先導(dǎo)式減壓閥在蒸汽系統(tǒng)節(jié)能改造
蒸汽在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的作用。以鋼鐵企業(yè)為例，蒸汽是企業(yè)生產(chǎn)所使用的主要能源介質(zhì)之一，同時(shí)也是生產(chǎn)的副產(chǎn)品，其主要作用是供熱及提供動(dòng)力。蒸汽系統(tǒng)一般由發(fā)生裝置（如鍋爐等）、蒸汽輸送系統(tǒng)（包括管網(wǎng)及閥門）、蒸汽使用系統(tǒng)（包括換熱器及汽輪機(jī)等）組成。閥門作為蒸汽系統(tǒng)中調(diào)控裝置，在整個(gè)蒸汽系統(tǒng)中有非常重要的作用。
蒸汽系統(tǒng)節(jié)能潛力巨大，節(jié)能的途徑也很多，本文主要從先導(dǎo)式減壓閥應(yīng)用的角度談起。
在蒸汽系統(tǒng)中，先導(dǎo)式減壓閥是采用控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時(shí)借助閥后壓力的作用調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進(jìn)口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護(hù)其后的生活生產(chǎn)器具的一種裝置。
本文通過某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站的具體應(yīng)用案例，從節(jié)能和設(shè)備安全的角度出發(fā)，進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)際效果表明，達(dá)到了預(yù)期的目的。
1、先導(dǎo)式減壓閥的工作原理
先導(dǎo)式減壓閥結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，通過閥門下游管線的反饋管反饋壓力的變化情況，反饋管的壓力變化直接作用于先導(dǎo)閥的膜片下。
當(dāng)系統(tǒng)壓力高于調(diào)節(jié)彈簧的壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí)候，膜片下的壓力推動(dòng)其壓緊彈簧向上移動(dòng)，逐步關(guān)閉壓力先導(dǎo)閥。當(dāng)壓力先導(dǎo)閥關(guān)閉時(shí)，蒸汽不會(huì)再進(jìn)入減壓閥主閥下面的隔膜腔，主閥也隨之關(guān)閉，此時(shí)的減壓閥相當(dāng)于一個(gè)關(guān)閉的截止閥，消除了因?yàn)殚y門泄漏而導(dǎo)致閥后壓力持續(xù)升高，安全閥放散的問題。反之當(dāng)蒸汽壓力下降低于設(shè)定值時(shí)，壓力先導(dǎo)閥打開，蒸汽進(jìn)入主閥隔膜腔，頂起主膜片打開主閥，進(jìn)行減壓。
2、先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站在某鋼鐵企業(yè)厚板廠的應(yīng)用案例
以某鋼鐵企業(yè)厚板廠蒸汽系統(tǒng)為例：蒸汽用戶主要有浴室、磨輥間、檢化驗(yàn)室等，蒸汽由公輔總管DN150供給，減壓前蒸汽壓力為1.0-1.6MPa，減壓后蒸汽壓力為0.37-0.45MPa，蒸汽用量變化為1t/h-39t/h。原有活塞式減壓閥在蒸汽用量較小得時(shí)間段內(nèi)（非洗浴期間），開度過小，氣蝕嚴(yán)重，損壞頻繁。同時(shí)由于活塞式減壓閥密封性不好，當(dāng)蒸汽用戶不再使用時(shí)，無法實(shí)現(xiàn)靜態(tài)減壓，導(dǎo)致閥后壓力持續(xù)上升，安全閥頻繁放散，造成能源浪費(fèi)，據(jù)粗略估算，年蒸汽放散約9000t。
為解決這一問題，經(jīng)設(shè)計(jì)選型采用華申·馬克丹尼公司的先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站代替原有的活塞式減壓閥。改造后蒸汽系統(tǒng)壓力，流量穩(wěn)定，消除了蒸汽的放散，保證蒸汽的正常供給及使用。
根據(jù)蒸汽使用過程中負(fù)荷變化大的情況，分兩路進(jìn)行減壓。先導(dǎo)式減壓閥并聯(lián)閥站由主減壓閥、輔減壓閥、安全閥、疏水閥、過濾器、截止閥、壓力表及管道組成。
當(dāng)減壓閥后壓力低于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa時(shí)，主、輔減壓閥同時(shí)工作；當(dāng)減壓閥后壓力低于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa而高于主減壓閥設(shè)定值時(shí)0.37MPa，僅輔減壓閥進(jìn)行工作；當(dāng)減壓閥后壓力高于輔減壓閥設(shè)定值0.45MPa，主、輔減壓閥都不工作，維持閥后壓力在輔減壓閥設(shè)定值。
實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)非洗浴期間，蒸汽用量小，通過輔減壓閥進(jìn)行減壓供汽。當(dāng)洗浴期間，蒸汽用量增大，輔減壓閥供汽量不足，壓力降至主減壓閥設(shè)定值以下時(shí)，主、輔減壓閥同時(shí)工作進(jìn)行供汽。
由于先導(dǎo)式減壓閥調(diào)節(jié)精度高，可達(dá)到0.01MPa，使得主、輔減壓閥并聯(lián)工作成為可能。同時(shí)在不同蒸汽用量時(shí)采用不同減壓閥進(jìn)行減壓的工作方式，穩(wěn)定了減壓后蒸汽的流量與壓力，避免了原有狀態(tài)下，活塞式減壓閥開度過小而造成的汽蝕及損壞。
