蒸汽閥門使用性能與知識

作者：化工泵來源：化工泵發布時間：2019-09-10

蒸汽在許多工業應用中使用。常見的應用是工藝加熱和驅動蒸汽輪機發電。除此之外，蒸汽還用于霧化、清潔、保濕和加濕。但使用蒸汽時，大多數情況需要進行一些參數控制，蒸汽控制閥就自然而然地成為過程控制工程的一部分。為何過程控制中需要使用蒸汽控制閥?如何降低蒸汽壓力?在受到加熱作用時，水分子不斷地被破壞、結合。加熱作用使分子間的結合變得脆弱，一些分子會在高溫下斷裂，產生蒸汽或干蒸汽。當一些水分子釋放其潛熱并形成微小的水滴時，就會形成濕蒸汽。

一、為何過程控制中需要使用蒸汽控制閥
閥門是任何系統中用來控制液體或蒸汽流量的裝置。蒸汽控制閥主要的目的是降低工藝環節中的入口蒸汽壓力。除了控制壓力外，蒸汽控制閥還控制溫度。
工業過程會在較低壓力下使用蒸汽。其原因在于低壓蒸汽具有較高的潛熱，這在很大程度上提高了能源效率。蒸汽壓力和溫度相關，因此控制蒸汽壓力就可以自動調節溫度。降低蒸汽壓力也與工廠的安全需求有關。蒸汽壓力可以通過蒸汽控制閥來控制。鍋爐通常會在高壓下工作，因為低壓操作會導致水被攜帶在蒸汽中。高壓蒸汽的比容較低，有助于減少管道承載的重量。實際上，由于管道和保溫材料成本降低，蒸汽的分配變得更容易、更便宜。在使用蒸汽的設備中，蒸汽通常在高壓下產生，并通過局部減壓來為每個蒸汽用戶提供熱量。減壓閥的通常是為了盡量減小蒸汽輸送管道的直徑，并使蒸汽輸送更具成本效益。
二、如何降低蒸汽壓力
降低壓力的一種常見方法是通過節流來減小蒸汽通道的尺寸。對于基本的減壓，可以簡單地在固定的、部分開啟的位置，安裝傳統的截止閥，或者在蒸汽流中插入孔板。然而，任何流量的波動都會伴隨相應的壓力波動。為了避免出現這種情況，可以使用減壓閥（PRV）來精確控制下游的壓力。這些減壓閥能自動調節閥門開度，以確保即使流量產生波動，壓力也保持不變。
三、減壓閥的優勢
通過使用啟動控制閥、壓力傳感器和控制器的組合方式，可保持壓力的恒定，然而，減壓閥卻具備通過完全自動的獨立操作來控制壓力的優勢，無需任何類型的外部動力。它可以通過基于對下游壓力的即刻感知和調整，做出極快的響應動作。
四、蒸汽減壓閥的類型
在減壓閥中，自動調節下游壓力的機構通常會利用蒸汽壓力與調節彈簧之間達到的力的平衡。目前，這幾乎是所有減壓閥所采用的通用概念。但是有兩種不同的方法可實現該機制以控制閥門開度：
1、無先導、直接作用式減壓閥：調節彈簧將下調壓力設定力直接施加在主閥上。
2、先導式減壓閥：調節彈簧將下調壓力設定力直接施加在先導閥上，該閥較小且不同于主閥。
A.先導式減壓閥
用于必須進行非常精確的壓力控制的較大負荷。
優點：與直接作用式相比，能以精確的壓力控制、對負載變化的快速響應，可在更大的流量范圍內使用。
缺點：尺寸大，價格高。
B.直接作用式減壓閥（無先導）
用于不必進行非常精確的壓力控制的小負荷。
優點：體積小，價格低，易于安裝。
缺點：比先導式PRV更高的壓降（與設定壓力的變化）。

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