Какой клапан для сброса высокого давления пара является наилучшим? Поделитесь, пожалуйста, своим практическим опытом использования

Thread Content

Какой клапан следует выбрать для сброса высокого давления пара? Клапаны, используемые для сброса высокопроизводительного пара, часто заклинивают или начинают протекать после некоторого времени работы. Эти проблемы создают трудности для специалистов по оборудованию. В данной статье компания Changhui Instruments делится своим опытом выбора клапанов для высокопроизводительного пара на основе конкретных примеров. На нефтеперерабатывающем заводе имеется установка каталитической переработки мощностью 800 тыс. тонн в год; давление в основных трубопроводах среднего давления остается нестабильным. Поэтому после входа пара в установку проложен выпускной трубопровод диаметром DN200. Обычно клапан для выпуска пара находится в закрытом положении, но когда давление пара превышает установленный уровень, происходит сброс части пара, что способствует поддержанию относительно стабильного давления в трубопроводах. Регулирующий клапан расположен на земле. Клапан для сброса высокого давления пара yunrun.com.cn/tech/2765.html Описание неисправностей: изначально использовался шаровой клапан с твердым уплотнением; при первом использовании он работал нормально. Но спустя некоторое время начинаются частые сбои в работе устройства; к тому же увеличивается количество утечек и уровень шума при сбросе воздуха, что серьезно мешает нормальной работе устройства. Анализ причин неисправности. Условия работы в данном случае предъявляют высокие требования к клапанам. Клапан для сброса высокого давления пара должен соответствовать следующим требованиям, чтобы его можно было использовать: 1. Уровень утечки должен быть низким. Поскольку на входе в клапан постоянно действует давление 2,5 МПа, а за клапаном царит атмосферное давление, если уровень утечки регулирующего клапана высок (что проявляется в виде непрерывного потока воды), это приведет к постоянному износу уплотнительных поверхностей клапана, что в свою очередь приведет к увеличению зазоров и потере уплотнения. Только при уровне утечки регулирующего клапана, превышающем V-й уровень (с капельными утечками), можно избежать вышеописанных явлений и поддерживать герметичность в течение длительного времени. Статические характеристики шаровых клапанов с твердым уплотнением и трехэксцентриковых клапанов-бабочек позволяют им соответствовать вышеуказанным требованиям, а также выдерживать рабочие условия с высокотемпературным паром. Однако следует учитывать, что материалы деталей таких устройств в условиях высоких температур и зазоры между ними существенно отличаются от тех, что характерны для работы при нормальных температурах. В клапанах с прямым ходом жесткозагерметизированные штоковые клапаны также могут обеспечить необходимый уровень герметичности. Уровень утечки у обычных регулирующих клапанов с втулкой (с двумя седлами в коробчатой конструкции) как правило находится на уровне ниже IV (особенно при работе при высоких температурах). У одноклапанных клапанов с мягкой герметизацией уровень надежности может достигать VI класса, а при использовании твердой герметизации — обычно IV класса. Для достижения уровня V или VI класса требуется специальная обработка. К тому же у одноклапанных клапанов DN200 при давлении разницы 2,5 МПа тяга привода с трудом может обеспечить необходимый эффект. 2. Это типичный пример интермиттентного управления, при котором температура среды сильно колеблется. Судя по положению клапана на месте его установки, высота вертикальной трубы перед клапаном составляет примерно 15 метров. Во время нормальной работы перед клапаном накапливается определенный уровень конденсата, температура которого составляет всего несколько десятков градусов Цельсия. Но при сбросе избыточного давления эта конденсатная вода очень быстро выталкивается наружу, за ней следует перегретый пар при температуре 450°C. Такие резкие скачки температуры приводят к тепловому расширению и сжатию клапана, в связи с чем шаровые клапаны с жесткой герметизацией в данном случае не могут соответствовать требованиям, предъявляемым на месте эксплуатации. Поскольку поверхность шара клапана и его седло должны постоянно находиться в тесном контакте, чтобы обеспечить герметичность, при резких изменениях температуры коэффициент теплового расширения сферической формы значительно выше, чем у плоской формы седла клапана. Ситуация с соединением между валом опоры и втулкой у трехэксцентрикового клапана-бабочки такая же. Аналогичным образом, ротационные клапаны, в которых элемент управления опирается на зазор в качестве опоры, практически всегда трудно приспосабливаются к данным условиям работы. Кроме того, при выборе материалов для компонентов клапана необходимо учитывать способность их выдерживать тепловые напряжения, возникающие в результате резких изменений температуры. Для корпуса клапана следует использовать литые или кованые изделия на основе WC6/WC9/CF8M и других материалов, содержащих молибден. Для внутренних элементов клапана рекомендуется использовать кованые материалы типа F11/F22/F316, что способствует повышению устойчивости к крепированию. 3. Требования к характеристикам регулировки высоки. Поскольку степень открытия клапана сброса регулируется в зависимости от уровня давления, при незначительном превышении давления может наблюдаться кратковременное работание клапана с небольшой степенью открытия. С одной стороны, это приводит к увеличению сложности управления, а с другой — к усилению эрозии в зоне регулировки потока. Проход клапана обеспечивает полный пропуск потока, а зона неподвижности в полность закрытом положении довольно велика, поэтому он не подходит для регулировки и предназначен только для включения/выключения. В данном случае, при работе при небольшом угле открытия, нижняя часть уплотнительной поверхности заслонки может легко пострадать под действием локального давления среды, что приводит к нарушению уплотнения; поэтому такой вариант также не подходит. 4. Низкий уровень шума. При сбросе пара среднего давления образуется значительный уровень шума. Хотя на выходе установлен глушитель, в участке трубопровода за клапаном все равно наблюдается уровень шума свыше 85 дБ. Поэтому необходимо принимать меры по снижению уровня шума. У регулирующих клапанов довольно просто внедрить меры по снижению уровня шума на их корпусе, тогда как с другими типами клапанов это делать гораздо сложнее. Решение: Для клапана сброса высокого давления пара в этом устройстве используется многоступенчатый клапан с регулировкой давления. Регулирующие клапаны: yunrun.com.cn/product/list_88.html. Итак, обычные клапаны вряд ли могут одновременно соответствовать всем четырем вышеуказанным требованиям. В итоге был применен многоступенчатый клапан с шумоизоляционным узлом, использующий технологию BFS. Благодаря отличной способности к полному закрытию, обеспечиваемой линейной уплотнительной конструкцией, а также высоким показателям поглощения энергии и направляющих свойств уплотнительных кольцов из эластичного графита, этот клапан успешно решил проблему выбора клапанов для сброса высокого давления пара. Он работает стабильно на протяжении многих лет.