溫度超過500℃蒸汽減壓閥

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之前介紹減壓閥前后的壓力變化，現在介紹溫度超過500℃蒸汽減壓閥 當介質溫度超過500℃蒸汽減壓閥，閥體選用什么材料為宜？
    當介質溫度超過500℃時，閥體可選用鉻鉬鋼]Cr5Mo、鉻鉬釩鋼12CrlMoV及奧氏體不銹鋼06Cr19Nil0等耐高溫材料。高溫調節閥指的是工作中溫度大于450℃的閥門。可劃分450~600℃600~700℃、750℃三類。
高溫調節閥一般都會涉及的主要問題有哪些?

嚴重的熱脹冷縮問題，使導向的間隙、閥板的轉動間隙因膨脹而減少甚至變成了過盈，從而被卡住。高溫下，材料產生的蠕變導致材料力學性能大幅度下降。當介質溫度超過500℃時，閥體可選用鉻鉬lCr5Mo、鉻鉬釩鋼12CrlMoV及奧氏體不銹鋼0Crl8Ni9等耐髙溫材料。那么從熱度考慮，閥體及閥內件的材料該如何選擇?用于450℃以上環境的調劑發，在設計和選用時必須考慮溫度、壓力標間對材料機械的強度的影響，如果在鍋爐給水系統和過熱旁路系統高溫條件下，常規閥體及閥內件材料是不適用的。因此，必須選用更加耐用的材料。一般材料可使用的高溫度達500℃左右。對于高于538℃的場合。閥體通常采用鉻鉬鋼。對高溫度達1035℃左右的場合，一般選用SUS310S型不銹鋼，而且材料含碳量必須控制帶0.04%~0.08%之間。對于更高的溫度，在這里建議大家采用內襯非金屬耐熱材料或特殊的耐高溫、高強度合金從熱脹冷縮考慮，怎樣從結構上采用措施防止泄露?
可以采用同閥座密封焊法防止泄露。當它的溫度高達750的時候，螺紋連接的閥座在與閥體連接的密封面和螺紋處引起泄漏，并能將螺紋沖蝕，產生閥座掉落的危險。遇到這種類型的故障，應該優先考慮對閥座進行密封焊，以防止松動和脫落。
蒸汽壓力調節設備
蒸汽減壓是通過流體在閥門中的節流實現的，流體通過減壓閥時的流動過程是絕熱節流過程，這種過程是不可逆的絕熱膨脹等焓流動，節流后焓值不變，溫度有所降低，比容和熵有所增加。目前工程上通常采用機械式高溫高壓蒸汽減壓閥和電動/氣動蒸汽調節閥對蒸汽進行減壓。

蒸汽壓力電動/氣動調節系統
1.1.1工作原理
由壓力傳感器將閥后壓力信號轉換成4-20MA電流信號送至PID調節器，在PID調節器內設定閥后壓力，由PID調節器經過計算向電動蒸汽調節閥輸出4-20MA控制信號，控制閥門開啟度，以維持閥后壓力穩定。蒸汽壓力電動/氣動調節系統的調節精度由調節閥的工作流量特性（即調節閥在前后壓差隨流量變化的工作條件下，調節閥相對開度與相對流量之間的關系）決定。用電動或氣動控制閥+壓力傳感器+控制儀來控制，這種方法并且壓力負荷變化較小的場合。
1.1.2 系統特點
a．在蒸汽流量較小時（<1.5t/h）電動調節閥不能控制流量和閥后壓力。
b. 在蒸汽流量較大時（>5t/h）電動調節閥控制蒸汽流量和閥后壓力較為。
c. 蒸汽電動調節閥開度較大時阻力較小，壓降<0.05Mpa。
1.1.3 應用場合
蒸汽壓力電動/氣動調節系統適用于流量負荷較大，機械式調節閥精度無法滿足要求的場合。
1.1.4 調節閥選型
為合理選定調節閥，應正確計算調節閥的流通能力，否則會使調節閥的口徑選得過大或過小。如果口徑選
得過大，不僅浪費投資，而且會使閥門經常處于小開度位置，從而造成調節品質下降。反之，如果口徑選
得過小，即使閥門處于全開狀態，也不能適應大負荷的需要，使調節系統失靈。
    流通能力的定義是：當閥門全開，閥兩端的壓力降為0.1Mpa，流體的密度為1g/cm3時，每小時流經調節閥的流量，用符號C來表示。對于蒸汽C值按下式計算：   
C=              式中：Q----大流量(kg4/h）
----大流量時的進口壓力（MPa）
----大流量時的進口壓力（MPa）
K----K=1+（0.0013*過熱溫度/℃）
----大流量時進出口壓力差（MPa）=（-）
注：
以上公式只適用于水蒸氣。
除了流量系數的選擇計算外，調節閥選擇時還應該注意與執行器配合后的大承受壓差，調節閥的大工作溫度以及控制信號、調節特性曲線等。

1.1.5調節閥的安裝
上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(組合式減壓閥,可調式減壓閥,自力式減壓閥一般情況下，蒸汽調節閥前需要安裝有疏水閥組，實現對閥前的冷凝水的自動及時排放，避免管道中的凝結水對調節閥形成的水擊損壞；如果調節閥后為提升管道，也應該安裝相應得疏水閥組；另外調節閥前一般應該在水平管道上側裝與進口管道同徑的過濾器，濾網不小于40—60目。其次，一般調節閥前后要進行縮擴徑處理，變徑時使用偏心大小頭，避免使用同心大小頭。其他安裝事項大致與機械式減壓閥相同。
1.2  機械式高溫高壓蒸汽減壓閥
機械式高溫高壓蒸汽減壓閥靠調節閥芯與閥座流通截面積以穩定閥后壓力的穩定，一般分為兩類，即直接作用型和先導調節型。機械式高溫高壓蒸汽減壓閥有以下特點：閥門在小流量下后端壓力變化較小，在小流量大壓差工況下減壓效果較好。閥門在大流量情況下閥后壓力下降較大。機械式高溫高壓蒸汽減壓閥適用于流量負荷較小。在常規應用中機械式高溫高壓蒸汽減壓閥使用較為廣泛，他們的調節比一般為10:1或20:1。
1.2.1  直接作用型高溫高壓蒸汽減壓閥直接作用式減壓閥工作過程：

  
直接作用式減壓閥的安裝：

1.2.2   內部先導式減壓閥
內部先導式減壓閥工作過程：
先導閥膜片感應壓力變化；
先導閥將放大的信號輸出給移動主閥的活塞；
主閥補償迅速恢復壓力
內部先導式減壓閥的操作：
·啟動
- 放松設定彈簧
- 高溫高壓蒸汽和閥簧將導閥和主閥關閉
·調整設定壓力
- 壓緊設定彈簧
   - 導閥打開
   - 活塞上部的高溫高壓蒸汽推動主閥打開
   - 蒸汽流過主閥到達出口
   - 蒸汽壓力通過內部傳感孔到達膜片下側
·獲得設定壓力：
- 金屬膜片下側的壓力使得膜片上移關閉主閥
        - 活塞兩側的壓力慢慢相等，主閥在下游壓力與設定壓力相等時找到位置點
        - 主閥位置建立，調整到了設定壓力
內部先導式減壓閥的特點：
·尺寸小
·內部通道免去了外部接管
·在先導式閥中購買和安裝成本低
·排量較大
·精度高于直接作用式，精度為±5%
內部先導式減壓閥安裝使用說明：
減壓系統安裝示意圖

當安裝減壓閥時
注意 （1）不要隨意拆卸減壓閥，否則可能會影響減壓閥的正常使用效果。
（2）在配管前,進行管路清洗,去除其中的異物和銹層,否則可能造成機器故障。（3）在減壓閥的進口前
安裝一個過濾器（濾網為100目或相當的）。否則將影響      閥的性能，無法實現正確的壓力控制。
（4）在減壓閥后安裝一個安全閥。否則會由于意外過壓，不能進行安全報警，并且會對設備造成損壞。
（5）在減壓閥前后各安裝一塊壓力表。否則將影響正常的壓力設定和控制。
（6）在減壓閥前安裝一只蒸汽疏水閥，防止凝結水積聚。否則將造成凝結水無法及時排放，影響閥的性
能或者造成其他不良后果。
（7）當安裝快速開關閥時（例如電磁閥），與減壓閥的距離至少3米。否則可能由于壓力波動太快，造成減壓閥無法實現正常的減壓功能或大大縮短減壓閥的使用壽命。
（8）在兩級減壓系統中，兩個減壓閥之間的距離少3米，否則可能影響正常使用，無法實現正常的減壓。
（9）按照流體的流向，正確進行安裝，否則可能影響正常使用。
（10）不允許在減壓閥上放置重物或對其進行扭轉和劇烈的震動，否則可能產生機器故障。
（11）垂直向上安裝減壓閥；安全閥設定壓力應略高于減壓閥后的壓力，一般高出10%或者0.07MPa；
（12）當減壓比很大時，應安裝多級減壓器以保證管道中的流速≤30m/s。為了能容易的拆卸和更換減壓閥，在其上下均應該預留足夠的空間

減壓閥操作須知
警告  （1）不許用裸手直接接觸閥體，否則可能造成燙傷。
注意  （1）在操作前，應首先關閉減壓閥前截斷閥，并利用旁路去除全部異物和鐵銹，否則可能造成減壓閥故障，無法正常工作。
（2） 通過旁路管線的二次側壓力必須低于設定壓力。否則由于通過旁路管線的二次側壓力高于設定壓力，引起安全閥起跳。
（3） 當調整壓力時，慢慢地輕動調整螺絲，不當的調整操作可能行成水擊或砰砰作響聲等，對減壓閥或其他設備造成損壞。
（4） 管線中的凝結水要*排除，當長時間不用時，應關閉減壓閥前后的截止閥。（管路中產生的鐵銹可能造成故障）
（5） 對于帶手柄的型號，確實需要進行手動操作時，應首先按下手柄，再進行轉動調整；此時，不可用力過大或轉動過快，以免損壞手柄。
減壓閥壓力調整步驟
按照以下步驟慢慢轉動調節螺絲，即可完成設定。不當的調整操作可能形成水擊或砰砰作響聲等，可能對減壓閥或其他設備造成損壞。
（1）關閉減壓閥前后截斷閥，在保證安全閥不起跳的情況下，開啟旁路管線截斷閥并保持足夠的時間，以完成利用流通介質對管道中的異物或銹層的吹掃去除。吹掃完成后，關閉旁路管線截斷閥。
（2）緩慢打開安裝在減壓閥前的截斷閥，并調整減壓閥后截斷閥的開啟度，保持管道有小流量通過。
（3）松緊螺母，緩慢轉動調整螺絲，并觀察閥后的壓力表，直到要求的設定植為止（順時針轉動壓力上升，逆時針轉動壓力下降）。對于帶手柄的型號，由于正常狀態下，手柄處于自鎖位置，因此調整壓力時，應首先按下手柄，松開自鎖，再緩慢轉動調整螺絲，并觀察閥后近的壓力表，直到要求的設定植為止（順時針轉動手柄時，閥后壓力上升；逆時針轉動手柄時，閥后壓力下降。）。
（4）緩慢打開減壓閥后截斷閥，并按照步驟（3）進一步調整閥后壓力，直到要求的設定植為止。
（5）完成調整后，擰緊鎖緊螺母。對于帶手柄的型號，拉出手柄，利用內部裝置鎖緊；如果手柄沒有鎖緊，左右轉動手柄，即可完成自鎖動作。

減壓閥安裝配置參考示例：
1.2.3 外部先導型高溫高壓蒸汽減壓閥
外部先導式蒸汽減壓減壓閥，由壓力反饋管把閥后壓力傳遞至膜盒，膜盒產生位移使閥芯與閥座流通截面
積改變而維持閥后壓力穩定在一定范圍內。
馬克丹尼先導式蒸汽壓力調節閥介紹
    HD Series先導式調節閥
  球墨鑄鐵閥體——HD系列
  HD系列配置全徑過濾器與吹除式排污閥，
  安裝在導閥適配器里以防污物進入
  淬硬不銹鋼閥座密封面，保證長周期運行
  預裝管件及先導閥適配器
典型應用
     Watson Mcdaniel 公司出品的D系列和HD系列先導式調節閥適用于蒸汽系統中對壓力和溫度控制的場合。D系列調節閥材質是鑄鐵；HD系列調節閥材質是壓力與溫度等級更高的球墨鑄鐵。該系列調節閥可配用多種不同用途的先導閥，有壓力先導式，溫度先導式以及壓力溫度組合先導式。每一種先導閥均可通過先導閥適配器進行組合與拆卸。這種模塊設計使得系列產品用途十分廣泛。該列減壓閥提供了覆蓋整個壓力范圍的彈簧等級，并用顏色加以區別。常選用的先導閥有P型壓力先導閥和T型溫度先導閥。

壓力 — 溫度先導閥
    PT型先導閥組是用于系統要求一個調節閥既要控制壓力又要控制溫度的場合。當調節閥安裝PT型先導
閥后。下游壓力受P型壓力先導閥的大壓力設定值限定，而T型溫度先導閥保證其準確的使用溫度。
背壓先導閥
    當需要控制系統的背壓時，可在HD系列調節閥上配裝BP型背壓先導閥，這種先導閥控制調節閥上游的壓力。先導閥的組合先導閥的一大優勢在于可以在調節閥上安裝不同類型的先導閥及其組合。以上三種先導閥可以組合在一起進行調節閥的控制。常用的先導閥組合是溫度 — 壓力先導閥，若另外再加裝S型電磁先導閥，可*陰影部分只適用于溫度先導閥、電磁先導或溫度 — 電磁組合式先導閥。+只適用于低壓“T”型溫度先導閥。

外部先導式高溫高壓蒸汽減壓閥安裝使用說明：
壓力反饋管安裝時應由閥體到取壓點向下傾斜，防止壓力反饋管產生的凝結水倒流入減壓閥，造成無法減壓或損壞減壓閥的現象發生，其它安裝使用注意事項與內部先導式蒸氣減壓閥相同典型安裝示例：外部先導式蒸氣減壓閥的單級減壓站
外部先導式蒸氣減壓閥的串聯多級減壓站
外部先導式蒸氣減壓閥的并聯多級減壓站（1/3+2/3）
電力時序自動控制的減壓站
換熱器用壓力溫度組合先導式調節閥站
2.2 蒸汽流量控制設備
目前在自動控制蒸汽流量的系統中，使用較多的有電動/氣動控制閥、電磁閥、自力式溫度控制閥。以上閥門的選型與壓力調節系統得調節閥選型相同，根據流量負荷與閥門前后的壓力差，計算出相應得需求流量系數，同時考慮適當的安全系數，一般為1.2來選取合適的閥門口徑。注意：在進行閥門選型時必須考慮閥門承受的溫度和壓力差，在壓差較大時，需要考慮使用平衡閥或者自
力式溫度控制閥中的雙閥座閥。電磁閥一般用于流量控制要求較低，管道口徑較小，并且蒸汽溫度較低的場合，這是因為蒸汽溫度較高后，長時間工作會造成電磁閥的磁通量降低，執行器輸出力矩減小，有時會造成動作困難或者*失效。
電動/氣動控制閥用于要求流量控制或者蒸汽流量較大的場合。用于過熱蒸汽時必須考慮相應得閃蒸
汽蝕余量。
自力式溫度控制閥在一般的換熱設備的蒸汽流量控制上使用較為廣泛，控制系統*利用內部機械機構，
無需外部動力，控制較為，使用穩定、壽命較長。
美國馬克丹尼公司的自力式溫度控制閥主要有兩種：
2.2.1 HDT系列先導式溫度調節閥
  它是采用HD系列調節閥安裝“T”型溫度先導閥適用于控制各種工藝及系統中的溫度 ，典型工況包括熱
油器、加熱爐、加熱器、干燥器及熱夾套等。
工作原理：
安裝溫度先導閥用以控制溫度先導式調節閥的操作工況。測溫探頭內填充熱靜力感應液體以監測被測區域
的溫度。測溫探頭與溫度先導閥之間由一根毛細管連接。當測溫頭被加熱，探頭內的液體膨脹并通過毛細
管傳遞到溫度先導閥上的波紋管。通過波紋管的熱脹冷縮控制溫度先導式調節閥的開關。
技術規格表
型號    HDT系列    溫度控制范圍
接口尺寸    DN15—DN150    16--49℃（黃）
38--71℃（黑）
49--82℃（蘭）
71--104℃（紅）
93--127℃（綠）
接口形式    螺紋1/2〞--2〞   
    法蘭 DN25 DN40—DN150   
高工作壓力    2.07MPa   
高工作溫度    343℃   
溫度控制精度    ±1.7℃   
選型安裝使用：
選型與HD系列減壓閥相同
溫度調節可通過旋轉先導閥上調節旋鈕輕松設定所需要的溫度。溫度探頭安裝于被加熱介質中，并與其能夠充分接觸，具體安裝請根據使用設備咨詢馬克丹尼技術工程師。其他的安裝注意事項與減壓閥相同。
典型安裝：
 
2.2.2 175型/91400C型溫度控制閥
175型溫度控制閥為單座溫度控制閥，91400C為雙座溫度控制閥。
工作原理：
175/91400C系列自作用式溫度控制閥是通過密封波紋管、毛細管以及溫度探頭組件進行工作的。測溫探頭插入需要進行溫控的介質中。當探頭周圍的溫度升高，探頭內易揮發液體氣化，通過毛細管及波紋管的膨脹，傳遞給閥桿一個向下的力。反之，給閥桿一個向上的力。在溫控范圍內，通過調節溫控閥可將溫度調節到任意所需要的數值。與本產品相關論文：200X先導隔膜式水用減壓閥安裝要求