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化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用
先導隔膜自力式減壓穩(wěn)壓閥相對于其他電動氣動壓力控制閥，無需外部動力，節(jié)約能源；安裝方便，調試簡單容易；維護量小，本質安全，可用于危險易爆區(qū)域。在城市化進程不斷推進的背景下，石油、化工、醫(yī)藥等企業(yè)數量越來越多，為了合理利用土地資源，減少企業(yè)基礎投資，目前普遍通過建立化工園區(qū)，由園區(qū)集中提供水、電、汽、氣等能源，吸引相關企業(yè)入駐。化工園區(qū)內，蒸汽是各企業(yè)日常生產能源，在建立化工園區(qū)集中供熱蒸汽管網的過程中需要考慮各企業(yè)的用汽量及用汽特點，合理敷設管網，同時還需要綜合考慮管網建設中的環(huán)境保護、節(jié)能降耗和投資成本等問題。本文從蒸汽網的運營和設計入手，討論項目的一些節(jié)能降耗措施，希望對化工園區(qū)蒸汽管網設計和運營研究帶來幫助。
一、化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用蒸汽網的設計
蒸汽網設計的關鍵在于確保整個園區(qū)用熱的協調性、安全性和經濟性，同時在蒸汽管道正常運營的基礎上降低管網損耗，本系列減壓閥是本公司參考產品而研制開發(fā)成功的新型先導式超大膜片減壓閥,本產品在普通減壓閥的基礎上做了很大的改進.膜片采用了新型材料,并加式了式作面積,因此閥門上游壓力或下游負荷細微的變化都能及時準確的反饋到主閥膜片,來調節(jié)主閥的開度,確保下游壓力的穩(wěn)定。
本產品的另一個突出的特點為：同一個閥體上可安裝和互換多個導閥在穩(wěn)壓的同時，實現溫度控制、上游壓力的控制、遠程的開關控制等。這種導閥式結構設計，一方面雙閥芯的結構消除了上游壓力的影響；另外一方面下游反饋壓力與設定值之間的差異經主隔膜放大，使得減壓閥反應非常靈敏，從而保證了下游蒸汽壓力的穩(wěn)定。
序號 | 品 名 | 型 號 及 規(guī) 格 | 單位 | 數量 |
1 | 減壓閥 | 大膜片蒸汽減壓閥 PN16 DN100 介質：蒸汽 進法蘭到出法蘭長度350MM 法蘭外圓：220MM 螺絲孔中心距：180MM 螺絲孔數及大小：8-18MM 進口壓力 0.6-0.7 MPA, 出口壓力 0.2-0.3 MPA 導壓管導壓到下游 | 臺 | 1 |
2 | 減壓閥 | 大膜片蒸汽減壓閥 PN16 DN50 介質：蒸汽 進法蘭到出法蘭長度230MM 法蘭外圓：165MM 螺絲孔中心距：125MM 螺絲孔數及大小：4-18MM 進口壓力 0.6-0.7 MPA, 出口壓力 0.2-0.3 MPA 導壓管導壓到閥體 | 臺 | 1 |
化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用具體措施如下：
（一）熱用戶調研
在前期準備工作中需要調查分析熱用戶的用熱規(guī)律。化工園區(qū)入駐了大量企業(yè)，各企業(yè)生產工藝及生產規(guī)模存在較大差異，各企業(yè)用熱參數、熱負荷需求量均不同，一些企業(yè)需要高溫高壓高品質蒸汽，一些企業(yè)低壓蒸汽即可滿足生產需求，一些企業(yè)對溫度是剛性要求，一些企業(yè)對壓力是剛性要求，一些企業(yè)全天連續(xù)生產，一些企業(yè)間斷生產，還有一些企業(yè)用熱負荷極不穩(wěn)定，因此必須做好熱用戶的調研工作，了解企業(yè)的生產工藝，用汽特征，以此統籌規(guī)劃園區(qū)蒸汽管網，保證管網運營的可靠性和經濟性。
先導式蒸汽減壓閥是一個減壓穩(wěn)壓閥，其不論上游壓力變化還是蒸汽流量變化均能穩(wěn)定下游蒸汽壓力，在蒸汽全流量和零流量時都能保證下游蒸汽壓力的穩(wěn)定。減壓閥不能直接按照管道口徑配置，必須依據上下游壓力、蒸汽流量、流量波動、要求壓力精度等參數進行選型。先導隔膜式減壓閥非常適合于關鍵工業(yè)設備蒸汽的減壓穩(wěn)壓，也適合負載波動較大的車間蒸汽主管或支管的壓力控制。由于蒸汽中的冷凝水和雜質對減壓閥的穩(wěn)定和壽命有很大影響，需要在蒸汽減壓閥前安裝高效汽水分離器和100目不銹鋼濾網蒸汽過濾器。確保長久使用效果。
1.減壓比達20:1,過去的兩段減壓現在用一段即可實現。
2.由于膜片大,又采用外部檢測構造,可以控制穩(wěn)定的二次側壓力。
3.由于Cv值大,流量及控制能力的飛躍提高,比通常的公稱通徑小1~2個號碼的產品也可使用。
4.由于閥門為單球形,其密封性提高,滲漏量較小。
5.可管理0.02Mpa以下的低壓。
閥體:鑄鋼/不銹鋼.閥內件：不銹鋼.膜片：不銹鋼。
*二次側壓力的檢測方法：
一般為外部測方法,也生產其他規(guī)格的內部檢測方法的產品,但其Cv值要小。
*減壓比:20:1。
*二次側調整壓力:一次側壓力(表壓)的85％以下。
*最小壓差:0.05 Mpa(0.5kgf/cm2)。
*閥座滲漏量:額定流量的0.01％以下。
化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用主要技術參數：
公稱壓力（MPa） | 2.5 |
殼體試驗壓力（MPa） | 3.75 |
密封試驗壓力（MPa） | 2.5 |
進口壓力（MPa） | 2.5 |
出口壓力范圍（MPa） | 0.02-1.6 |
壓力特性偏差（MPa） | GB12246-1989 |
流量特性偏差（MPa） | GB12246-1989 |
滲漏量 | GB12245-1989 |
零件名稱 | 零件材料 |
閥體、閥蓋 | WCB |
閥座 | 2Cr13 |
閥瓣 | 2Cr13 |
閥桿 | 2Cr13 |
膜片 | 1Cr18Ni9Ti |
調節(jié)彈簧 | 60Si2Mn |
（二）化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用蒸汽管網的設計原則
1管道布置
蒸汽管道的敷設一般遵循距離短、線路直的原則，熱源盡量靠近負荷大的用戶，科學合理地進行管道敷設。當前以地下敷設和地上架空敷設為主要形式，其中架空敷設要和周邊建筑物保持協調，不宜架空的地段選擇地下埋設。近年來我國蒸汽管道直埋敷設技術長足發(fā)展，應用廣泛。
2化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用管道組成件
蒸汽管道的組成件主要包括管道、閥門、管件、疏水裝置、安全裝置、計量裝置等。蒸汽管道材質的選擇主要與蒸汽的壓力和溫度有關，通常以焊接鋼管和無縫鋼管為主。管件的種類繁多，包括三通、彎頭、大小頭、接管座等。安全閥主要在管道超壓時進行泄壓保護，一般垂直安裝，排放管與大氣相連接。疏水閥可以及時排出管道內產生的凝結水，避免管道中因存在大量凝結水引起水擊事故，設計時需要根據輸水量和疏水壓差合理選擇疏水閥的型號及類別。在熱源出口以及熱用戶入口位置一般均會安裝流量裝置，用于計量結算。
3化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用蒸汽管道熱補償
化工園區(qū)內，蒸汽管道一般與其他物料管道一起，在化工園區(qū)管廊上進行敷設。蒸汽管道在通汽停汽時會出現熱脹冷縮情況，為了保障蒸汽管道在熱狀態(tài)下自身的穩(wěn)定性及周邊管道、綜合管廊的安全性，必須對蒸汽管道進行合理的熱補償。一般利用自然彎角進行熱膨脹的自然補償或者設置補償器的方式，比如方形補償器、波紋補償器、套管式補償器、旋轉補償器等，設計時需要根據管網的布置確定補償器的形式與規(guī)格。現在熱網多用自然補償和旋轉補償器補償、波紋管補償器補償相結合的方式。
如何動態(tài)設定化工園區(qū)供熱先導隔膜式蒸汽減壓閥應用的工作壓力呢？
1．首先確定所有截止閥已關閉。
2．取下導閥彈簧帽,逆時針旋轉調節(jié)螺栓至彈簧松馳狀態(tài)。確定彈簧處于垂直位置,并在導座中心。
3．按如下順序打開截止閥：
a) 打開蒸汽主管疏水閥前的截止閥。這將確保減壓閥前的蒸汽不含冷凝水。
b) 打開感應管的隔離閥。
c) 打開下游截止閥。
d) 緩慢打開入口截止閥。
4．順時針緩慢旋轉調節(jié)螺栓,至下游壓力表顯示要求的減壓壓力。
5．系統壓力穩(wěn)定后,可能需再次調節(jié)導閥彈簧 。裝好彈簧罩,擰緊鎖緊螺母。
6．注意一擰緊導閥法蘭接口,確保無泄漏。
啟動前正常的位置是主閥關閉,導閥由彈簧力作用打開。蒸汽經由導閥進入主隔膜室,一部分蒸汽則經由控制孔流出。當導閥流入的蒸汽大于由控制孔流出的蒸汽。主隔膜室中的控制壓力增大,打開主閥。隨著蒸汽流過主閥,下游壓力的增量經由感應管反饋作用在導閥隔膜下部,該作用力平衡了隔膜上部的彈簧壓縮力,使導閥逐漸關閉節(jié)流,從而維持主隔膜室中的壓力,控制主閥的開度輸送適量的蒸汽。調節(jié)導閥隔膜上的彈簧,即可改變下游的設定壓力。當不需要蒸汽時,感應管壓力增大,關閉導閥,控制壓力，由控制孔釋放,使主閥緊密關閉。
