蒸汽(qi)减压(ya)阀(fa)常见(jian)失效问题分(fen)析
蒸汽(qi)减(jian)压阀常见(jian)失效问题分(fen)析(xi)
蒸(zheng)汽(qi)减(jian)压(ya)阀(Steam Reducing Valve),它(ta)是(shi)指用(yong)在(zai)蒸汽(qi)系统(tong)管道(dao)中(zhong),通过调(diao)节,将蒸汽(qi)管道(dao)的进口(kou)压力(li)减至(zhi)某(mou)一需(xu)要的(de)出(chu)口(kou)压力,并依靠蒸汽(qi)介质(zhi)本身的能(neng)量(liang),使出(chu)口(kou)压(ya)力(li)自动(dong)保(bao)持稳(wen)定的(de)阀门(men)。该(gai)减压(ya)阀再长期使用(yong)中由(you)于维(wei)护(hu)、或(huo)者杂(za)质的原(yuan)因等、可能造成不(bu)减(jian)压(ya)等失效,该文中就(jiu)蒸(zheng)汽减压阀失(shi)效(xiao)的原因分(fen)析(xi)及处理介(jie)绍。
一、突然失(shi)效原(yuan)因(yin)分(fen)析
1、 减(jian)压(ya)阀突然(ran)失(shi)效(xiao)的主(zhu)要原(yuan)因(yin)是,有冷(leng)凝水(shui)进(jin)入减压阀(fa):
A、针对膜(mo)片(pian)先(xian)导式减(jian)压(ya)阀:若阀(fa)前进(jin)水,则(ze)主阀隔(ge)膜室(shi)内会积满了(le)水(即膜(mo)片下(xia)方),没(mei)有汽(qi)压(ya),膜片(pian)不会(hui)变(bian)形(xing)膨胀,也(ye)就(jiu)无法推(tui)动主(zhu)阀,主(zhu)阀打(da)不(bu)开(kai),蒸(zheng)汽(qi)无(wu)法通(tong)过主(zhu)阀(fa),造(zao)成(cheng)减压阀(fa)后(hou)压(ya)力(li)上不(bu)来。
针(zhen)对(dui)活塞(sai)先导(dao)式(shi)减压阀(fa):若(ruo)阀(fa)前进(jin)水,则活塞上方(fang)会(hui)积(ji)满(man)了(le)水(shui),没(mei)有汽压(ya),无(wu)法推动(dong)活塞向下动作,主阀关(guan)不下去(qu),造(zao)成减(jian)压阀(fa)直通或压力(li)上(shang)升(sheng)。
解决(jue)方案:在(zai)减(jian)压阀前3米(mi)以(yi)内(nei)安(an)装(zhuang)汽(qi)水分(fen)离(li)器(qi),若(ruo)未能(neng)安(an)装汽水(shui)分离器(qi),至(zhi)少需要(yao)安(an)装一(yi)组自(zi)由浮球式的疏水阀(fa),一(yi)定不能使(shi)用热(re)动力疏(shu)水阀(fa),且疏(shu)水阀后必须加(jia)装止(zhi)回阀(若冷(leng)凝水回(hui)收(shou)),确(que)保(bao)正常排水。如图(tu)1、图2。
图1(安装(zhuang)汽(qi)水(shui)分(fen)离器(qi)):
图(tu)2(若未(wei)能(neng)在减压阀(fa)前安装汽水(shui)分(fen)离(li)器(qi),则至(zhi)少需要安(an)装疏水阀组):
B、若(ruo)阀(fa)后进(jin)水,则导(dao)阀膜(mo)片(pian)下(xia)方(fang)腔会(hui)积满(man)了(le)水(shui),没有(you)汽压(ya),无(wu)法推动(dong)导阀膜(mo)片自动(dong)复(fu)位(wei),造(zao)成(cheng)减(jian)压(ya)阀压(ya)力波(bo)动(dong)很大,或(huo)无法调(diao)节。
解(jie)决方案(an):在减压(ya)阀后(hou)安(an)装止回(hui)阀(fa)和疏(shu)水(shui)阀组(zu),确(que)保冷凝(ning)水不(bu)会回流至(zhi)减压(ya)阀(fa)。如(ru)图(tu)3。
图3 :(在(zai)减(jian)压阀(fa)后加装(zhuang)止(zhi)回(hui)阀(fa),用于非(fei)连续生(sheng)产(chan)的工(gong)况,尤(you)其(qi)是饲(si)料行业(ye))
2、 减(jian)压(ya)阀前端(duan)安装的(de)是热(re)动(dong)力疏(shu)水阀(圆盘式疏水(shui)阀(fa)),因(yin)积水问题导致(zhi)减(jian)压(ya)阀失(shi)效(xiao)。
因(yin)为热(re)动力(li)疏(shu)水(shui)阀至(zhi)少需要(yao)0.3bar的压(ya)力(li)差(cha)才能排放(fang),也(ye)就(jiu)是说(shuo),一(yi)旦失(shi)去(qu)压力(li)时(shi),至少(shao)需(xu)要(yao)在(zai)疏(shu)水(shui)阀(fa)前积(ji)水3M才能排(pai)放。当设(she)备停(ting)机(ji)后(hou),因蒸汽(qi)冷凝,设备(bei)内部(bu)空(kong)间形成(cheng)真(zhen)空(kong),这时冷凝(ning)水回(hui)流(liu),疏水阀(fa)前势必(bi)会积存很多(duo)冷(leng)凝(ning)水,当设备(bei)启机时(shi),这(zhe)些冷凝水将(jiang)快(kuai)速的(de)被推到后(hou)面的(de)减压(ya)阀(fa)里(li),导致(zhi)减(jian)压(ya)阀(fa)失(shi)效,原因同(tong)上(shang)。
解决方(fang)案:最(zui)好加(jia)装(zhuang)汽水(shui)分离(li)器(qi),若(ruo)不能(neng)加(jia),则在(zai)减压阀(fa)前(qian)3M以(yi)内(nei)使(shi)用(yong)排(pai)量(liang)稍大(da)的(de)机(ji)械(xie)式(shi)疏水(shui)阀(fa)(如way’s自由(you)浮(fu)球(qiu)疏水(shui)阀WY80F)替(ti)代热(re)动(dong)力疏(shu)水(shui)阀(fa),仅仅(jin)需要(yao)0.01bar的压差即(ji)可(ke)排放(fang)冷凝(ning)水(shui),而(er)且机(ji)械(xie)式疏(shu)水(shui)阀(fa)是(shi)连续(xu)排水的(de),所以,停(ting)机后(hou)在疏水阀(fa)前(qian)几(ji)乎(hu)不(bu)会积(ji)水(shui)。因(yin)此(ci),也就(jiu)没有(you)可(ke)能积(ji)水至(zhi)减(jian)压(ya)阀(fa)内,不(bu)会(hui)导致(zhi)减(jian)压阀失效(xiao)的(de)严(yan)重(zhong)问题(ti)。
二、下(xia)游压(ya)力(li)太低(di)
1、减(jian)压阀前(qian)没有蒸汽(qi)通过。检(jian)查(cha)上(shang)游(you)蒸(zheng)汽(qi)阀(fa)已(yi)打(da)开(kai)并且过滤网(wang)是(shi)干(gan)净的(de)。(为(wei)了(le)有利于(yu)调(diao)试和故障诊断(duan),必须(xu)在上(shang)游(you)安装(zhuang)压(ya)力表(biao)和(he)过(guo)滤(lv)器(qi))。
2、导(dao)阀(fa)内(nei)调(diao)节弹簧断裂(lie)。
3、导管(guan)组(zu)件(jian)或(huo)过(guo)滤(lv)网(wang)被杂质堵(du)塞,或外(wai)置(zhi)导管被折瘪----拆(chai)下活接(jie)头(tou)螺母(mu)并彻(che)底(di)吹(chui)洗(xi)杂(za)质。
4、导阀(fa)推(tui)杆(gan)太(tai)短。
5、减压(ya)阀内(nei)进(jin)水了。
6、可(ke)能(neng)主阀膜片破(po)裂了(le)。
7、来汽(qi)流(liu)量不(bu)足(zu),实(shi)际耗(hao)汽(qi)量(liang)远远大于来汽量,将(jiang)导(dao)致压(ya)力低(di)于(yu)设定压力。
1)检查(cha)上游(you)压(ya)力是(shi)否正(zheng)确,如果(guo)偏低,阀门(men)流量将减少(shao),在(zai)满(man)负(fu)荷(he)情(qing)况(kuang)下不(bu)能(neng)保证下游压力(li)。
2)检(jian)查后端(duan)负(fu)载是(shi)否(fou)增(zeng)大了?
3)在(zai)满(man)负荷(he)情况(kuang)下(xia)压力(li)下降,可能(neng)上(shang)游阀(fa)门(men)堵(du)塞或(huo)者(zhe)上游管(guan)道(dao)口(kou)径过(guo)小,或(huo)者(zhe)选(xuan)用(yong)了小于(yu)管径(jing)的阀(fa)门(men)(如截(jie)止阀(fa)和(he)过滤(lv)器),被(bei)间(jian)接(jie)节(jie)流(liu)了(le)。
4)蒸(zheng)汽湿(shi)度太(tai)大。
5)如果下游压力(li)还是(shi)太低,则(ze)需要安装更大(da)的阀(fa)门。
三(san)、下(xia)游(you)压力(li)太(tai)高(gao)
1、旁通阀(fa)们(men)泄漏(lou)。
2、减(jian)压(ya)阀内(nei)进水了(le)。---如上(shang)面(mian)说明(ming)。
3、下(xia)游(you)压力(li)管堵塞或设(she)备停机(ji)时,压力(li)被憋(bie)在管道内,压力(li)升(sheng)到(dao)与(yu)上(shang)游(you)压力相同(tong)。
4、导(dao)管组(zu)件(jian)或过(guo)滤(lv)网被杂(za)质(zhi)堵塞(sai),或外(wai)置导管(guan)被折瘪---拆下(xia)活接头螺母并(bing)彻(che)底吹(chui)洗(xi)杂质(zhi),清(qing)理(li)过滤网(wang)。
5、导阀膜(mo)片(pian)严重(zhong)变(bian)形或(huo)破(po)裂。
6、导(dao)阀或导(dao)阀阀杆(gan)被卡(ka)住了(le)。
7、主阀(fa)不能(neng)与主(zhu)阀阀(fa)座接(jie)触密(mi)封(可能有杂(za)质)。
8、杂(za)质进入(ru),活塞(sai)被卡(ka)住(zhu)了---在(zai)减(jian)压阀前(qian)安(an)装过(guo)滤器。
9、导(dao)阀(fa)不能(neng)与导阀阀(fa)座(zuo)接(jie)触密(mi)封(feng)。
四、减压(ya)阀(fa)后(hou)压(ya)力(li)不(bu)稳(wen)定(ding)
1、使(shi)用(yong)直(zhi)接(jie)作用(yong)式减压(ya)阀,出口压(ya)力(li)随着(zhe)入口压(ya)力的(de)波(bo)动(dong)而波(bo)动(dong)。---使用(yong)先(xian)导(dao)式减(jian)压(ya)阀。
2、减(jian)压阀与(yu)后端(duan)气(qi)动(dong)控(kong)制(zhi)阀之(zhi)间的(de)距(ju)离太(tai)短,造(zao)成(cheng)压(ya)力(li)波(bo)动。---间(jian)距至少1M以上。
3、 反(fan)馈导(dao)管与减(jian)压阀(fa)的(de)距离(li)太近(jin)。---间距(ju)至少(shao)1M以上(shang),但导(dao)管必须装在控制(zhi)阀(fa)之(zhi)前。
4、主阀(fa)密(mi)封面被蒸汽冲(chong)蚀造(zao)成泄漏,导致压力(li)偏差大,不稳定。
5、导阀(fa)密封(feng)面被(bei)磨损冲蚀后泄漏,导(dao)致压(ya)力(li)偏(pian)差大(da),不稳(wen)定(ding)。
6、活塞(sai)和活塞缸之间因(yin)磨(mo)损间(jian)隙(xi)增(zeng)大(da),造(zao)成(cheng)泄(xie)漏蒸(zheng)汽(qi),导(dao)致压(ya)力(li)不稳(wen)定。
7、弹簧变(bian)形或弹(dan)簧使(shi)用时(shi)间(jian)太(tai)久(jiu)后(hou)力(li)量不够,减压阀无法(fa)完全(quan)关闭(bi),导致(zhi)压力不(bu)稳(wen)定(ding)。
8、选型(xing)过大了(le),导(dao)致压力不稳。
9、减(jian)压比(bi)太(tai)大,当(dang)下游(you)压力(li)小于上游(you)压力10%时,波动(dong)较大。
五(wu)、蒸汽压力不稳定(ding)
蒸汽到(dao)达用汽点压力(li)应(ying)该(gai)达到工(gong)艺(yi)需要的值,而且(qie)压力应(ying)该(gai)非常稳定(ding),从而(er)为(wei)工(gong)艺(yi)制程提(ti)供合(he)适的温(wen)度,否则制(zhi)程(cheng)的性(xing)能(neng)将(jiang)受(shou)到(dao)严(yan)重(zhong)影响。
因为(wei)蒸汽(qi)的(de)物(wu)理特(te)性(xing)是,饱(bao)和蒸(zheng)汽的(de)压力(li)与(yu)温度、热(re)焓值(zhi)、比容(rong)、密度都是(shi)一一对(dui)应的,比(bi)如10Barg压力蒸汽(qi)对(dui)应(ying)的(de)温度是184度,热(re)焓(han)值(zhi)是(shi)1999.47kJ/kg。若压(ya)力忽(hu)高(gao)忽(hu)低,则(ze)蒸汽温(wen)度(du)和热(re)焓值都(dou)不(bu)停变化(hua)。
1、 针对(dui)一(yi)些(xie)加(jia)热(re)设备,若(ruo)压(ya)力变化,物料(liao)的(de)温度也会随(sui)之(zhi)大幅(fu)波动(dong),影(ying)响(xiang)产(chan)品(pin)质(zhi)量(liang),甚(shen)至(zhi)可能(neng)出现产品报(bao)废(fei)的(de)问(wen)题;若加(jia)热器前安(an)装(zhuang)了气动调(diao)节阀,可以(yi)控制(zhi)温度(du),但是(shi)压(ya)力(li)不稳(wen)定(ding),会造成(cheng)调(diao)节阀不停的震(zhen)荡,导(dao)致调节阀寿(shou)命降(jiang)低(di)。
若蒸(zheng)汽压力(li)超(chao)过设(she)备额(e)定(ding)压(ya)力,会严重(zhong)损坏设(she)备(bei);若蒸(zheng)汽(qi)压(ya)力(li)太低(di),可(ke)能(neng)造成物(wu)料(liao)无法(fa)被(bei)加热到(dao)要求的(de)温(wen)度,尤(you)其是某些烘干设备(bei),加(jia)热(re)空气机组(zu),需要(yao)很(hen)高温(wen)的(de)热(re)风,但是蒸(zheng)汽压(ya)力太低,就很(hen)难(nan)做(zuo)到。
2、 针对需(xu)要(yao)使用蒸汽(qi)喷射真(zhen)空泵的(de)工况(kuang)(如脱(tuo)臭(chou)塔等(deng))的影(ying)响:
A、 当(dang)工(gong)作压(ya)力(li)降低时,其(qi)做(zuo)功(gong)能(neng)力和(he)流量减少,使(shi)抽气(qi)能力(li)降低(di),无(wu)法保证(zheng)塔内(nei)真空度。同(tong)时,喷(pen)射器(qi)内增压器(qi)的扩(kuo)压(ya)器(qi)的相应(ying)背压(ya)也会随之(zhi)降低(di),使(shi)增(zeng)压器(qi)可(ke)能不(bu)能(neng)正常(chang)工作,无(wu)法(fa)保证真空。
B、当工(gong)作压力(li)升高(gao)时,且高于设计(ji)值(zhi)时(shi),其做(zuo)功能力和流量提高,理(li)论(lun)上(shang)可以提高抽气(qi)能力(li),但(dan)由于增(zeng)压(ya)器(qi)的(de)几何尺(chi)寸已定,工作(zuo)蒸(zheng)汽消(xiao)耗远(yuan)远(yuan)大(da)于(yu)提(ti)高(gao)的(de)抽(chou)气能力(li),反(fan)而(er)打(da)大大(da)增(zeng)加(jia)了大(da)气冷(leng)凝器的负荷,因(yin)此增(zeng)加了蒸(zheng)汽的消耗(hao)。
总之,工厂锅炉出(chu)来(lai)的压(ya)力,应(ying)该(gai)尽量(liang)接(jie)近(jin)锅炉的设计(ji)额(e)定(ding)压力,这(zhe)样锅(guo)炉的(de)热效率(lv)最高(gao)。进到(dao)车间(jian)后,应该分(fen)级(ji)使(shi)用(yong)减(jian)压(ya)阀,把蒸汽(qi)压力降到(dao)要(yao)求(qiu)的(de)温(wen)度,减(jian)压阀(fa)不仅(jin)可以(yi)减(jian)压,还可(ke)以稳(wen)定压力(只(zhi)有先(xian)导(dao)式(shi)减压(ya)阀可以稳(wen)定压力),同时(shi)蒸(zheng)汽(qi)经过减(jian)压(ya)阀(fa)后(hou),会(hui)变(bian)成过(guo)热(re)蒸汽,蒸汽干(gan)度会(hui)提(ti)高,因(yin)此(ci)蒸(zheng)汽(qi)的传(chuan)热(re)效(xiao)率(lv)会(hui)更(geng)高;干(gan)燥(zao)的(de)高品(pin)质蒸汽,对(dui)后(hou)续(xu)的阀(fa)门管(guan)道(dao)和设备(bei)的(de)冲(chong)蚀腐(fu)蚀(shi)都大(da)大(da)减(jian)少(shao),延(yan)长(zhang)了设备寿(shou)命(ming)。
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