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化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型 |
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化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型 在流體管道系統(tǒng)中，閥門是控制元件，其主要功能為啟閉、節(jié)流、調(diào)節(jié)流量、隔離設(shè)備和管道系統(tǒng)、防止介質(zhì)倒流、調(diào)節(jié)和排泄壓力等。閥門種類多、品種復(fù)雜，其中常用的閥門有閘閥、截止閥、節(jié)流閥、旋塞閥、蝶閥、球閥、止回閥、隔膜閥等，特殊閥門有疏水閥、安全閥及減壓閥等。隨著石油化工工業(yè)的迅速發(fā)展，石油化工生產(chǎn)裝置中的介質(zhì)大多具有毒性大、可燃、易爆和腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，運(yùn)行工況較復(fù)雜苛刻，操作溫度和壓力較高，開工周期長(zhǎng)，閥門一旦出現(xiàn)故障，輕者導(dǎo)致介質(zhì)泄漏，既污染環(huán)境又造成經(jīng)濟(jì)損失，重者導(dǎo)致裝置停工停產(chǎn)，甚至造成惡性事故。選擇合適的閥門至關(guān)重要，特殊閥門的選擇在管路設(shè)計(jì)中尤為重要。 1 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型安全閥及其選型方法
安全閥結(jié)構(gòu)主要有三大類：彈簧式、杠桿式和先導(dǎo)式。
容積式泵和壓縮機(jī)的出口管路；
安全閥按不同方法的分類如下： ① 按其整體結(jié)構(gòu)及加載機(jī)構(gòu)的不同可分為杠桿重錘式（通常用于較低壓力，一般安裝在設(shè)備上）、彈黃式和控制式； ② 按閥瓣開啟高度與閥流通直徑之比可分為微啟式、中啟式和全啟式安全閥； ③ 按氣體排放的方式可分為全封閉式、半封閉式和敞開式； ④ 按有無(wú)背壓平衡機(jī)構(gòu)分為背壓平衡式和常規(guī)式； ⑤ 按作用原理分為直接作用式和非直接作用式（包括先導(dǎo)式和帶動(dòng)力輔助裝置的）。
1.2 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型安全閥選型說明 安全閥的形式和種類較多，對(duì)不同的場(chǎng)合，宜選用以下形式的安全閥： ① 排放氣體或蒸汽時(shí)，選用全啟式安全閥； ② 排放液體時(shí)，一般選用微啟式安全閥； ③ 排放水蒸汽或空氣時(shí)，可選用帶扳手的安全閥； ④ 對(duì)設(shè)定壓力大于 3MPa、溫度超過 235℃ 的氣體用安全閥，則應(yīng)選用帶散熱片的安全閥，以防止泄放介質(zhì)直接沖蝕彈簧； ⑤ 一般易燃、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式； ⑥ 排放、強(qiáng)腐蝕、極度危險(xiǎn)的介質(zhì)，應(yīng)選用波紋管安全閥； ⑦ 高背壓的場(chǎng)合，宜選用背壓平衡式或?qū)чy控制式安全閥。
2 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型疏水閥及其選型方法
2.1 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型疏水閥的分類 疏水閥的品種很多，各有不同的性能。疏水閥要能“識(shí)別”蒸汽和凝結(jié)水，才能起到阻汽排水作用。“識(shí)別”蒸汽和凝結(jié)水基于三個(gè)原理：密度差、溫度差和相變。根據(jù)三個(gè)原理制造出三種類型的疏水閥：機(jī)械型、熱靜力型、熱動(dòng)力型。 ① 機(jī)械型疏水閥也稱浮子型疏水閥，是利用凝結(jié)水與蒸汽的密度差，通過凝結(jié)水液位的變化，使浮子（球狀或桶狀）升降帶動(dòng)閥瓣開啟或關(guān)閉，達(dá)到阻汽排水目的。機(jī)械型疏水閥的過冷度小，不受工作壓力和溫度變化的影響，有水即排，加熱設(shè)備內(nèi)不存水，能使加熱設(shè)備達(dá)到換熱效率。機(jī)械型疏水閥有自由浮球式、杠桿浮球式、浮桶式、倒吊桶式等； ② 熱靜力型疏水閥是利用蒸汽和凝結(jié)水的溫度差引起感溫元件的變型或膨脹帶動(dòng)閥心啟閉閥門。熱靜力型疏水閥的過冷度較大，一般過冷度為 15 度到 40 度，它能利用凝結(jié)水中的一部分顯熱，閥前始終存有高溫凝結(jié)水，無(wú)蒸汽泄漏，節(jié)能*。熱靜力型疏水閥有波紋管式、蒸汽壓力式或平衡壓力式、雙金屬片式、液體膨脹式； ③ 熱動(dòng)力型疏水閥是根據(jù)相變?cè)恚空羝湍Y(jié)水通過時(shí)的流速和體積變化的不同熱力學(xué)原理，使閥片上下產(chǎn)生不同壓差，驅(qū)動(dòng)閥片開關(guān)閥門。因熱動(dòng)力式疏水閥的工作動(dòng)力來(lái)源于蒸汽，因此蒸汽浪費(fèi)較大。熱動(dòng)力型疏水閥分為圓盤式、脈沖式、迷宮式或微孔式。
2.2 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型疏水閥選型說明 蒸汽在輸送、汽水分離、加熱、干燥、保溫、伴熱、消毒、蒸餾、濃縮、蒸煮、換熱、采暖、空調(diào)等加熱工藝過程中，為保證各種設(shè)備工藝所需的溫度熱量，及時(shí)排出凝結(jié)水阻止蒸汽泄漏，必須安裝疏水閥。對(duì)于疏水閥的選型，要求靈敏度高，準(zhǔn)確無(wú)誤地阻汽排水，不泄漏蒸汽，能提高蒸汽利用率，工作性能可靠，背壓度高、使用壽命長(zhǎng)、維修方便等條件。
化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型蒸汽疏水閥的選用原則： ① 如果要求設(shè)備有的加熱速度，加熱溫度控制嚴(yán)，且保持在加熱設(shè)備中不能積存凝結(jié)水，則應(yīng)選擇能排飽和水的機(jī)械型疏水閥； ② 如果加熱設(shè)備有較大的受熱面積，并不要求盡快加熱，加熱溫度要求不嚴(yán)，而且可以要求積存一定量的凝結(jié)水時(shí)，選用熱靜力型疏水閥； ③ 根據(jù)使用設(shè)備排水量的多少，選用疏水閥務(wù)必考慮安全系數(shù)； ④ 疏水閥是以壓差來(lái)確定排水量的。
化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型具體選用說明如下： ① 機(jī)械型疏水閥背壓度為 80%，工作質(zhì)量高，是生產(chǎn)工藝加熱設(shè)備的疏水閥。小門徑的閥靈敏度較大門徑的高。除倒吊桶式疏水閥可以排除少量的冷熱空氣外，這類閥不能排除空氣。自由浮球式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，靈敏度高，可排飽和水，抗水擊、抗污垢能力差，適用于大口徑及大排量，但制造工藝復(fù)雜。 ② 熱靜力型疏水閥可裝在用汽設(shè)備上部，單純作排空氣閥使用。液體膨脹式適用于要求伴熱溫度較低的伴熱管線排凝及采暖用管線。蒸汽壓力式或平衡壓力式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作靈敏，可連續(xù)排水、排空氣，性能良好，漏氣量小，但抗水擊及抗污垢能力差，應(yīng)用范圍廣，可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。波紋管式廣泛用作采暖系統(tǒng)疏水用，也可作為蒸汽系統(tǒng)的排空氣閥。雙金屬片式動(dòng)作靈敏度不高，能連續(xù)排水，排水性能好，過冷度較大且可調(diào)節(jié)，從低壓到高壓都適用，使用溫度可達(dá) 550℃。抗污垢、抗水擊性強(qiáng)。 ③ 熱動(dòng)力型疏水閥處理凝結(jié)水的靈敏度較高，啟閉件小、慣性也小、開關(guān)速度迅速。圓盤式疏水閥適用于高溫高壓蒸汽管線、干燥機(jī)、加熱器及過熱蒸汽設(shè)備等。脈沖式疏水閥背壓度較低，適用于回轉(zhuǎn)干燥滾筒的虹吸管排水，能排除一定量的冷熱空氣。迷宮式或微孔式疏水閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能連續(xù)排水、排空氣。微孔式適用于小排量，迷宮式適用于特大排量。
2.3 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型疏水閥的安裝要求 熱動(dòng)力式疏水閥應(yīng)安裝在水平管道；浮球式疏水閥必須水平安裝，布置在室外的應(yīng)采取必要的防凍措施；雙金屬片式疏水閥可水平安裝或直立安裝；脈沖式疏水閥一般安裝在水平管道上，閥蓋朝上；倒吊桶式疏水閥應(yīng)水平安裝不可傾斜；安裝疏水閥時(shí)，其本體上指示的流向箭頭必須與管道內(nèi)凝結(jié)水流向一致，否則疏水閥失去作用。
3 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型減壓閥及其選型方法
二、化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型減壓閥的基本性能 (1) 調(diào)壓范圍：它是指減壓閥輸出壓力P2的可調(diào)范圍，在此范圍內(nèi)要求達(dá)到規(guī)定的精度。調(diào)壓范圍主要與調(diào)壓彈簧的剛度有關(guān)。 (2) 壓力特性：它是指流量g為定值時(shí)，因輸入壓力波動(dòng)而引起輸出壓力波動(dòng)的特性。輸出壓力波動(dòng)越小，減壓閥的特性越好。輸出壓力必須低于輸入壓力—定值才基本上不隨輸入壓力變化而變化。 (3) 流量特性：它是指輸入壓力—定時(shí)，輸出壓力隨輸出流量g的變化而變化的持性。當(dāng)流量g發(fā)生變化時(shí)，輸出壓力的變化越小越好。一般輸出壓力越低，它隨輸出流量的變化波動(dòng)就越小。
減壓閥可分為波紋管式（直接作用式）減壓閥、活塞式減壓閥、薄膜式減壓閥。由主閥和導(dǎo)閥兩部分組成。主閥主要由閥座、主閥盤、活塞、彈簧等零件組成。導(dǎo)閥主要由閥座、閥瓣、膜片、彈簧、調(diào)節(jié)彈簧等零件組成。蒸汽減壓閥后面有必要安裝安全閥，減壓后蒸汽壓力只有0.3mpa，一般都是在0.2mpa左右，減壓閥前壓力為0.8MPa，整個(gè)用汽系統(tǒng)沒有特別的要求，就是用在給反應(yīng)釜加熱，反應(yīng)釜溫度要求一般在100-110度左右，設(shè)備通常需要緩慢加熱，我認(rèn)為沒有必要通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)彈簧壓力設(shè)定出口壓力、利用膜片傳感出口壓力變化,通過導(dǎo)閥啟閉驅(qū)動(dòng)活塞調(diào)節(jié)主閥節(jié)流部位過流面積的大小,實(shí)現(xiàn)減壓穩(wěn)壓功能。
① 波紋管式（直接作用式）減壓閥。簡(jiǎn)單的減壓閥，直接作用式減壓閥，帶有平膜片或波紋管。獨(dú)立結(jié)構(gòu)，無(wú)需在下游安裝外部傳感線。是三種減壓閥中體積小、使用經(jīng)濟(jì)的一種，專為中低流量設(shè)計(jì)。直接作用式減壓閥的度通常為下游設(shè)定點(diǎn)的（+10%~-10%)； ② 活塞式減壓閥。該類型的減壓閥集兩種閥——導(dǎo)閥和主閥于一體。導(dǎo)閥的設(shè)計(jì)與直接作用式減壓閥類似。來(lái)自導(dǎo)閥的排氣壓力作用在活塞上，使活塞打開主閥。如果主閥較大，無(wú)法直接打開時(shí)，這種設(shè)計(jì)就會(huì)利用人口壓力打開主閥。因此，這種類型的減壓閥，與直接作用式減壓閥相比，在相同的管道尺寸下，容量和度（+5%~-5%）更高。與直接作用式減壓閥相同的是，減壓閥內(nèi)部感知壓力，無(wú)須外部安裝傳感線； ③ 薄膜式減壓閥。這種類型的減壓閥中，雙膜片代替了內(nèi)導(dǎo)式減壓閥中的活塞。這個(gè)增大的膜片面積能夠打開更大的主閥，并且在相同的管道尺寸下，其容量比內(nèi)導(dǎo)式活塞減壓閥大。另外，膜片對(duì)壓力變化更為敏感，度可達(dá)（+1%~-1%）。更高是由于下游傳感線的定位（閥的外部），其所在位置氣體或液體動(dòng)蕩更少。該減壓閥非常靈活，可以采用不同類型的導(dǎo)閥，如壓力閥、溫度閥與空氣裝載閥。
3.2 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型減壓閥選型說明 減壓閥應(yīng)用范圍廣，在蒸汽、壓縮空氣、工業(yè)用氣、水、油和其他液體介質(zhì)的設(shè)備和管路上均可使用，具體選用說明如下： ① 波紋管直接作用式減壓閥適用于低壓、中小口徑的蒸汽、空氣等介質(zhì)； ② 薄膜直接作用式減壓閥適用于中低壓、中小口徑的蒸汽或水等介質(zhì)； ③ 先導(dǎo)活塞式減壓閥，適用于各種壓力、各種口徑、各種溫度的蒸汽、空氣和水介質(zhì)，若用不銹耐酸鋼制造，叮適用于各種腐蝕性介質(zhì)； ④ 介質(zhì)工作溫度較高的場(chǎng)合，一般選用活塞式減壓閥； ⑤ 靈敏度要求較高時(shí)，可選用彈簧薄膜式減壓閥； ⑥ 介質(zhì)為空氣或水（液體）的場(chǎng)合，一般選用直接作用薄膜式減壓閥或先導(dǎo)薄膜式減壓閥。
在石油、化工及其它行業(yè)的管道系統(tǒng)，具有安全保護(hù)作用的安全閥、具有節(jié)能作用的疏水閥和減壓閥等特殊閥門的應(yīng)用越來(lái)越多。閥門在運(yùn)行中與企業(yè)整體效益有著十分密切的聯(lián)系，閥門雖小，但與企業(yè)的生存和發(fā)展有著非常重要的因果關(guān)系；為了企業(yè)的安全生產(chǎn)和效益，設(shè)計(jì)人員和企業(yè)必須科學(xué)的使用閥門，合理的選擇閥門能夠降低裝置的建設(shè)費(fèi)用、保證生產(chǎn)安全運(yùn)行。 |
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4 化工減壓閥安全閥疏水閥搭配選型結(jié)束語(yǔ)