斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例

【資料簡介】

斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例

在蒸汽系統中，自力式減壓閥由于其安裝簡單、調整方便，一直有著廣泛的應用。但是如果沒有正確的設計與選型，同樣的閥門應用在不同的場合，也可能會產生不同的效果。通過對同一主閥、不同型號異閥的多元化組合，可有效的控制蒸汽溫度和/或壓力。英國斯派莎克25P系列減壓閥的設計制造依據使用者的需求，其多元化的組合在工業界沒有任何其他的減壓閥可與之媲美。為了實現多目標控制設備的獨立性和經濟性，可在同一個主閥上組合多種控制，無論是溫度控制、壓力調節還是二者在一起，都能做到反應迅速、控制*、安全可靠。同時25P系列減壓閥的所有零件均能夠分解檢查或保養，而無需移動管路中的主閥體。正確的選型和安裝保養，更能保證其的工作。

斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例工作原理：

啟動前導閥彈簧處于自由狀態時，主閥和導閥處于關閉狀態。導閥有彈簧力作用打開，蒸汽經由導閥進入主隔膜室，一部分蒸汽則經由控制孔流出，當導閥流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽，主隔膜閥中的控制壓力增大，打開主閥。隨著蒸汽流過主閥，下游壓力的增量經由感應管反饋，作用在導閥隔膜下，平衡隔膜上部的彈簧壓力，使導閥組建關閉節流，維持主隔膜中的壓力，控制主閥開度輸送適量的蒸汽。調節導閥隔膜上的彈簧即可改變下游壓力。

     斯派莎克蒸汽減壓閥主要特征

導閥彈簧：三種顏色的彈簧，可提供從0.2-14bar g范圍內不同壓力的準確控制。

溫度調節刻度盤：快速準確的設定所需溫度。

溫度感應器：在溫控元件中有無需補償的液體，感應瞬時溫度的變化，提供準確的控制。

測試：每一個25P系列的減壓閥在出廠前都經蒸汽測試，以確保操作。

1斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例案例一

設計減壓站，根據實際參數上游壓力P1 = 15.7 bar g；下游壓力P2 = 10 bar g；蒸汽流量波動范圍Q = 10-15噸/小時，經過選型及計算，減壓站選擇DN150 25P，減壓閥安裝在蓄熱器出口，經過半年多的使用，減壓閥工作穩定，減壓準確，減壓閥下游壓力表的顯示值基本恒定，用客戶王工的話說“指針像焊死一樣不動”。

2斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例案例二

幾乎同樣的時間，另一卷煙廠的空調房進行蒸汽系統改造。工程商在采購的過程要求選擇與管道同口徑的DN150 25P，并確定采購兩臺DN150的閥門。在減壓閥使用后不久，下游的安全閥就經常起跳，原因是減壓閥后壓力不穩定甚至無法減壓，后來現場確認工況時才發現減壓閥選型過大，而且蒸汽用量隨天氣的變化而變化，兩臺減壓閥超過30噸/小時的流通量，實際使用時最小流量有時達不到1噸/小時，造成閥門動作頻繁，下游壓力波動，而且加重了閥芯的磨損，使得閥內的膜片更容易疲勞。

從以上兩個案例我們可以看出，根據實際參數選型而應用成功，為客戶帶來了實效，如果沒有按照正確的選型方法選擇，就會帶來了損失和麻煩。蒸汽系統除了減壓閥的選型以外，還會涉及到管道的選型、控制閥的選型、疏水閥的選型、冷凝水系統的選型等等，這些選型也都有需要的參數和注意的事項。

減壓閥的工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，通過控制減壓閥內截流口的開度大小來控制出口處的壓力，開度越小，液體通過截流口的液阻越小，壓力損失越小，出口壓力越大，反之則出口壓力越小。

斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例

減壓閥的工作原理可以簡單的理解為入口壓力+出口壓力=彈簧力，如上圖所示：

假設作用在膜片上的彈簧力為F

作用在減壓閥膜片下的出口壓力為F1 入口壓強為P1 膜片的作用面積為S1 F1=P1×S1

作用在減壓閥閥芯下的入口壓力為F2 出口壓強為P2 閥芯的作用面積為S2 F2=P2×S2

當達到平衡時則有：F=F1+F2=P1×S1+P2×S2

當入口處的壓力出現波動，假設入口壓強變大為P2+△P而其他條件不變，則彈簧力F＜F1+F2，膜片下的壓力推動膜片往上運動，彈簧被壓縮F變大，同時截流口開度變小，液體阻力變大，出口壓強變小，F2變小，一直到達到新的平衡。

當減壓閥出口無人用水或減壓閥下游被關閉時，出口壓強持續增大，F2持續變大，膜片下的壓力推動膜片不斷往上運動直到減壓閥關閉，此時減壓閥出口壓強是大于的設定值，但由于慣性作用，向上運動的膜片不會一下子就停下來，會繼續向上運動一點，相當于出口處閥腔變大，體積變大，內部液體的壓力下降，直到正好等于減壓閥出口的設定壓力值。

斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例

膜片式減壓閥的工作原理

低噪音

根據流體力學設計的內部結構將噪音控制在20分貝以內。

阻力小

根據流體力學設計的內部結構有效降低了壓力損失，保證在大流量的情況下阻力任然很小。

這一點在當今的供水系統中尤其重要，因為現在的供水系統中很多元件的壓力損失很大，如恒溫水龍頭等，因此需要減壓閥的壓力損失值低。

可抽取閥芯

包含膜片，過濾網，閥座，活塞及閥桿的一體式閥芯可以抽取進行清洗或更換。

斯派莎克蒸汽減壓閥優化設計案例

斯派莎克《蒸汽和冷凝水系統的設計》課程與您一起交流學習如何設計一個良好的蒸汽系統，包括確定和選擇蒸汽系統相關的管道、減壓閥、控制閥疏水閥等等產品類型和型號，蒸汽安裝的注意事項，蒸汽系統設計對蒸汽品質的影響等等。

蒸汽從鍋爐中由高壓輸出再輸送至各設備用汽點時，一般常會進行減壓控制。蒸汽為何需要減壓?

1、鍋爐通常產生的都是高壓蒸汽，這樣可以減小鍋爐尺寸，減少濕蒸汽的發生，提高蒸汽干度，進行遠距離輸送。

2、由蒸汽的密度變化造成的，高壓時蒸汽密度大，同口徑管路可以輸送高壓蒸汽要大于低壓蒸汽，采用高壓輸汽會減小管路尺寸，節約成本。

3、蒸汽使用時會出現冷凝現象，減壓后的蒸汽降低冷凝水的壓力，避免冷凝水排放時產生閃蒸蒸汽造成損失，冷凝水在低壓下排放能量損失較小。

4、由于飽和蒸汽的溫度和壓力是對應的，在殺菌工藝和造紙干燥機表面溫度控制都會安裝減壓閥來控制壓力，從而控制工藝設備的溫度。

5、工藝設備都有自己的設計壓力，當供應的蒸汽壓力超過了工藝系統的需求時就需要減壓，當有的系統是用高壓冷凝水產生低壓閃蒸蒸汽，達到節能目的。當產生的閃蒸蒸汽不足時，就需要通過減壓閥來產生低壓蒸汽補充。

6、可以減少鍋爐的蒸汽負荷，因為在低壓下蒸汽的熱焓較高。2.5MPa時熱焓值為1839kJ/kg，1.0MPa時熱焓值為2014kJ/kg。因此，低壓蒸汽更適合于設備使用。

對于蒸汽減壓閥的使用，用戶尤為關心的是如何能用的好，如何滿足應用設備的實際需求。首先需要了解蒸汽減壓閥的基本類別和各自的優缺點。斯派莎克《蒸汽系統的維護》課程通過對現有系統及產品如何維護的學習，深入了解和發現蒸汽系統中故障頻發的潛在原因和改進措施，通過運行、維護、管理、改造整個過程實現蒸汽系統的穩定、可靠、高效的運行。