一、蒸汽减压控制的意义何在?
1、蒸汽系统中,大家都知道一个道理,蒸汽要“高压输送、低压使用”,因为压力越低,蒸汽能有效利用的热焓值越高,越节能,8barg时热焓值为2030.31kJ/kg,2barg时热焓值为2163.44kJ/kg。
2、有部分用户因前后压力比较接近,比如从8减到5barg,可能大家就认为没有减压的必要了,其实不然!!减压阀不仅可以减压,还可以稳压!!!而稳定的压力,对应的就是稳定的温度,这对于保证物料产品的品质有直接关系,避免升温太慢或升温过快等问题。
3、有些工艺中不方便探测实际的产品温度,比如平板硫化机、滚筒烘干机、模具类设备、灭菌消毒设备等等,前端无法装气动控制阀来调节温度,完全依赖于控制蒸汽的压力来保证物料的温度,而锅炉生产出来的蒸汽压力,大家都知道,会有较大的波动,因此,针对这些工况安装减压站就非常必要了!
饱和蒸汽最大的一个物理特性就是:“蒸汽压力和温度是一一对应的”(参见下面的饱和蒸汽表)
二、选用哪种减压阀最合适呢?
常见的减压阀类型及特点如下:
1、直接作用式减压阀:压力调节依赖于上下游压力与弹簧力之间的平衡,阀门开启度是直接由调节弹簧和感应压力的波纹管共同决定。
特点:反应速度快,成本相对低;体积小巧,安装方便;存在一定的比例带,负荷变化时压力会有一定的波动;
适用场合:来汽压力相对比较稳定,用气量很小的工况,最典型的应用就是用于包装设备,如乳品食品厂的利乐包装机蒸汽减压。
2、先导式减压阀
先导式又分膜片式和活塞式两种:由主阀和导阀(中间方形部分)两大部分组成,通过下游压力感应管(即内置的反馈导管)感应下游压力并平衡控制弹簧的力,通过调节导阀的开度来控制下游压力。流经导阀的控制压力与导阀的开度成比例,又因主阀与导阀之间的大杠杆比例关系结构设计,确保了减压阀的比例带非常窄,因此下游压力就非常稳定了。
特点:
A、反应速度快,灵敏,即使上游压力变化或下游负载变化,也能实现精准稳定的压力控制;B、比直接作用式的体积大、价格高些;
C、安装要求较高,需要在减压阀前安装100目滤网过滤器和汽水分离器(分离器底部需要配套浮球式疏水阀)。
适用场合:要求压力非常稳定的工况,实际上90%以上的工况都是要求精准减压并稳压的,因此先导式减压阀在各类不同行业的实际生产工艺中应用最为广泛,是许多用户的首选。
3、气动减压阀:就是用气动控制阀(比例调节阀)来自动调压。
与压力变送器和压力控制器配套使用,通过反馈信号来实现蒸汽压力的等百分比调节。现在越来越多的用户开始选用气动控制阀来替代传统的减压阀,尤其是DN100及以上大口径,主要是基于两个因素:一是整套大口径减压站的成本很高,接近甚至高于一套气动控制阀系统的成本(包括管道和安装成本),二是气动控制阀对冷凝水没有减压阀那样敏感。
特点:
A、50:1的可调比,控制精度高,即使上游压力变化或下游负载变化,也能实现精准稳定的压力控制;
B、比先导式减压阀价格高些,需要压缩空气气源驱动;
适用场合:要求压力非常稳定、且流量比较大、下游负载变化范围较大的工况,还有一些需要进行差压控制的场合。