Добро пожаловать в Thomas Insights — каждый день мы будем публиковать последние новости и аналитику, чтобы держать наших читателей в курсе тенденций отрасли. Зарегистрируйтесь здесь, чтобы получать заголовки дня прямо на свой почтовый ящик.
Пар, производимый водогрейными котлами, широко используется в промышленных целях. Промышленные процессы, такие как сушка, механическая работа, производство электроэнергии и технологический нагрев, являются типичными применениями пара. Паровой клапан используется для снижения давления пара на входе и для точной регулировки и контроля пара и температуры, подаваемых в эти процессы.
В отличие от большинства других промышленных технологических жидкостей, пар имеет особые характеристики, что затрудняет его управление 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 процессом, есть несколько соображений при использовании пара.
Ниже приведены 7 самых серьезных ошибок в применении клапанов, которые нельзя допускать при использовании пара. Этот список не охватывает все меры предосторожности при управлении паровыми клапанами. Он описывает общие операции, которые часто приводят к повреждениям или небезопасным условиям при попытке регулирования пара.
Всем известно, что пар конденсируется, но при обсуждении управления процессом паропроводов часто забывают об этой очевидной особенности пара. Большинство людей думают, что производственная линия всегда находится в высокой температуре и газообразном состоянии, и клапан предназначен для этого.
Однако паропровод не всегда работает непрерывно, поэтому он будет охлаждаться и конденсироваться. А конденсация сопровождается значительным уменьшением объема. Хотя конденсатоотводчики эффективно обрабатывают конденсированный пар, работа клапана на паропроводе должна быть рассчитана на обработку жидкой воды, которая обычно представляет собой смесь жидкости и газа.
Когда пар заставляет несжимаемую воду внезапно ускоряться и блокируется клапанами или арматурой, 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 и закрывать медленно, чтобы предотвратить внезапный прорыв жидкости.
Клапаны, предназначенные для паровых применений, должны работать в расчетных условиях давления и температуры. Пар быстро расширяется до большого объема. Повышение температуры на 20 К удвоит давление в клапане, который может не быть рассчитан на такие давления. Клапан должен быть рассчитан на наихудший случай (максимальное давление и температура) в системе.
Распространенной ошибкой при спецификации и выборе клапана является неправильный тип клапана для паровых применений. Большинство типов клапанов можно использовать в паровых применениях. Однако они обеспечивают разные функции и элементы управления. Шаровые краны или задвижки обеспечивают точное управление потоком, что более достижимо, чем дроссельные клапаны. Из-за большой скорости потока эта разница имеет решающее значение в паровых применениях. Другие типы клапанов, которые распространены в паровых применениях, — это задвижки и мембранные клапаны.
Аналогичная ошибка в выборе типа клапана — выбор типа привода. Привод используется для дистанционного открытия и закрытия клапана. Хотя в некоторых приложениях может быть достаточно двухпозиционного привода, большинство паровых приложений требуют настройки привода для точного управления давлением, температурой и объемом.
Перед выбором клапана для паровых приложений потратьте некоторое время на оценку ожидаемого падения давления на клапане. 1,25-дюймовый клапан может снизить входное давление с 145 фунтов на кв. дюйм до 72,5 фунтов на кв. дюйм, в то время как 2-дюймовый клапан на том же технологическом потоке снизит входное давление с 145 фунтов на кв. дюйм до всего лишь 137,7 фунтов на кв. дюйм.
Хотя использование клапанов меньшего размера экономически эффективно и заманчиво, особенно когда их достаточно, они, к сожалению, склонны к шуму. Они также связаны с вибрацией, которая сокращает срок службы клапанов и трубной арматуры. Рассмотрите вариант клапана большего размера, чем требуется, чтобы справиться с шумом и вибрацией. Паровой клапан также имеет специальное устройство для снижения шума.
Еще одной ошибкой в выборе размера клапана является 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 этапов.
Последняя точка размера клапана — критическое давление. Это точка, в которой дальнейшее увеличение входного давления не увеличит поток пара через клапан. Это указывает на то, что клапан слишком мал для требуемого технологического применения. Помните, что размер клапана не должен быть слишком большим, чтобы избежать «качаний», которые могут возникнуть, когда небольшое изменение положения клапана вызывает существенное изменение функции управления, особенно при частичной нагрузке.
Проектирование паровых клапанов и их процессов может быть сложным. Спецификации по обработке разницы объемов воды и пара, конденсации, гидравлического удара и шума могут сбивать с толку. Многие люди совершают эти распространенные ошибки при проектировании паровой системы, особенно при первой попытке. В конце концов, совершать ошибки — это естественная часть обучения. Знание всей информации в полном объеме может помочь вам избежать ошибок, которые могут привести к увеличению затрат и простоям паровых приложений.
Copyright © 2021 Thomas Publishing Company. Все права защищены. Ознакомьтесь с положениями и условиями, заявлением о конфиденциальности и уведомлением о неотслеживании в Калифорнии. Последнее изменение веб-сайта: 8 октября 2021 г. Thomas Register® и Thomas Regional® являются частью Thomasnet.com. Thomasnet является зарегистрированной торговой маркой Thomas Publishing Company.
Время публикации: 08-окт. 2021 г.
