PN（MPa） | 1.0 1.6 4.0 6.4 | | 固有流量特性 | 直線、等百分比 | | 固有可調(diào)比 | 50 | | 允許泄漏量 | 單座 | 硬密封：Ⅳ級(jí)軟密封：Ⅵ級(jí) | | 套筒 | 硬密封： II 級(jí)軟密封：Ⅵ級(jí) | | 工作溫度 t （ o C） | -20~200 -40~250 -40~450 -60~450 | | 信號(hào)范圍（ mA.DC ） | 0~10 4~20 | | 作用方式 | 電關(guān)式電開式 | | 使用環(huán)境溫度 （ o C） | 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥： -20~70 o C 伺服放大器： 0~50 o C | | 使用環(huán)境濕度 | 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥：≤ 95% 伺服放大器：≤ 85% | | 電源電壓 | 220V 50Hz 380V 50Hz 24AC/DC |
*本產(chǎn)品性能指標(biāo)貫徹GB/T4213-92。
◆配套用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)有關(guān)技術(shù)參數(shù) | 公稱通徑 DN （ mm ） | 20 | 25 | 32 | 40 | 50 | 65 | 80 | 100 | 125 | 150 | 200 | | 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)型號(hào) | 普通型 | ZAZ-60DKZ-310 | ZAZ-60DKZ-310 | DKZ-410 | DKZ-410DKZ-510 | | 電子型 | JHZAZ1 | JHZAZ2 | JHZAZ3 | JHZAZ3 | | 電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)推力（ N） | 普通型 | 4004000 | 4004000 | 6400 | 640016000 | | 電子型 | 2000 | 4000 | 6000 | 8000 | | 全行程時(shí)間（ S ） | 普通型 | 12.5 | 20 | 32 | 48 | | 電子型 | 30 | 30 | 48 | 60 | | 消耗功率（W ） | 普通型 | 28 | 35 | | 電子型 | 6 | 15 | 25 | 40 |
*表中數(shù)據(jù)僅為常規(guī)配置，具體選用根據(jù)主要參數(shù)及用戶要求而定。 ◆蒸汽電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥 安裝配置 蒸汽電動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥 序號(hào) | 部件 | 功能 | 1 | 排空氣閥 | 在起機(jī)時(shí)排除汽水分離器中的空氣 | 2 | 汽水分離器 | 保護(hù)系統(tǒng)不受濕蒸汽影響 | 3 | 截止閥 | 切斷減壓閥的蒸汽供應(yīng) | 4 | | | 5 | 過濾器 | 保護(hù)調(diào)節(jié)閥不受管道雜質(zhì)損壞 | 6 | 壓力表 | 監(jiān)測(cè)上游供給蒸汽壓力 | 7 | | | 8 | 電動(dòng)執(zhí)行器 | 驅(qū)動(dòng)控制閥 | 9 | 電子控制器（安裝于控制柜中） | 調(diào)節(jié)控制閥的開度 | 10 | 控制閥 | 根據(jù)下游壓力調(diào)節(jié)蒸汽流量 | 11 | 安全閥 | 保護(hù)下游設(shè)備，避免超壓 | 12 | 壓力表 | 監(jiān)測(cè)下游設(shè)定壓力 | 13 | 壓力變送器 | 將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)至控制器 | 14 | 切斷閥 | 維修時(shí)切斷排空氣閥與管道的連接 | 15 | 切斷閥 | 在無負(fù)荷時(shí)設(shè)定減壓后的壓力 | 16~20 | 汽水分離器疏水閥組 | |
三、蒸汽管道排液設(shè)施的設(shè)置
不同等級(jí)壓力的蒸汽為過熱蒸汽時(shí)，理論上不必設(shè)置專門的排液實(shí)施。但是蒸汽管道在處于暖管階段或著是開車的時(shí)候都會(huì)產(chǎn)生大量的凝液，為此應(yīng)設(shè)置專門的排液設(shè)施。由于蒸汽的壓力等級(jí)不同，其設(shè)置的排液設(shè)施也不相同。
在正常情況下由于超高壓管道不會(huì)產(chǎn)生凝液，而對(duì)于超高壓蒸汽管道也沒有對(duì)應(yīng)規(guī)格的凝液管道，為此其不經(jīng)常設(shè)置疏水設(shè)施。同時(shí)，由于超高壓蒸汽管道其自身的特點(diǎn)，比如管壁厚，壓力大，開孔不易等，也不設(shè)置分液包。對(duì)于高壓、中壓和低壓蒸汽管道，雖然在正常情況下不會(huì)產(chǎn)生凝液，但是在蒸汽管道處于暖管階段或者開車階段時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的凝液，因此，這些蒸汽管道需設(shè)置經(jīng)常疏水設(shè)施。疏水設(shè)施經(jīng)常包括放凈閥、分液包等。
蒸汽管道排液設(shè)施設(shè)置的一般要求有：
1.蒸汽主管的末端應(yīng)設(shè)分液包，水平敷設(shè)的蒸汽主管上分液包的間隔為：
1.1在裝置內(nèi)，飽和蒸汽宜為80m，過熱蒸汽宜為160m；
1.2在裝置外，順坡時(shí)宜為300m，逆坡時(shí)宜為200m。
2.凡飽和蒸汽主管進(jìn)入裝置，在裝置側(cè)的邊界附近應(yīng)設(shè)蒸汽分水器，在分水器下部設(shè)經(jīng)常疏水措施；過熱蒸汽主管進(jìn)入裝置，一般可不設(shè)分水器。
3.直接排至大氣的蒸汽放空管，應(yīng)在該管下端的彎頭附近開一個(gè)Φ6mm的排液孔，并接DN15的管子引至排水溝、漏斗等合適地方；如果放空管上裝有消聲器，則消聲器底部應(yīng)設(shè)DN15的排液管并與放空管相接；放空管應(yīng)設(shè)導(dǎo)向和承重支架。
4.連接排放或經(jīng)常排放的泛汽管道，應(yīng)引至非主要操作區(qū)和操作人員不多的地方。 
四、蒸汽支管的布置
一般蒸汽支管是由蒸汽主管的頂部接出，當(dāng)要求在蒸汽支管上設(shè)置切斷閥時(shí)，應(yīng)考慮到切斷閥的操作方便性，其應(yīng)設(shè)置在靠近主管的水平管段上，以避免存液。對(duì)于用汽要求比較嚴(yán)格的蒸汽管道，不能從其上接出蒸汽支管作其它用途，例如：吹掃和消防等用途；另外，也不能從蒸汽管道的“П”形補(bǔ)償器上接出支管。
如果在“П”形補(bǔ)償器上的兩側(cè)的主管上接出支管，蒸汽主管的位移應(yīng)該不能受到支管的影響。這是因?yàn)檎羝鞴苡捎跓崤蛎洉?huì)產(chǎn)生支管接出點(diǎn)的位移，不應(yīng)使支管承受過大的應(yīng)力或過多的位移。
一般蒸汽支管從蒸汽主管上接出支管時(shí)均使用的是二閥組，但是從蒸汽支管或蒸汽主管上引出接至其它工藝管道上則必須設(shè)置三閥組，這樣可以隨時(shí)發(fā)現(xiàn)泄漏現(xiàn)象。
在蒸汽支管上的低點(diǎn)，根據(jù)不同情況也應(yīng)該設(shè)置設(shè)排液閥或（和）疏水閥等疏水設(shè)施，其設(shè)置主要是依照管廊上不同壓力等級(jí)蒸汽管道設(shè)置疏水設(shè)施。
五、蒸汽凝液管道的布置
管廊上的蒸汽凝液管道一般與蒸汽管道同層布置。當(dāng)蒸汽凝液管道上設(shè)“П”形補(bǔ)償器時(shí)，為防止水錘，可以設(shè)計(jì)成水平方向的“П”形補(bǔ)償器，或設(shè)計(jì)成立管為傾斜段的“П”形補(bǔ)償器。
從不同壓力的蒸汽疏水閥出來的凝液，應(yīng)分別接至各自的蒸汽凝液回收總管。公稱直徑等于或大于50mm的支管應(yīng)順介質(zhì)流向45°斜接在蒸汽凝液回收總管頂部；公稱直徑小于50mm的支管可90°直接在蒸汽凝液回收總管頂部。蒸汽凝液回收系統(tǒng)用的疏水閥宜選用法蘭連接，疏水閥入口管道不應(yīng)有袋形。當(dāng)蒸汽凝液回收總管高于疏水閥時(shí)，除熱動(dòng)力式疏水閥外，宜在疏水閥后設(shè)置止回閥。止回閥宜設(shè)置在靠近蒸汽凝液主管的水平管道上?？紤]到蒸汽管道吹掃拆卸止回閥的需要，宜選用法蘭連接的止回閥。
4、注意事項(xiàng)
① 、注意電動(dòng)閥執(zhí)行器的選擇要參考汽源壓力和設(shè)定壓力，執(zhí)行器型號(hào)要和壓差大小相配合，否則，可能關(guān)不嚴(yán)或打不開。
② 、應(yīng)安裝在分汽缸上，要有表彎及一段引出管，避免傳感器受到?jīng)_擊和溫度過高，減少使用壽命。
③ 、4～20mA控制信號(hào)串入AL1再到執(zhí)行器是為了在壓力相對(duì)于設(shè)定值過高，超出報(bào)警值時(shí)，通過AL1動(dòng)作斷開控制信號(hào)，使電動(dòng)閥*閉合。
④ 、現(xiàn)有設(shè)定SL1,SLH,SLL決定了測(cè)量范圍在0～8Mpa之間，傳感器可以測(cè)量至1.6Mpa，如果需要更大測(cè)量范圍，需要通過外部線路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并對(duì)SLH、SLL重新進(jìn)行設(shè)定。
⑤ 、測(cè)量顯示稍有誤差時(shí)可通過PB值進(jìn)行校準(zhǔn)。
此方案壓力顯示、設(shè)定直接在控制器上進(jìn)行，調(diào)節(jié)使用方便，壓力波動(dòng)小，運(yùn)行可靠，對(duì)節(jié)省蒸汽能耗也有一定幫助。價(jià)格較進(jìn)口機(jī)械式減壓閥稍低，是一種值得推廣的方法。缺點(diǎn)就是必須需要電源，沒有電源的地方無法使用。流量特性有直線、等百分比。多種規(guī)格可供選擇
等截面低流阻流道，額定流量系數(shù)增大30%。
·可調(diào)節(jié)范圍大，固有可調(diào)比為50，流量特性有直線和等百分比。
·電動(dòng)套筒調(diào)節(jié)閥閥塞設(shè)有上、下方的均壓孔，不平衡力小，閥穩(wěn)定性好，套筒互換性強(qiáng)，使用壓差大。
·調(diào)節(jié)切斷型采用軟密封結(jié)構(gòu)閥芯，達(dá)VI級(jí)泄漏標(biāo)準(zhǔn)（零泄漏）。
·伺服放大器采用深度動(dòng)態(tài)負(fù)反饋，可提高自動(dòng)調(diào)節(jié)精度。
·電動(dòng)操作器有多種形式，可適用于4~20mA.DC或0~10mA.DC。
·電子型電動(dòng)調(diào)節(jié)閥可直接由電流信號(hào)控制閥門開度，無需伺服放大器。
·波紋管密封型調(diào)節(jié)閥對(duì)移動(dòng)的閥桿形成*的密封，堵絕流體外漏。 與本文相關(guān)的論文：焦炭化工截止閥 |
