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Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范选型

  • 发布日期:2025/9/21      浏览次数:85
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    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 减压阀的重要性

    在蒸汽系统中,减压阀是组件,特别是在加热制程中,饱和蒸汽的应用广泛,使得减压阀成为系统的关键一环。然而,减压系统常常面临一系列挑战,如减压阀超压、安全阀意外起跳,以及压力波动和加热不稳定等问题。这些问题的根源往往在于减压阀的选择和配置不当。那么,如何才能更明智地选择和配置减压系统,以确保其良好的减压效果和稳定性呢?

    一、Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 先导式减压阀分为活塞式和膜片式两种

          先了解其结构原理:先导式减压阀由主阀和导阀(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,但因主阀与导阀之间的大杠杆比例关系结构设计,确保了减压阀最终的比例带非常小,因此下游压力就非常稳定了。


    Y43H蒸汽减压阀017.jpg

    二、Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 先导式减压阀的优势:

    A. 只需要少量的蒸汽流经导阀就可以推动活塞或膜片,进而打开主阀。因此,流量变化较大时,控制压力的变化很小。下游压力随蒸汽的负荷变化很小,通常从全开到全关的偏差小于0.03 bar。

    尽管,上游压力的增大会增加作用在主阀阀芯上的力,但同样的压力增大会作用在活塞上方或膜片下方,进而平衡阀芯上的作用力。这样,不管上游压力如何波动,下游压力都可以精确控制并且稳定。

    B. 可以承受上游压力的变化。

    C、阀门寿命很长。

    因此,先导式减压阀是许多用户的选产品。  

    Y43H蒸汽减压阀17.jpg

    三、Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 怎样保证压力稳定性和灵敏度

    压力稳定性和对阀后压力反应的敏感性取决于活塞腔或膜片室与导阀口径及开度的比例,比例越大,稳定性越好,但灵敏性越差,反之亦然。

    所以生产厂商在减压阀设计时,需要对两种因素做综合考虑,取得稳定性和灵敏性的最佳平衡点,比例不能过大或过小。比例过大会造成反应迟钝,掉压,不能及时恢复;比例过小会造成压力在小范围内频繁跳动,从而造成内部零部件磨损加剧,导致减压阀寿命缩短。所以,厂家在生产研发减压阀时,必须同时兼顾稳定性和灵敏性这两个要求。目前设计比较完善的减压阀,都已经解决了这些问题。但是出于对现场工况和对二次压力的要求考虑,有些厂家选择膜片式,有些厂家选择活塞式。  

    Y43H蒸汽减压阀57.jpg

    四、Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 工作原理

    1、膜片式减压阀工作原理: 

        启动前正常的位置是主阀关闭,而导阀则由弹簧作用力打开。蒸汽经由导阀气路(内置)进入导阀并经由导气管进入主阀隔膜室,一部分蒸汽则由控制孔流出,主隔膜室中的控制压力增大并打开主阀阀瓣。

    随着蒸汽流出主阀,下游压力上升,反馈压力随之增大,并由内置压力反馈管将出口压力反馈作用在导阀隔膜的下部,该作用力平衡了导阀隔膜上部的弹簧作用力,使导阀逐渐节流关小,从而维持主阀隔膜室内的压力,控制主阀的开度,输送适量的蒸汽,维持下游稳定的压力。

    当下游压力大于设定压力时(也就是说超压),反馈压力也大于导阀隔膜上部的弹簧力,导阀立即关闭,内部的控制压力由控制孔释放(也就是说排气),使主阀紧密关闭。随着后面蒸汽的不断消耗,下游压力下降,降到低于设定压力时,导阀再次打开,上游蒸汽再次从导阀进入,如此循环。

    下游任何的负载变化或压力的波动,都会反馈在导阀隔膜的下方,从而调节主阀的开度,确保下游压力的稳定。 

    2、活塞式减压阀工作原理:

    当蒸汽进来后,首先进入导阀腔,因为减压阀已经设定好压力,因此导阀膜片已经受到了调节弹簧向下的预设定作用力,导阀已经打开,当蒸汽进入导阀腔后,直接就进入到活塞上方的腔体,推动活塞向下运动,将主阀打开,此时蒸汽进入到减压阀出口端。出口端的部分蒸汽通过反馈导管进入到导阀膜片的下方,给膜片一个向上的作用力,这个作用力与弹簧力共同决定导阀的开度,这开度决定了减压阀出口的压力,出口压力反过来决定着主阀的开度,主阀开度的调整可以控制进汽的流量,如此循环,这种根据设定压力自行调节的先导式减压阀,可以确保二次压力始终稳定。

    Y43H蒸汽减压阀36.jpg

    022. Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 减压阀的分类及特点

    2.1 ❒ 直接作用式减压阀

    这类减压阀通过上游压力、下游压力与弹簧力的平衡来控制阀门的开度,其开度变化主要依赖于弹簧力的调整。它们响应迅速,但在负荷变动时,压力波动可能较大。由于结构简单,成本相对较低。因此,它们通常适用于对压力要求不甚严格、流量稳定的非关键场合

    2.2 ❒ 先导式减压阀

    这类减压阀通过导阀感知上游和下游压力的变化,进而调节蒸汽量,并据此调整主阀的开度。它们分为膜片先导式和活塞先导式两种结构。先导式减压阀的特点在于其出色的控制精度,能够在负荷变动时保持稳定的压力,实现极小的波动。因此,它们特别适用于那些对压力稳定性有较高要求,且需要持续稳定压力的场合。

    接下来,我们将详细介绍膜片先导式减压阀的特点和应用。

    2.3 ❒ 电/气动减压阀

    这类减压阀通过控制器对比反馈信号与设定压力,进而精准控制阀门的开度输出。它们具有高精度的控制特点,且压力参数可随时调整,非常适合需要频繁调整压力或远程控制的场合
    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 
    Y43H先导式蒸汽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蒸汽减压阀51.jpg

    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 性能范围

    公称压力(MPa)1.62.54.06.410.016.0
    壳化试验压力(Mpa)2.43.756.09.615.024
    密封试验压力(Mpa)1.62.54.06.410.016.0
    最高进口压力(Mpa)1.62.54.06.410.016.0
    出口压力范围(Mpa)1.0-1.00.1-1.60.1-2.50.5-3.50.5-350.5-45
    压力特性偏差(Mpa)△P2PGB12246-1989
    流量特性偏差(Mpa)△P2GGB12246-1989
    最小压差(Mpa)0.150.150.20.40.81.0
    渗漏量GB12245-1989
    标准其他非标定制

    减压阀流量系数(Cv)

    DN1520253240506580100125150200250300350400500
    Cv12.546.591625366410014025040057078010201500

    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蒸汽减压阀31.jpg

    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 外形尺寸(PN1.6-4.0)单位:mm

    公称通径
    DN
    外形尺寸
    LHH1
    1.6/2.5MPa4.0MPa
    1516018029590
    2016018033098
    25180200330110
    32200220330110
    40220240345125
    50250270345125
    65280300350130
    80310330385160
    100350380385170
    125400450400200
    150450500415210
    200500550475240
    250650525290
    300800580335
    350850620375
    400900660405
    450900730455
    500950750465

    外形尺寸(PN6.4-16.0) 单位:mm

    公称通径
    DN
    外形尺寸
    LHH1
    6.4MPa10.0/16.0MPa
    15180180305105
    20180200340105
    25200220340120
    32220230340120
    40240240355135
    50270300355135
    65300340360140
    80330360395170
    100380400185
    125450415215
    150500430225
    200550495260
    250650545310
    300800600355
    350850640395
    400900690435
    500950
    780495















    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 安装说明

    ①为了操作和维护方便,该先导式蒸汽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先导式蒸汽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。

    033. Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 减压阀的选型与配置

    Y43H蒸汽减压阀39.jpg

    3.1 ❒ 关键参数的选择

    在大多数情况下,减压阀的口径会略小于管道口径,通常小1~2号。特别是在蒸汽系统中,若依据管道口径来选择减压阀,其口径可能会过大,进而影响使用寿命。为了挑选到合适口径的减压阀,我们需综合考虑三个关键参数:上游压力、下游压力以及蒸汽流量

    3.2 ❒ 气动控制阀的应用

    气动控制阀通过精确控制压力,实现对减压站压力的稳定调节。其工作原理是,根据反馈信号与设定压力的对比结果,智能调整阀门的开度,从而确保减压站输出的压力精准且稳定。

    044. 保证减压效果的方法

    Y43H蒸汽减压阀59.jpg

    4.1 ❒ Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 设备配置方案

    蒸汽品质的波动会对减压阀的稳定运行造成影响,同时,减压阀本身也需要定期的维护与保养。因此,我们推荐采用以下配置方案,以确保减压阀能够持久且稳定地发挥其减压作用:

    1. 汽水分离器:其作用是拦截蒸汽中的水分,从而避免因水锤和冲蚀而损害减压阀。

    2. 前后截止阀:这些阀门在维修和保养时非常有用,能够方便地在减压阀前后进行切断操作。

    3. 过滤器:其目的是拦截蒸汽中的杂质,以防止这些杂质对减压阀造成卡伤或超压。

    4. 安全阀:这是一种保护措施,旨在防止因任何原因导致的超压,从而确保安全。

    5. 压力表:它主要用于减压阀的调试和调节,帮助我们监控和调整蒸汽的压力。

    055. Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 特殊工况下的配置

    Y43H蒸汽减压阀69.jpg

    5.1 ❒ Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 串联与并联组合

    减压阀,作为机械设备的一种,有其特定的适用范围。通常,单台减压阀的减压比(即最高上游压力与下游压力之比)和流量比(即最大流量与流量之比)都不建议超过10:1。然而,在实际应用中,有时会遇到减压比或流量比超过这一范围的情况,尤其是当压差大于8Bar或流量变化显著时。为了应对这些特殊工况,我们可以选择采用多台减压阀的串联或并联配置来解决问题。接下来,我们将探讨两种常见的减压阀组合方式:两个减压阀串联的减压站。两个减压阀并联的减压站(流量大小可灵活选择,并联两个或多个减压阀):蒸汽减压阀在蒸汽输送过程中扮演着至关重要的角色。当蒸汽从锅炉高压输出并传输至各设备用汽点时,减压控制是的环节。这主要是因为高品质、稳定的低压饱满蒸汽能有效确保生产制品的质量。因此,配置蒸汽减压阀显得尤为重要。然而,蒸汽减压阀在使用过程中可能会出现不减压的情况,这往往与安装问题密切相关。在安装前,我们需要仔细检查阀门口径、弹簧压力范围等参数,以确保阀门的正确选型,从而充分发挥其减压效果。

    Y43H蒸汽减压阀33.jpg

    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 蒸汽减压阀的安装要求与必要性

    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,确保安装方向正确。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。此外,还需检查在安装蒸汽减压阀之前,是否已经装设了能够过滤管道中杂物的设备,例如100目蒸汽过滤器。

    蒸汽减压的必要性体现在多个方面。首先,减压有助于稳压。在工厂集中使用热电厂供应的蒸汽时,由于用汽单位众多且生产时间可能集中在白天,导致晚上压力过高。此时,必须通过减压来满足工厂的需求。即便在白天,蒸汽压力也可能波动不定,因此也需要减压阀来保持压力稳定。

    其次,由于饱满蒸汽的特性,压力和温度一一对应,某些制程中可以通过控制压力来直接控制温度。这种压力控制方式相对简单且能提供有效的温度控制。这在杀菌锅、触摸式干燥器、硫化机、压延机等设备上尤为普遍,因为这些设备的表面温度难以通过温度感应器测量。因此,压力控制成为了换热器温度控制的基础。

    另外,低压蒸汽还有助于降低冷凝水闪蒸比例和热量损失。同时,低压蒸汽也更适合设备使用,能够降低下游管道中阀门、设备和管道附件的压力等级,从而降低设备采购成本并延长使用寿命。此外,低压蒸汽的热焓值更高,能够减少锅炉的蒸汽负荷并节约能源。然而,需要注意的是,为减小锅炉尺寸而设计的高压锅炉在较低压力下运行时可能导致蒸汽“带水"和干度下降的问题。

    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 为什么要减压?

    Y43H蒸汽减压阀73.jpg

    减小锅炉尺寸与蒸汽负荷。锅炉通常产生高压蒸汽,以减小尺寸并提高蒸汽干度,利于远距离输送。同时,高压蒸汽密度大,能通过较小口径管路输送,节约成本。

    避免冷凝水闪蒸与能量损失。蒸汽使用时会产生冷凝现象。减压后的蒸汽降低冷凝水压力,减少排放时的闪蒸蒸汽损失,提高能量利用效率。

    精确控制工艺设备温度。由于饱和蒸汽的温度和压力对应,减压阀在杀菌工艺和造纸干燥机等设备上得到广泛应用,通过控制压力来精确控制工艺设备的温度。

    满足工艺系统需求与节能。工艺设备有自己的设计压力。当供应的蒸汽压力超过需求时,减压阀发挥作用,确保系统安全运行。同时,低压蒸汽的热焓值较高,有利于减少锅炉蒸汽负荷,节约能源。

    蒸汽减压阀的检查与保养:

    安装后的检查。安装减压阀后,应使用肥皂水刷洗接口,检查是否有漏气现象。同时,要注意检查进气管末端的橡胶密封圈是否完好,以防漏气。在更换LPG气瓶时,务必检查密封圈是否损坏,并及时更换。

    安全使用注意事项。减压阀故障和橡胶密封圈的丢失或损坏是导致中毒爆炸事故的常见原因,因此在使用过程中要格外小心,确保安全使用。

    Y43H先导活塞式蒸汽减压阀技术规范. 减压阀的保养方法

    Y43H蒸汽减压阀80.jpg

    1. 定期检查减压阀及其位置是否符合要求,确保液化石油气不会流入减压阀,从而避免橡胶密封圈因熔化膨胀而产生进气间隙。同时,要注意检查橡胶密封圈是否完好,以防长期使用导致的凹坑和漏气问题。

    2. 了解并重视减压阀顶盖上的呼吸孔的作用。它不仅用于减压和稳定压力,还能调节空气量并防止堵塞。在使用过程中,务必注意清洁呼吸孔,避免因杂物堵塞而引发事故。

    此外,对于蒸汽减压阀的使用,用户还需注意以下几点:

    • 了解蒸汽减压阀的基本类别和优缺点,以便选择适合应用设备的减压阀。

    • 在减压阀的进口处安装疏水阀,以减少水锤及冲蚀的影响,并及时排除管路中的冷凝水。

    • 确保在减压阀前进行疏水处理,以延长其使用寿命并保证正常工作。

    • 安装旁通截止阀并与减压阀口径相同,避免积水腐蚀导致泄露。旁通阀的泄漏是减压阀失效的常见原因之一。

    • 在安装减压阀前后留出一段长为600mm的直管,以确保介质通过时压力稳定,从而更准确地实现二次减压。

    • 注意先导隔膜式减压稳压阀下游取压点的位置,避免因流动不稳而影响减压效果。