减压阀常见失效问题分析
Ty valve阀门前线快报
减压阀是通过调节将入口压力降低到所需的出口压力,并依靠介质本身的能量自动保持出口压力稳定的阀门。从流体力学的角度来看,减压阀是一种局部阻力可变的节流元件,即通过改变节流面积,使流体的流量和动能发生变化,从而产生不同的压力损失,从而达到减压的目的。
01突发故障原因分析
1.减压阀突然失效的主要原因是冷凝水进入减压阀;
A.对于隔膜先导减压阀:如果阀门进水,主阀的隔膜腔将充满水(即隔膜下方)。没有蒸汽压力,隔膜不会变形膨胀,主阀推不动,主阀打不开,蒸汽过不了主阀,导致减压阀后压力上不来。
对于活塞-先导式减压阀:如果阀门推进水,活塞上部将充满水,并且没有蒸汽压力,因此活塞无法被推下,主阀无法关闭,导致减压阀直接通过或压力上升。
解决方法:在减压阀前3米范围内安装汽水分离器。如果不能安装汽水分离器,至少必须安装一套自由浮动疏水阀WY80F。不得使用热动力疏水阀,必须在疏水阀后面安装止回阀(如果冷凝水被回收)以确保正常排水。如图1和图2所示。
图1(汽水分离器的安装):
图2(如果汽水分离器不能安装在减压阀前面,至少需要一套蒸汽疏水阀):
b、如果阀后进水,先导阀膜片下方的空腔将充满水,并且没有蒸汽压力,因此无法推动先导阀膜片自动复位,导致压力波动很大或无法调节。
解决方法:在减压阀后面安装止回阀和疏水阀,以确保冷凝水不会回流到减压阀。如图3所示。
图3:(减压阀后安装一个止回阀,用于不连续生产,特别是在饲料行业)。
2.减压阀前端安装了一个热功率疏水阀(盘式疏水阀),减压阀因积水而失效。
因为热动力疏水阀需要至少0.3bar的压差才能排放,也就是说,一旦失去压力,它需要在疏水阀前面至少3米的水才能排放。当设备关闭时,由于蒸汽冷凝,设备内部会形成true空。此时冷凝水回流,大量冷凝水必然会积聚在疏水阀前面。当设备启动时,这些冷凝水将被迅速推入后面的减压阀中,导致减压阀失效,原因同上。
解决方法:最好安装汽水分离器。如果没有,请在减压阀前使用排量稍大的机械疏水阀(如way的自由浮球疏水阀WY80F)来代替热功率疏水阀。它只需要0.01bar的压差就能排出冷凝水,机械疏水阀持续排水,因此关闭后疏水阀前几乎没有积水。因此,不存在水可能积聚在减压阀中的严重问题,并且减压阀不会失效。
02下游压力过低
1.减压阀前没有蒸汽通过。检查上游蒸汽阀是否打开,过滤网是否干净。(为了便于调试和故障诊断,必须在上游安装压力表和过滤器)。
2.先导阀中的调节弹簧断裂。
3.导管组件或过滤网被杂质堵塞,或外部导管被折叠-拆下联管螺母并彻底清除杂质。
4.先导阀推杆太短。
5.减压阀中有水。
6.主阀的隔膜可能破裂。
7.蒸汽流量不足,实际用汽量远大于蒸汽流量,会导致压力低于设定压力。
1)检查上游压力是否正确。如果低,阀门流量将减少,在满负荷下不能保证下游压力。
2)检查后端负载是否增加?
3)满负荷压力下降时,上游阀门可能堵塞或上游管道直径过小,或选择小于直径的阀门(如截止阀和过滤器),这是间接节流。
4)蒸汽湿度过高。
5)如果下游压力仍然过低,则需要安装更大的阀门。
03下游压力过高
1.旁通阀泄漏。
2.减压阀中有水。-如上所述。
3.当下游压力管道堵塞或设备停机时,压力被截留在管道中,压力上升至与上游压力相同。
4.导管组件或滤网被杂质堵塞,或外部导管被折叠-拆下联管螺母并彻底清除杂质,并清洁滤网。
5.先导阀的隔膜严重变形或破裂。
6.先导阀或先导阀杆卡滞。
7.主阀不能与主阀座接触和密封(可能有杂质)。
8.杂质进入,活塞被卡住-在减压阀前安装一个过滤器。
9、先导阀不能与先导阀座密封接触。
04减压阀后压力不稳定。
1.对于直动式减压阀,出口压力随着入口压力的波动而波动。-使用先导式减压阀。
2.后端减压阀与气动控制阀之间的距离过短,导致压力波动。-间距至少为1米。
3.反馈导管和减压阀之间的距离太近。-间距至少为1米,但导管必须安装在控制阀之前。
4.主阀的密封面被蒸汽侵蚀,导致压力偏差大且不稳定。
5.先导阀的密封面被磨损侵蚀后泄漏,导致压力偏差大且不稳定。
6.活塞和活塞缸之间的磨损间隙增大,导致蒸汽泄漏和压力不稳定。
7.弹簧使用时间过长后,由于弹簧变形或强度不足,减压阀无法完全关闭,导致压力不稳定。
8.选择过大,导致压力不稳定。
9.如果减压比太大,当下游压力小于上游压力的10%时,它将大幅波动。
05蒸汽压力不稳定
蒸汽达到蒸汽消耗点的压力应达到工艺要求的值,并且压力应非常稳定,以便为工艺提供合适的温度,否则工艺的性能将受到严重影响。
因为蒸汽的物理特性是饱和蒸汽的压力与温度、焓值、比容、密度一一对应,例如10Barg压力蒸汽对应的温度为184度,焓值为1999.47kJ/kg。如果压力忽高忽低,蒸汽温度和焓就在不断变化。
1.对于一些加热设备来说,如果压力发生变化,材料的温度就会发生很大的波动,从而影响产品质量,甚至导致产品报废的问题;如果在加热器前面安装气动控制阀,可以控制温度,但压力不稳定,这将导致控制阀不断振荡,导致控制阀的使用寿命减少。
如果蒸汽压力超过设备的额定压力,将严重损坏设备;如果蒸汽压力太低,材料可能无法加热到所需的温度,特别是对于一些干燥设备和加热空空气装置,它们需要非常高温度的热空气,但蒸汽压力太低,因此很难做到这一点。
2.鉴于工作条件的影响(如除臭剂等。)需要使用蒸汽喷射泵:
a .当工作压力降低时,其工作能力和流量减小,从而使泵送能力降低,无法保证塔内的真空度。同时,喷油器中增压器扩散器的相应背压也会降低,因此增压器可能无法正常工作,无法保证真空。
b、当工作压力高于设计值时,其工作能力和流量均有所提高,理论上可提高泵送能力。然而,由于增压器的几何尺寸固定,工作蒸汽消耗远远大于提高的泵送能力,这大大增加了大气冷凝器的负荷,从而增加了蒸汽消耗。
简而言之,来自工厂锅炉的压力应尽可能接近锅炉的设计额定压力,以使锅炉的热效率最高。进入车间后,应分阶段使用减压阀将蒸汽压力降至所需温度。减压阀不仅能减压,还能稳压(只有先导减压阀能稳压)。同时,蒸汽经过减压阀后会变成过热蒸汽,蒸汽干度会提高,因此蒸汽的传热效率会更高;干燥的优质蒸汽大大减少了后续阀门、管道和设备的冲刷腐蚀。
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