Willkommen bei Thomas Insights – jeden Tag veröffentlichen wir die neuesten Nachrichten und Analysen, um unsere Leser über Branchentrends auf dem Laufenden zu halten. Melden Sie sich hier an, um die Schlagzeilen des Tages direkt in Ihren Posteingang zu erhalten.
Der von Heißwasserkesseln erzeugte Dampf wird in vielen industriellen Anwendungen eingesetzt. Industrielle Prozesse wie Trocknen, mechanische Arbeit, Stromerzeugung und Prozesswärme sind typische Dampfanwendungen. Das Dampfventil wird verwendet, um den Dampfdruck am Einlass zu reduzieren und den Dampf und die Temperatur, die diesen Prozessen zugeführt werden, präzise einzustellen und zu steuern.
Im Gegensatz zu den meisten anderen industriellen Prozessflüssigkeiten weist Dampf spezifische Eigenschaften auf, die seine Steuerung mit Ventilen erschweren. Diese Eigenschaften können sein hohes Volumen und seine Temperatur sowie seine Kondensationskapazität sein, die das Volumen schnell um mehr als das Tausendfache reduzieren kann. Wenn Sie das Ventil als Prozesssteuerungsinstrument verwenden, müssen Sie bei der Verwendung von Dampf mehrere Aspekte berücksichtigen.
Nachfolgend sind die 7 gravierendsten Fehler bei Ventilanwendungen aufgeführt, die Sie bei der Verwendung von Dampf vermeiden dürfen. Diese Liste deckt nicht alle Vorsichtsmaßnahmen bei der Dampfventilsteuerung ab. Sie beschreibt gängige Vorgänge, die bei der Dampfregulierung häufig zu Schäden oder unsicheren Bedingungen führen.
Jeder weiß, dass Dampf kondensiert, aber wenn es um die Prozesssteuerung von Dampfleitungen geht, wird diese offensichtliche Eigenschaft von Dampf oft vergessen. Die meisten Leute denken, dass die Produktionslinie immer hohe Temperaturen aufweist und gasförmig ist und das Ventil dafür ausgelegt ist.
Da die Dampfleitung jedoch nicht immer im Dauerbetrieb läuft, wird sie abkühlen und kondensieren. Und Kondensation geht mit einer erheblichen Volumenreduzierung einher. Obwohl Kondensatableiter kondensierten Dampf effektiv behandeln, muss der Ventilbetrieb an der Dampfleitung so ausgelegt sein, dass er flüssiges Wasser behandeln kann, das normalerweise eine Mischung aus Flüssigkeit und Gas ist.
Wenn Dampf inkompressibles Wasser plötzlich beschleunigt und durch Ventile oder Armaturen blockiert wird, kommt es in Dampfleitungen zu Wasserschlägen. Wasser kann sich mit hoher Geschwindigkeit bewegen und in leichten Fällen Lärm und Rohrbewegungen verursachen, in schweren Fällen jedoch explosive Effekte, die zu Schäden an Rohren oder Geräten führen. Beim Betrieb mit Dampf sollte das Ventil an der Prozessleitung langsam geöffnet oder geschlossen werden, um ein plötzliches Platzen der Flüssigkeit zu verhindern.
Für Dampfanwendungen ausgelegte Ventile müssen unter den Auslegungsbedingungen von Druck und Temperatur funktionieren. Der Dampf dehnt sich schnell auf ein großes Volumen aus. Ein Temperaturanstieg von 20 K verdoppelt den Druck im Ventil, das möglicherweise nicht für solche Drücke ausgelegt ist. Das Ventil muss für den schlimmsten Fall (maximaler Druck und maximale Temperatur) im System ausgelegt sein.
Ein häufiger Fehler bei der Ventilspezifikation und -auswahl ist die Wahl des falschen Ventiltyps für Dampfanwendungen. Die meisten Ventiltypen können in Dampfanwendungen verwendet werden. Sie bieten jedoch unterschiedliche Funktionen und Steuerungen. Kugelhähne oder Schieber bieten eine präzise Durchflussregelung, die besser erreichbar ist als bei Absperrklappen. Aufgrund der hohen Durchflussrate ist dieser Unterschied bei Dampfanwendungen von entscheidender Bedeutung. Andere Ventiltypen, die in Dampfanwendungen häufig verwendet werden, sind Schieber und Membranventile.
Ein ähnlicher Fehler bei der Wahl des Ventiltyps ist die Wahl des Aktuatortyps. Der Aktuator wird verwendet, um das Ventil ferngesteuert zu öffnen und zu schließen. Obwohl in manchen Anwendungen ein Ein/Aus-Aktuator ausreichen kann, ist bei den meisten Dampfanwendungen eine Anpassung des Aktuators erforderlich, um Druck, Temperatur und Volumen präzise zu steuern.
Bevor Sie ein Ventil für Dampfanwendungen auswählen, sollten Sie sich etwas Zeit nehmen, um den zu erwartenden Druckabfall über das Ventil abzuschätzen. Das 1,25-Zoll-Ventil kann den Vordruck von 145 psi auf 72,5 psi reduzieren, während das 2-Zoll-Ventil im gleichen Prozessstrom den Vordruck von 145 psi auf nur 137,7 psi reduziert.
Obwohl die Verwendung kleinerer Ventile kostengünstig und verlockend ist, insbesondere wenn sie ausreichend sind, sind sie leider geräuschanfällig. Sie sind auch mit Vibrationen verbunden, die die Lebensdauer von Ventilen und Rohrverbindungen verkürzen. Erwägen Sie ein größeres Ventil als erforderlich, um Lärm und Vibrationen zu vermeiden. Das Dampfventil verfügt außerdem über eine spezielle Geräuschreduzierungsvorrichtung.
Ein weiterer Fehler bei der Ventildimensionierung ist die einstufige Druckreduzierung. Dies führt dazu, dass die hohe Dampfgeschwindigkeit am Ventilauslass die Oberfläche in einem Prozess namens Erosion abnutzt. Wenn der Versorgungsdampfdruck mehrere Größenordnungen höher ist als der lokale Bedarf, sollten Sie eine Druckreduzierung in zwei oder mehr Stufen in Betracht ziehen.
Der letzte Punkt der Ventilgröße ist der kritische Druck. Dies ist der Punkt, an dem eine weitere Erhöhung des Vordrucks den Dampfstrom durch das Ventil nicht mehr erhöht. Dies zeigt an, dass das Ventil für die erforderliche Prozessanwendung zu klein ist. Beachten Sie, dass die Größe des Ventils nicht zu groß sein sollte, um ein „Schwingen“ zu vermeiden. Dies kann auftreten, wenn eine geringfügige Änderung der Ventilposition eine erhebliche Änderung der Steuerfunktion verursacht, insbesondere bei Teillast.
Die Konstruktion von Dampfventilen und deren Prozessen kann knifflig sein. Die Spezifikationen für den Umgang mit den Volumenunterschieden zwischen Wasser und Dampf, Kondensation, Wasserschlag und Lärm können verwirrend sein. Viele Menschen machen diese häufigen Fehler bei der Konstruktion eines Dampfsystems, insbesondere beim ersten Versuch. Schließlich ist es ein natürlicher Teil des Lernens, Fehler zu machen. Wenn Sie die Informationen vollständig kennen, können Sie Fehler vermeiden, die zu höheren Kosten und Ausfallzeiten bei Dampfanwendungen führen können.
Copyright © 2021 Thomas Publishing Company. Alle Rechte vorbehalten. Bitte beachten Sie die Allgemeinen Geschäftsbedingungen, die Datenschutzerklärung und den kalifornischen Non-Tracking-Hinweis. Die Website wurde zuletzt am 8. Oktober 2021 geändert. Thomas Register® und Thomas Regional® sind Teil von Thomasnet.com. Thomasnet ist eine eingetragene Marke der Thomas Publishing Company.
Veröffentlichungszeit: 08.10.2021
