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化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用
先導(dǎo)隔膜自力式減壓穩(wěn)壓閥相對于其他電動(dòng)氣動(dòng)壓力控制閥，無需外部動(dòng)力，節(jié)約能源；安裝方便，調(diào)試簡單容易；維護(hù)量小，本質(zhì)安全，可用于危險(xiǎn)易爆區(qū)域。在城市化進(jìn)程不斷推進(jìn)的背景下，石油、化工、醫(yī)藥等企業(yè)數(shù)量越來越多，為了合理利用土地資源，減少企業(yè)基礎(chǔ)投資，目前普遍通過建立化工園區(qū)，由園區(qū)集中提供水、電、汽、氣等能源，吸引相關(guān)企業(yè)入駐。化工園區(qū)內(nèi)，蒸汽是各企業(yè)日常生產(chǎn)能源，在建立化工園區(qū)集中供熱蒸汽管網(wǎng)的過程中需要考慮各企業(yè)的用汽量及用汽特點(diǎn)，合理敷設(shè)管網(wǎng)，同時(shí)還需要綜合考慮管網(wǎng)建設(shè)中的環(huán)境保護(hù)、節(jié)能降耗和投資成本等問題。本文從蒸汽網(wǎng)的運(yùn)營和設(shè)計(jì)入手，討論項(xiàng)目的一些節(jié)能降耗措施，希望對化工園區(qū)蒸汽管網(wǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)營研究帶來幫助。
一、化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用蒸汽網(wǎng)的設(shè)計(jì)
蒸汽網(wǎng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于確保整個(gè)園區(qū)用熱的協(xié)調(diào)性、安全性和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)在蒸汽管道正常運(yùn)營的基礎(chǔ)上降低管網(wǎng)損耗，本系列減壓閥是本公司參考產(chǎn)品而研制開發(fā)成功的新型先導(dǎo)式超大膜片減壓閥,本產(chǎn)品在普通減壓閥的基礎(chǔ)上做了很大的改進(jìn).膜片采用了新型材料,并加式了式作面積,因此閥門上游壓力或下游負(fù)荷細(xì)微的變化都能及時(shí)準(zhǔn)確的反饋到主閥膜片,來調(diào)節(jié)主閥的開度,確保下游壓力的穩(wěn)定。
本產(chǎn)品的另一個(gè)突出的特點(diǎn)為：同一個(gè)閥體上可安裝和互換多個(gè)導(dǎo)閥在穩(wěn)壓的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)溫度控制、上游壓力的控制、遠(yuǎn)程的開關(guān)控制等。這種導(dǎo)閥式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，一方面雙閥芯的結(jié)構(gòu)消除了上游壓力的影響；另外一方面下游反饋壓力與設(shè)定值之間的差異經(jīng)主隔膜放大，使得減壓閥反應(yīng)非常靈敏，從而保證了下游蒸汽壓力的穩(wěn)定。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數(shù)量 |
1 | 減壓閥 | 大膜片蒸汽減壓閥 PN16 DN100 介質(zhì)：蒸汽 進(jìn)法蘭到出法蘭長度350MM 法蘭外圓：220MM 螺絲孔中心距：180MM 螺絲孔數(shù)及大小：8-18MM 進(jìn)口壓力 0.6-0.7 MPA, 出口壓力 0.2-0.3 MPA 導(dǎo)壓管導(dǎo)壓到下游 | 臺 | 1 |
2 | 減壓閥 | 大膜片蒸汽減壓閥 PN16 DN50 介質(zhì)：蒸汽 進(jìn)法蘭到出法蘭長度230MM 法蘭外圓：165MM 螺絲孔中心距：125MM 螺絲孔數(shù)及大小：4-18MM 進(jìn)口壓力 0.6-0.7 MPA, 出口壓力 0.2-0.3 MPA 導(dǎo)壓管導(dǎo)壓到閥體 | 臺 | 1 |
化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用具體措施如下：
（一）熱用戶調(diào)研
在前期準(zhǔn)備工作中需要調(diào)查分析熱用戶的用熱規(guī)律。化工園區(qū)入駐了大量企業(yè)，各企業(yè)生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)規(guī)模存在較大差異，各企業(yè)用熱參數(shù)、熱負(fù)荷需求量均不同，一些企業(yè)需要高溫高壓高品質(zhì)蒸汽，一些企業(yè)低壓蒸汽即可滿足生產(chǎn)需求，一些企業(yè)對溫度是剛性要求，一些企業(yè)對壓力是剛性要求，一些企業(yè)全天連續(xù)生產(chǎn)，一些企業(yè)間斷生產(chǎn)，還有一些企業(yè)用熱負(fù)荷極不穩(wěn)定，因此必須做好熱用戶的調(diào)研工作，了解企業(yè)的生產(chǎn)工藝，用汽特征，以此統(tǒng)籌規(guī)劃園區(qū)蒸汽管網(wǎng)，保證管網(wǎng)運(yùn)營的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
先導(dǎo)式蒸汽減壓閥是一個(gè)減壓穩(wěn)壓閥，其不論上游壓力變化還是蒸汽流量變化均能穩(wěn)定下游蒸汽壓力，在蒸汽全流量和零流量時(shí)都能保證下游蒸汽壓力的穩(wěn)定。減壓閥不能直接按照管道口徑配置，必須依據(jù)上下游壓力、蒸汽流量、流量波動(dòng)、要求壓力精度等參數(shù)進(jìn)行選型。先導(dǎo)隔膜式減壓閥非常適合于關(guān)鍵工業(yè)設(shè)備蒸汽的減壓穩(wěn)壓，也適合負(fù)載波動(dòng)較大的車間蒸汽主管或支管的壓力控制。由于蒸汽中的冷凝水和雜質(zhì)對減壓閥的穩(wěn)定和壽命有很大影響，需要在蒸汽減壓閥前安裝高效汽水分離器和100目不銹鋼濾網(wǎng)蒸汽過濾器。確保長久使用效果。
1.減壓比達(dá)20:1,過去的兩段減壓現(xiàn)在用一段即可實(shí)現(xiàn)。
2.由于膜片大,又采用外部檢測構(gòu)造,可以控制穩(wěn)定的二次側(cè)壓力。
3.由于Cv值大,流量及控制能力的飛躍提高,比通常的公稱通徑小1~2個(gè)號碼的產(chǎn)品也可使用。
4.由于閥門為單球形,其密封性提高,滲漏量較小。
5.可管理0.02Mpa以下的低壓。
閥體:鑄鋼/不銹鋼.閥內(nèi)件：不銹鋼.膜片：不銹鋼。
*二次側(cè)壓力的檢測方法：
一般為外部測方法,也生產(chǎn)其他規(guī)格的內(nèi)部檢測方法的產(chǎn)品,但其Cv值要小。
*減壓比:20:1。
*二次側(cè)調(diào)整壓力:一次側(cè)壓力(表壓)的85％以下。
*最小壓差:0.05 Mpa(0.5kgf/cm2)。
*閥座滲漏量:額定流量的0.01％以下。
化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用主要技術(shù)參數(shù)：
公稱壓力（MPa） | 2.5 |
殼體試驗(yàn)壓力（MPa） | 3.75 |
密封試驗(yàn)壓力（MPa） | 2.5 |
進(jìn)口壓力（MPa） | 2.5 |
出口壓力范圍（MPa） | 0.02-1.6 |
壓力特性偏差（MPa） | GB12246-1989 |
流量特性偏差（MPa） | GB12246-1989 |
滲漏量 | GB12245-1989 |
零件名稱 | 零件材料 |
閥體、閥蓋 | WCB |
閥座 | 2Cr13 |
閥瓣 | 2Cr13 |
閥桿 | 2Cr13 |
膜片 | 1Cr18Ni9Ti |
調(diào)節(jié)彈簧 | 60Si2Mn |
（二）化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用蒸汽管網(wǎng)的設(shè)計(jì)原則
1管道布置
蒸汽管道的敷設(shè)一般遵循距離短、線路直的原則，熱源盡量靠近負(fù)荷大的用戶，科學(xué)合理地進(jìn)行管道敷設(shè)。當(dāng)前以地下敷設(shè)和地上架空敷設(shè)為主要形式，其中架空敷設(shè)要和周邊建筑物保持協(xié)調(diào)，不宜架空的地段選擇地下埋設(shè)。近年來我國蒸汽管道直埋敷設(shè)技術(shù)長足發(fā)展，應(yīng)用廣泛。
2化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用管道組成件
蒸汽管道的組成件主要包括管道、閥門、管件、疏水裝置、安全裝置、計(jì)量裝置等。蒸汽管道材質(zhì)的選擇主要與蒸汽的壓力和溫度有關(guān)，通常以焊接鋼管和無縫鋼管為主。管件的種類繁多，包括三通、彎頭、大小頭、接管座等。安全閥主要在管道超壓時(shí)進(jìn)行泄壓保護(hù)，一般垂直安裝，排放管與大氣相連接。疏水閥可以及時(shí)排出管道內(nèi)產(chǎn)生的凝結(jié)水，避免管道中因存在大量凝結(jié)水引起水擊事故，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)輸水量和疏水壓差合理選擇疏水閥的型號及類別。在熱源出口以及熱用戶入口位置一般均會安裝流量裝置，用于計(jì)量結(jié)算。
3化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用蒸汽管道熱補(bǔ)償
化工園區(qū)內(nèi)，蒸汽管道一般與其他物料管道一起，在化工園區(qū)管廊上進(jìn)行敷設(shè)。蒸汽管道在通汽停汽時(shí)會出現(xiàn)熱脹冷縮情況，為了保障蒸汽管道在熱狀態(tài)下自身的穩(wěn)定性及周邊管道、綜合管廊的安全性，必須對蒸汽管道進(jìn)行合理的熱補(bǔ)償。一般利用自然彎角進(jìn)行熱膨脹的自然補(bǔ)償或者設(shè)置補(bǔ)償器的方式，比如方形補(bǔ)償器、波紋補(bǔ)償器、套管式補(bǔ)償器、旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器等，設(shè)計(jì)時(shí)需要根據(jù)管網(wǎng)的布置確定補(bǔ)償器的形式與規(guī)格。現(xiàn)在熱網(wǎng)多用自然補(bǔ)償和旋轉(zhuǎn)補(bǔ)償器補(bǔ)償、波紋管補(bǔ)償器補(bǔ)償相結(jié)合的方式。
如何動(dòng)態(tài)設(shè)定化工園區(qū)供熱先導(dǎo)隔膜式蒸汽減壓閥應(yīng)用的工作壓力呢？
1．首先確定所有截止閥已關(guān)閉。
2．取下導(dǎo)閥彈簧帽,逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓至彈簧松馳狀態(tài)。確定彈簧處于垂直位置,并在導(dǎo)座中心。
3．按如下順序打開截止閥：
a) 打開蒸汽主管疏水閥前的截止閥。這將確保減壓閥前的蒸汽不含冷凝水。
b) 打開感應(yīng)管的隔離閥。
c) 打開下游截止閥。
d) 緩慢打開入口截止閥。
4．順時(shí)針緩慢旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓,至下游壓力表顯示要求的減壓壓力。
5．系統(tǒng)壓力穩(wěn)定后,可能需再次調(diào)節(jié)導(dǎo)閥彈簧 。裝好彈簧罩,擰緊鎖緊螺母。
6．注意一擰緊導(dǎo)閥法蘭接口,確保無泄漏。
啟動(dòng)前正常的位置是主閥關(guān)閉,導(dǎo)閥由彈簧力作用打開。蒸汽經(jīng)由導(dǎo)閥進(jìn)入主隔膜室,一部分蒸汽則經(jīng)由控制孔流出。當(dāng)導(dǎo)閥流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽。主隔膜室中的控制壓力增大,打開主閥。隨著蒸汽流過主閥,下游壓力的增量經(jīng)由感應(yīng)管反饋?zhàn)饔迷趯?dǎo)閥隔膜下部,該作用力平衡了隔膜上部的彈簧壓縮力,使導(dǎo)閥逐漸關(guān)閉節(jié)流,從而維持主隔膜室中的壓力,控制主閥的開度輸送適量的蒸汽。調(diào)節(jié)導(dǎo)閥隔膜上的彈簧,即可改變下游的設(shè)定壓力。當(dāng)不需要蒸汽時(shí),感應(yīng)管壓力增大,關(guān)閉導(dǎo)閥,控制壓力，由控制孔釋放,使主閥緊密關(guān)閉。
