Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例

Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例

Y43H蒸汽管道减压阀本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。


Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例蒸汽减压站的控制

锅炉通常产生的都是高压蒸汽，这样可以减小锅炉尺寸，减少湿蒸汽的发生，提高蒸汽干度，进行远距离输送。蒸汽从锅炉中由高压输出再输送至各设备用汽点时，一般都会进行减压控制蒸汽减压站的作用是将热网或锅炉的高压蒸汽转变为低压蒸汽，用户可根据需求选择相应减压阀。以沃德WODE减压阀产品为例，常用的减压阀有自力式减压阀和先导式减压阀、直接作用式减压阀等。

在工业生产过程中，蒸汽作为一种重要的热能载体被广泛使用。不同工艺环节对蒸汽压力和温度的要求各不相同，因此需要将锅炉产生的高压蒸汽进行减压，以满足后续设备的需求。分程控制蒸汽减压站便是实现这一功能的装置，它通过一套精密的控制系统，将进口的高压蒸汽稳定地调节至所需的出口压力，并确保在整个负荷变化范围内都能可靠工作。

分程控制蒸汽减压站的核心在于“分程控制"理念。传统的单一控制回路可能难以应对大范围的负荷波动或进口压力变化，而分程控制通过将控制任务分配给多个执行机构，共同协作来完成压力调节，从而提高了系统的调节精度、稳定性和适应性。



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例一套完整的分程控制蒸汽减压站通常由以下几个关键部分组成：

1、减压阀：这是执行压力调节的核心部件。通常，系统中会并联安装两个或多个减压阀。其中一个作为主阀，承担基本负荷的调节；另一个或多个作为辅阀，在主阀达到其调节能力极投入运行，共同承担负荷。阀门的选择需要考虑其流量特性、可调比以及耐温耐压性能。

2、压力传感与变送单元：该单元负责实时监测减压站出口的蒸汽压力，并将物理信号转换为标准的控制信号（如4-20mA电流信号）传送至控制系统。测量结果的准确性和快速响应性是控制精度的基础。

3、控制器：这是系统的大脑。它接收来自压力变送器的信号，并与设定的目标压力值进行比较。根据偏差的大小和方向，控制器按照预设的分程控制逻辑，计算出控制指令，分别发送给不同的减压阀执行机构。

4、执行机构：通常为气动或电动型式，它接收控制器的指令，驱动减压阀的阀芯动作，改变阀门的开度，从而调节蒸汽的流通面积，实现减压目的。

5、安全保护装置：包括安全阀和紧急切断阀。安全阀在出口压力异常升高，超过安全设定值时自动开启泄压，是防止系统超压的最后屏障。紧急切断阀则可在系统出现严重故障时快速切断蒸汽来源。

分程控制策略是此类减压站的精髓。其工作逻辑可以简述如下：控制系统设定了一个总的压力控制需求。当负荷需求较低时，控制器仅指令主减压阀动作，通过改变其开度来维持出口压力稳定。此时，辅阀处于关闭状态。随着后续用汽设备需求的增加，主阀逐渐开大。当主阀开度达到其有效调节范围的上限（例如80%开度）时，控制器会保持主阀在当前开度，同时开始指令辅阀开启，参与压力调节。反之，当负荷降低时，辅阀先逐渐关小直至全关，然后主阀再继续关小以维持压力稳定。这种控制方式有效地扩展了整个减压站的可调范围，避免了单阀在接近全开或全关时调节性能恶化的缺点，使得在从极低负荷到满负荷的广阔范围内，都能实现精确和稳定的压力控制。



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例在设计与选型分程控制蒸汽减压站时，需要综合考量多方面因素：

1、蒸汽参数：多元化明确进口蒸汽的出众、和正常压力与温度，以及出口所需要的压力范围。这些参数直接决定了阀门、管道及附件的压力等级和材质选择。

2、流量范围：需要掌握创新、最小和正常工况下的蒸汽流量。这是确定减压阀口径和数量的关键依据，确保所选阀门组合的可调比能够覆盖实际的负荷变化。

3、控制精度要求：根据工艺生产的需求，确定出口压力允许的波动范围。高精度的控制要求通常需要更灵敏的传感器、更快的控制器和执行机构。

4、系统冗余与可靠性：对于不允许中断的关键流程，减压站的设计可能需要考虑备用阀或N+1的配置，确保在单一阀门故障时，系统仍能维持基本运行。

5、安装环境：考虑现场的空间限制、环境温度以及是室内还是室外安装，这些会影响设备的布局、保温及防护等级的选择。

分程控制蒸汽减压站的安装与调试是保证其性能的重要环节。安装时应确保减压阀前后有足够长的直管段，以保证流入阀门的蒸汽流场稳定，避免涡流对阀芯产生不均匀力影响其寿命和调节性能。所有管道应支撑牢固，防止因热应力或重力引起变形。调试工作则需按步骤进行：首先对压力变送器进行校准，确保其读数准确；然后设置控制器的压力设定值以及分程控制的参数（如主阀和辅阀的启停点）；接着进行静态调试，检查各阀门能否按指令正确动作；最后进行动态调试，通过模拟负荷变化，观察并优化系统的响应速度和稳定性，直至满足工艺要求。



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例日常的维护与定期检查对于保障减压站长周期安全稳定运行至关重要。维护工作主要包括：

1、定期检查：观察减压阀阀杆是否有泄漏，检查执行机构的工作状态是否正常，确认压力表示值是否准确。

2、清洗与校验：根据蒸汽品质情况，定期清洗压力变送器的引压管，防止堵塞。定期对安全阀进行校验，确保其动作灵敏、可靠。

3、密封件更换：减压阀内部的密封件在长期高温高压环境下会逐渐老化，需根据设备运行时长和制造商的建议，定期更换以确保密封性能。

4、控制系统检查：检查控制器电源、输入输出信号是否正常，防止因电气问题导致控制失灵。

总结分程控制蒸汽减压站的重点如下：

1、分程控制蒸汽减压站采用多个减压阀协同工作的策略，通过分程控制逻辑有效扩大了压力调节范围，提升了系统在宽负荷变化下的控制精度和稳定性。

2、该系统的核心构成包括减压阀、压力传感变送单元、控制器、执行机构及安全保护装置，其设计与选型需紧密结合实际的蒸汽参数、流量需求和控制精度要求。

3、规范的实施安装、细致的参数调试以及定期的维护检查，是确保分程控制蒸汽减压站实现长期、安全、高效运行的关键保障。

蒸汽减压站系统图

1、汽水分离器；2、双波纹管截止阀；3、Y型过滤器；4、自力式减压阀；5、浮球疏水阀；

6、水流观视镜；7、安全阀



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例特点

无需外部控制信号，自动调节下游压力

减压功能强，5种阀头应用于从0.2Bar~16Bar的下游压力

蒸汽流量变化不会对减压效果造成影响

工作可靠，投入使用后无需维护

采用水封罐，避免阀头膜片损坏减压阀

减压阀是减压站的核心部分，结构图如下。蒸汽流过减压站时，下游的压力通过反馈管传递到执行器的隔膜，对阀杆产生一个向上的推力，阀杆同时受到向下作用的弹簧力。通过调节，弹簧力发生变化，直到与下游压力达到平衡。蒸汽量的变化会引起阀塞位置变化，直到达到新的平衡。图中，可以看到减压阀有两根不锈钢波纹管。一根是从外部密封轴杆，称为密封波纹管；另一根波纹管是使压力达到平衡，称为平衡波纹管。上游压力通过内部阀塞的孔和波纹管外部的压力相平衡。波纹管内部通过孔与下游相连接。波纹管的有效工作区域和阀座接触区域大小相同，不同的力会相互抵消，使减压阀不会受到上游压力的影响。因此，减压阀的减压比很大。


汽水分离器与疏水阀

管道必须排水以确保进入减压阀的是干蒸汽。理想的位置是在阀上游安装汽水分离器。下游阀门关闭时，下游管道可能变冷，必须安装疏水阀组，以排除因散热损失而形成的冷凝水。疏水阀应选用浮球式疏水阀以及时排出冷凝水。

过滤器

为避免管道垃圾破坏减压阀，在减压阀前安装细目过滤器。安装方向为水平安装（防止水锤）。细目过滤器应定期清洗。

安全阀

安全阀是用于超压时保护下游设备。安全阀必须设定在下游设备安全工作压力以下排放，而且选型时以安全阀全开时排放量为准。


旁通截止阀

旁通截止阀的作用是在减压阀检修时能继续向下游提供蒸汽。为防止误操作，应选配带铅封的手轮保护套。

选型说明

选择合适的减压站，需要提供阀前压力P1、阀后压力P2、通过减压阀的蒸汽流量、安全阀的整定压力、阀门口径、连接方式、阀体材质等。



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例性能范围

公称压力（MPa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
壳化试验压力（Mpa）	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封试验压力（Mpa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
进口压力（Mpa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口压力范围（Mpa）	1.0-1.0	0.1-1.6	0.1-2.5	0.5-3.5	0.5-35	0.5-45
压力特性偏差（Mpa）△P2P	GB12246-1989
流量特性偏差（Mpa）△P2G	GB12246-1989
最小压差（Mpa）	0.15	0.15	0.2	0.4	0.8	1.0
渗漏量	GB12245-1989
标准	其他非标定制

减压阀流量系数(Cv)

DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300	350	400	500
Cv	1	2.5	4	6.5	9	16	25	36	64	100	140	250	400	570	780	1020	1500

主要零件材料

零件名称	零件材料
阀体阀盖底盖	WCB
阀座阀盘	2Cr13
缸套	2Cr13/铜合金
活塞	合金铸铁
导阀座导阀杆	2Cr13
主阀弹簧	1Cr18Ni9Ti
导阀主弹簧	50CrVA
调节弹簧	60Si12Mn

外形结构图

 



Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例外形尺寸(PN1.6-4.0)单位：mm

公称通径 DN	外形尺寸
	L		H	H1
	1.6/2.5MPa	4.0MPa
15	160	180	295	90
20	160	180	330	98
25	180	200	330	110
32	200	220	330	110
40	220	240	345	125
50	250	270	345	125
65	280	300	350	130
80	310	330	385	160
100	350	380	385	170
125	400	450	400	200
150	450	500	415	210
200	500	550	475	240
250	650		525	290
300	800		580	335
350	850		620	375
400	900		660	405
450	900		730	455
500	950		750	465

外形尺寸(PN6.4-16.0) 单位：mm



公称通径 DN	外形尺寸
	L		H	H1
	6.4MPa	10.0/16.0MPa
15	180	180	305	105
20	180	200	340	105
25	200	220	340	120
32	220	230	340	120
40	240	240	355	135
50	270	300	355	135
65	300	340	360	140
80	330	360	395	170
100	380		400	185
125	450		415	215
150	500		430	225
200	550		495	260
250	650		545	310
300	800		600	355
350	850		640	395
400	900		690	435
500	950		780	495








































Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例安装说明

①为了操作和维护方便，该蒸汽管道减压阀一般直立安装在水平管道上，横向安装须特别说明。
②安装时应注意使管路中介质的流向与蒸汽管道减压阀休上所示箭头的方向一致。
③为了防止蒸汽后压力超压，应在离阀出口不少于4M处安装一个安全阀。
减压阀是蒸汽系统中至关重要的一环，按标准合理配置并正确安装减压站系统阀门，可以大大降低减压阀的故障率，减少维修费用，还可以延长其使用寿命；其次，稳定的蒸汽压力，可有效保障安全稳定生产，并得到合格可靠的产品。



01Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例减压阀安装前需要注意的问题

1、看减压阀的铭牌参数，是否与使用工况匹配，需要核实的参数包括：阀门型号、口径、材质（特殊工况可能需要不锈钢材质）、连接方式（主要看法兰标准是否一致，否则法兰孔对不上）、工作压力、调压范围（不同调压范围对应有2~3种弹簧选择）、工作温度（尤其是过热蒸汽，务必要注意不要超温使用）。

2、标准减压站布置及安装方式

2.1首先，蒸汽减压阀必须水平安装在管道上，并严格按照阀体上的箭头方向进行安装，且头朝上，不能安装在垂直管道上！！

在安装前，务必清洗蒸汽管道系统，以防止焊渣、杂物、氧化皮等杂质流入阀内，这些杂质是导致蒸汽减压阀失效的主要原因。

2.2 标准减压站示意图：请尽量按此图来配置相关阀门

下面分别说明减压站种每个阀门的用途及安装要求：

A、减压阀前3米内建议安装汽水分离器，把蒸汽中的水分和冷凝水强制性分离出来，提高蒸汽干度，分离器底部排水口，要连接一组浮球式疏水阀（不能用热动力圆盘式的），及时把水排走（请注意，此疏水阀前后截止阀必须常开，不能关闭！！）。

B、若未能安装汽水分离器，则至少需要在减压阀前管路上做一个集水井（如果疏水管道没有做集水井，冷凝水很难直接进入到疏水管道，而是直接冲向后面的管道及减压阀），

然后安装一组浮球式疏水阀，并且疏水阀必须安装旁通，开机前需打开疏水阀旁通，直至冷凝水排尽为止，否则大量冷凝水高速冲过来，强烈的水锤会破坏减压阀，或减压失效。

C、截止阀：减压阀前后应该装截止阀，一是调试减压阀时，需要缓慢的打开截止阀，小流量调节，二是停机时也需要把减压阀前端截止阀关闭；另外旁通截止阀强烈建议装，方便在不停机的情况下维护减压阀。

Tips：旁通截止阀应与减压阀持平，或在减压阀上方。（旁通阀不能装在减压阀下方，否则长期积水！）

D、Y型过滤器：减压阀前务必安装过滤器，两者尽量靠近，滤网必须是100目，且应侧装（就是Y型部分与管道持平），若正装（就是Y型在管道下方），会积水，有水锤破坏。

E、变径管：根据前后压力和流量选型后，大多数时候减压阀都应该比管道小1~2级，此时，减压阀前后需要缩径，应选用偏心变径管（与管道同底），不要用同心变径管，避免冷凝水积存！

F、压力表：前后都应该装压力表，调试压力和盘查故障时都需要观看，另外，下游压力表应装在减压阀后1米处，如果压力表紧挨着减压阀，因蒸汽经过减压阀内阀口时，流速会增加，其内部摩擦和湍流现象也会增强，压力表如果太近，读数可能存在失真。

G、安全阀：有减压阀间距建议30D或至少1米，起跳压力与减压阀后设定压力太接近，应保证适当的压差。

2.3 减压阀后压力表前不要放置气动控制阀或调节阀阀门、气动角座阀、电磁阀、气动球阀、气动切断阀等，否则所显示压力并非减压后的实际压力，而且压力会随着这些控制类阀门开度的变化而变化。

2.4 减压阀前后疏水组的冷凝水管，因压力不同，不能串到一起，否则冷凝水会回流进减压阀。

2.5 减压阀密封垫大多为PTFE材质，受热后会变软，因此，通蒸汽使用时，请务必紧固所有的螺栓（避免带压操作，建议临时关闭前端截止阀几分钟后，再拧紧螺栓）！避免因蒸汽长期渗漏和冲蚀而导致的结合面损坏和泄漏！需紧固部位是导阀上方和下方、中盖和底盖。

2.6 减压阀与后端的控制阀或开关阀，至少需要30D或1米的间距（其中D是指减压阀口径）。

02Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例先导式减压阀调试方法及注意事项






1、减压阀出厂时为关闭状态，安装调试前（未供汽前）严禁调节调压螺钉，否则可能损坏减压阀或下游设备。

2、减压阀调试前，所有的管道都必须先排污，重点是吹扫杂质和排除冷凝水。如果管道是新装的，或已被停用了很长一段时间，管道的排污尤为重要，要特别注意这一点，确保残留在蒸汽设备中的冷凝水和污垢清除，确保阀内的压力和流量正常。

Tips：供汽前，疏水阀前后阀门必须打开，可同时打开疏水阀旁通快速排放冷凝水，确保减压阀不会受到水锤冲击，以保护减压阀内部件，避免减压失效。

3、检查减压阀上游和下游的截止阀以及旁通阀是关闭的。

4、准备调压时，取下顶盖，要先松开锁紧螺母，逆时针调松调压螺钉至松弛状态，以确保主阀已关闭再供汽，供汽后要看到阀后压力表显示为0，才能开始调压。

5、慢慢地打开减压阀入口处的截止阀，确保减压阀入口处的冷凝水排走，确保蒸汽不含冷凝水。

6、微微打开减压阀出口处的截止阀。

7、把顶盖倒过来当扳手用，用它慢慢的顺时针旋转调压螺钉，直到出口压力达到要求的减压压力，并等待几分钟。

8、慢慢地打开减压阀出口处的截止阀。

9、压力稳定后，可能需要再次微调，等调整结束后，拧紧锁紧螺母，并装上顶盖。

10、紧固减压阀阀盖处螺栓。

11、当停机时，先关闭入口处的截止阀，再关闭出口截止阀。

Tips：直接作用式减压阀调试则非常简单，直接慢慢的旋转顶部小手轮即可，非常适合用在微小流量且空间紧凑的工况。






Y43H锅炉蒸汽减压阀站的控制应用案例调试减压阀时请务必要注意：

1、千万不要用大力扳手！！！直接用减压阀最上面的顶盖来调压，顶盖有内六方孔，倒过来就相当于一把小扳手，这样便于控制调节的力度，避免大力扳手力度过大，使调压螺钉出现弯曲变形，滑丝等问题，无法调压！

2、调节阀千万不要太快！！应慢慢的调节，边调节边观看下游压力表，是每调1barg，稍微停顿一下，避免超压。如果超压了（尤其时与前面压力接近，相当于直通时），不能强行顶着高压继续调节！！经常这样调节，容易出现上面说的调压螺钉弯曲变形，甚至断裂等严重问题！总之，减压阀调压是从0开始往上调，0-1-2...设定压力，反之从高压往低压调是不行的！！

若出现超压情况，需要先泄压（要有排放口），然后再重新从0开始调。

3、减压阀长时间未使用，或一直正常使用，因减压后压力很稳定，相当于调压螺钉长时间没动过，难免会有生锈，此时若需调节，应先润滑除锈，非常小心谨慎、慢慢的尝试调节，看是否调得动？

若调节非常困难或锈死，螺牙咬住动不了，则应该继续想办法耐心的润滑除锈后再调。若调压螺钉不慎变形或滑丝，则需要同时更换调压螺钉和导阀上盖（当然也有另一种快速解决方法：更换一个更粗的调压螺钉，并重新攻丝即可）。

Tips：调压螺钉属于典型的小零件大作用，建议尽量按规范操作，就可避免因等待购买零配件而影响生产的麻烦。