Добро пожаловать в Thomas Insights! Каждый день мы публикуем последние новости и аналитику, чтобы держать наших читателей в курсе тенденций отрасли. Зарегистрируйтесь здесь, чтобы отправлять заголовки дня прямо на свой почтовый ящик.
Пар, вырабатываемый водогрейными котлами, широко используется в промышленности. Промышленные процессы, такие как сушка, механическая работа, выработка электроэнергии и технологический нагрев, являются типичными применениями пара. Паровой клапан используется для снижения давления пара на входе, а также для точной регулировки и контроля пара и температуры, подаваемых в эти процессы.
В отличие от большинства других промышленных технологических жидкостей, пар имеет специфические характеристики, что затрудняет его регулирование с помощью клапанов. Этими характеристиками могут быть его большой объем и температура, а также его конденсационная способность, которая может быстро уменьшить объем более чем в тысячу раз. Если вы используете клапан в качестве инструмента управления технологическим процессом, при использовании пара необходимо учитывать несколько факторов.
Ниже приведены 7 наиболее серьезных ошибок при использовании клапанов, которые нельзя допускать при использовании пара. Этот список не охватывает все меры предосторожности при управлении паровым клапаном. В нем описаны распространенные операции, которые часто приводят к повреждениям или небезопасным условиям при попытке регулирования пара.
Всем известно, что пар конденсируется, но при обсуждении управления технологическими процессами паропроводов часто забывают об этой очевидной особенности пара. Большинство людей думают, что производственная линия всегда находится в высокотемпературном и газообразном состоянии, и клапан для этого предназначен.
Однако паропровод не всегда работает непрерывно, поэтому он будет охлаждаться и конденсироваться. А конденсация сопровождается существенным уменьшением объема. Хотя конденсатоотводчики эффективно очищают конденсированный пар, работа клапана на паропроводе должна быть рассчитана на очистку жидкой воды, которая обычно представляет собой смесь жидкости и газа.
Когда пар заставляет несжимаемую воду внезапно ускоряться и блокируется клапанами или фитингами, в паровых трубах возникает гидравлический удар. Вода может двигаться с высокой скоростью, вызывая шум и движение труб в легких случаях, или взрывные эффекты в тяжелых случаях, вызывая повреждение труб или оборудования. При работе с паром клапан на технологическом трубопроводе следует открывать или закрывать медленно, чтобы предотвратить внезапный выброс жидкости.
Клапаны, предназначенные для применения с паром, должны работать при расчетных условиях давления и температуры. Пар быстро расширяется до большого объема. Увеличение температуры на 20 К удвоит давление в клапане, который может быть не рассчитан на такое давление. Клапан должен быть рассчитан на наихудший случай (максимальное давление и температура) в системе.
Распространенной ошибкой при выборе и спецификации клапана является неправильный тип клапана для пара. Большинство типов клапанов можно использовать в системах с паром. Однако они предоставляют разные функции и элементы управления. Шаровые краны или задвижки обеспечивают точное управление потоком, что более достижимо, чем дроссельные клапаны. Из-за большого расхода эта разница имеет решающее значение в системах с паром. Другими типами клапанов, которые распространены в паровых системах, являются задвижки и мембранные клапаны.
Аналогичной ошибкой при выборе типа клапана является выбор типа привода. Привод используется для дистанционного открытия и закрытия клапана. Хотя в некоторых случаях привода включения/выключения может быть достаточно, в большинстве случаев применения пара требуется регулировка привода для точного контроля давления, температуры и объема.
Прежде чем выбрать клапан для пара, потратьте некоторое время на оценку ожидаемого падения давления на клапане. 1,25-дюймовый клапан может снизить давление на входе со 145 фунтов на квадратный дюйм до 72,5 фунтов на квадратный дюйм, тогда как 2-дюймовый клапан на том же технологическом потоке снизит давление на входе со 145 фунтов на квадратный дюйм до всего лишь 137,7 фунтов на квадратный дюйм.
Хотя использование клапанов меньшего размера экономически выгодно и заманчиво, особенно когда их достаточно, они, к сожалению, склонны к шуму. Они также связаны с вибрацией, которая сокращает срок службы клапанов и трубопроводной арматуры. Рассмотрите возможность использования клапана большего размера, чем требуется, для снижения шума и вибрации. Паровой клапан также имеет специальное устройство шумоподавления.
Еще одна ошибка при выборе клапана – одноступенчатое снижение давления. Это приводит к тому, что высокая скорость пара на выходе клапана изнашивает поверхность в процессе, называемом эрозией. Если давление подаваемого пара на несколько порядков превышает местные требования, рассмотрите возможность снижения давления в два или более этапа.
Последняя точка размера клапана – это критическое давление. Это момент, когда дальнейшее увеличение давления на входе не приведет к увеличению потока пара через клапан. Это указывает на то, что клапан слишком мал для требуемого технологического процесса. Имейте в виду, что размер клапана не должен быть слишком большим, чтобы избежать «раскачивания», которое может произойти, когда небольшое изменение положения клапана вызывает значительное изменение функции управления, особенно при частичной нагрузке.
Конструкция паровых клапанов и их процессов может быть сложной. Спецификации по устранению разницы объемов воды и пара, конденсации, гидравлического удара и шума могут сбивать с толку. Многие люди допускают эти распространенные ошибки при проектировании паровой системы, особенно с первой попытки. В конце концов, ошибки – это естественная часть обучения. Полное знание информации поможет вам избежать ошибок, которые могут привести к увеличению затрат и простоям паровых установок.
© 2021 Издательство Томас. все права защищены. Ознакомьтесь с положениями и условиями, заявлением о конфиденциальности и уведомлением о запрете отслеживания в Калифорнии. Последний раз веб-сайт изменялся 8 октября 2021 г. Thomas Register® и Thomas Regional® являются частью Thomasnet.com. Thomasnet является зарегистрированной торговой маркой издательства Thomas Publishing Company.
Время публикации: 08 октября 2021 г.
