减温减压系统软件中调节阀门的工艺技术规定及选中

作 者： 沈中奇
摘 要： 文中阐述减温减压系统软件主要设备调节阀门运用中的问题，及其分析问题的流程和处理的方式 。

1 引言

在减温减压系统软件中，主要设备调压阀前后左右压差大，易发生泄露、噪音及汽蚀，自动控制系统也会无效。文中在现场评测信息的基本上，剖析加工工艺对系统调节阀门的规定。并根据加工工艺主要参数剖析，对生产厂家测算的研究来确认采用商品。文章内容最终从我厂系统软件更新改造前后左右的状况对概念剖析给予确定。

2 加工工艺情况及更新改造前的加工工艺情况

在我企业自购蒸气的技术生产制造中，有一台主要设备为减温减压器，该设施将锅炉生产的蒸气（在没有根据汽轮发电机发电量的情形下）从2.48MPa 430^oC减温减压到0.35MPa 170^oC，以达到企业别的用汽企业的要求；该减温减压器上的调压阀和减温开水多路阀为该减温减压器厂配套设施的，型号规格为Y45Y100-Dgl50双坐调压阀和JF61H-100DN32给排水多路阀；该机器设备自企业生产制造至今，持续运转了4年多，大部分能符合企业生产制造的规定；但在这里4年多的运作期限内，大家也发觉该机器设备具有一些问题，具体表现在以下几层面：

（1）调压阀的泄露量大，尤其是蒸气根据汽轮发电机发电量的情形下，在这种标准下，该调压阀应该是彻底关紧的，但因为双坐阀自身的结构特征和产品品质等问题，该闸阀在关完部位时仍有很大的蒸气泄露量，导致了多余的资源耗损，并增加了产品成本。

（2）调整范畴小：从双坐阀的调整特点得知，该阀的调整范畴相对比较小；依据技术的操作状况看来，在加热炉小负载运转时（蒸气生产能力在10t/h时），该调压阀没法进行对蒸气的压力的调整，即在蒸汽流量低于1Ot/h时，没法对蒸气工作压力开展调整。

（3）精度低，可靠性差：调压阀和减温阀的操纵选用的是带伺服放大器角行程安排电动执行器，执行器与阀座的联接选用的是杆杠；伺服放大器的型号规格过度老旧，均衡和稳定性的调整过度繁杂，很有可能因为用以伺服放大器和意见反馈板上的电子元器件元器件没经现代化解决，故对自然环境的需求也较高，在高溫和烟尘工作环境不稳定；执行器与油路板的联接设计方案不科学，多支撑点的杆杠联接方法尽管考虑了将角行程安排电动执行器导出力的变大，但因为杆杠各联接点存有很大的机械设备间隙，不能满足全部自动控制系统对精度及操纵可靠性的规定.因而对这两台阀的精度和操纵可靠性均较弱，不能满足全自动的规定，自生产制造驾车至今一直处在手动式和实地实际操作情况，精度低。

（4）日常检修量大，加工工艺实际操作艰难：因为该自动控制系统上的机器设备在那时候型号选择时均有一定的缺点，因而在具体运转时一直出现一些问题，每星期均有2-3次的检修，并且加工工艺自逐渐生产制造至今就并没有投上过全自动，提升了加工工艺实际操作员工的操控难度系数。

为了更好地彻底解决以上机器设备所存在的不足，更强的达到加工工艺生产安全的规定，我们决定对该减温减压器上的调压阀和减温开水多路阀以及自动控制系统完成更新改造，依据技术的标准及企业当前的制造情况，该两部阀应达到如下所示的技术生产制造标准：

a）蒸气缓解压力调节阀门

加工工艺管经：<?xml:namespace prefix = st1 />150mm（DN150、PN10）物质：蒸气

环境温度：Max 4300C

总流量：Qmin4t/h Qnor15t/h Qmax20t/h

进口的工作压力：2.45MPa

出入口工作压力：0.35MPa

配电动执行器：开关电源为220VAC/50Hz

键入数据信号为：4—20mA

阀位意见反馈数据信号为：4—20mA

执行器上带手动式开/关摇杆或主轴

b）减温开水阀

加工工艺管经：32mm（DN32、PNIO）

物质：水

环境温度：1080C

总流量：Qmax 2500kg/h

进口的工作压力：3.OMPa

出入口工作压力：0.4MPa

配电动执行器：开关电源为220VAC/50Hz

键入数据信号为：4～20mA

阀位意见反馈数据信号为：4～20mA

执行器上带手动式开/关摇杆或主轴依据以上的技术标准，大家将调节阀门和执行器分离型号选择，最先明确执行器，随后再挑选调节阀门，再由调节阀的供应商给予成套设备。

3 电动执行器的型号选择

依据加工工艺运作的必须及加工工艺工作人员的规定，此调节阀门的执行器我们决定采用电动执行器，因此就大家所把握的材料，经多方面较为大家挑选如下所示三家在全球范畴内较有名的电动执行器技术专业生产商：日本KOSO、法国auma、美国Rotork。

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经让我们掌握三家厂的商品基本情况如下所示：

表1

从以上三种商品中，大家选用了国外的auma电动执行器，原因如下所示：

3.1 工作温度

现阶段我公司已经用的减温减压器周边的工作温度大家评测为：离高压闸阀10cm处的环境温度为2200C上下，在这里点往上再移位15cm，这里环境温度为720C，而现阶段常用的电动执行器处的环境温度为560C。依据大家这几年的应用KOSO的工作经验看来，KOSO对工作温度是低于600C，但在570C上下时，此电动式组织即发生工作中异常的状况。因而，KOSO的电动执行器不可以适用于此减温减压器上，而auma及Rotork的作业区域为-250C- 800C，且auma也有一种持续高温型的，可将适用工作温度范畴拓展为0- 120oC，而在人们的这里运用中，采用-250C一 800C=的通用型就可以。

3.2 导出扭矩

现阶段我企业20t/h调压阀上的交流伺服电机额定值导出扭矩为250N.M，但在给调压阀出力时运用了一个杆杠，将此力变大了6倍（当场杆杠力臂各自为65cm 比11cm）。那样对于此事调压阀的导出扭矩事实上在1500N.M上下，而从前表中可以看得出，l500N.M的扭矩导出对KOSO电动执行器而言已经是限制了，并没有容量，因而仅有auma及Rotork可以。

3.3 运用状况

（1）KOSO电动执行器在我企业发电厂已经有较多的运用，在较低的工作温度（530C=下列），小扭矩导出（500N.M下列）的前提下应用状况不错，检修量也较少，这几年的运作也较令人满意。

（2）auma电动执行器我企业的维修人员有对该商品的应用及检修工作经验，据维修人员体现，此执行器在使用了十几年后，均能一直很稳定的工作，检修量非常少，提议大家也用此电动执行器。

（3）Rotork执行器在人们的朋友企业有运用，本厂的发电厂有多台调节阀门也是用的Rotork的电动执行器，应用了一年多，工作中一直非常好，几乎并没有检修量。

（4）在特性价钱层面

经大家的掌握较为，假如将auma的价钱理解为lA得话，则KOSO的价钱为（0.3—0.4）A，而Rotork的价格为（1.2一1.3）A。

根据上叙原因．我们决定选用auma企业的电动执行器。

4 调节阀门的工艺技术规定及型号选择

因为调节阀门的型号选择，牵涉到的原因较多，考虑到的原因也很繁杂，牵涉到众多技术专业，并不是此层面的专业生产厂家，有此要素怕考虑到不上，并且此机器设备对咱们而言即重要又项目投资高，因而在选取供应商时，大家承诺了如下所示标准：

立即同生产商或该生产厂家的服务处联络，此点关键是以服务支持上考虑到。

务必是全世界知名的且在这里层面有较优质的生产制造及服务项目绩效的大生产商，此点关键从产品品质和信誉度上考虑到。

价钱上一定要有竞争能力。

根据以上三点缘故，就大家所把握的基本资料和状况，大家选用了三家生产商，分别是：国外Fisher企业，德国Neles企业和国外的Samson企业。

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以上三家的象征在接到大家的技术标准后，又通过多次联络，不断核查相关的工艺及加工工艺主要参数，均进行了型号选择，且有三家均在选择中给予了调节阀门型号选择结构计算（均按己方规定，配auma电动式头，并调节好、总程交货），状况如下所示：

表2

从三家的价格状况及之后的技术学习中认识到：Fisher及Samson选定阀为单阀阀，而德国Neles选的为阀门（带Q—Trim内键的TOP5系列产品）。

单座调节阀即是globe阀，从该阀的构造上得知为高低不平力衡阀，一般物质流入为下入上起（Fisher及Samson均选此类阀），该类阀的阀心是根据左右行程安排方法来操纵物质总流量的，因此配该阀的执行器为左右行程安排的直行程组织；而NELES的TOP5系列产品调节阀门为球阀结构，阀心根据0—90度的电源开关视角来操纵物质的总流量，因此配该阀的执行器为0—90度的角行程安排程组织。

下边从此三家生产厂家已报的二种阀型较为如下所示：

4.1 调节阀门在运行时对执行器出力的规定

单阀阀因为自身结构设计和构造上的缘故，在大气体压力的情形会造成很大的不平衡感，实际到咱们的技术前提下，假如按人们的技术标准：即6”（150ram）阀及2.1MPa的气体压力，所形成的不平衡感约为：1854.6 kg，充分考虑l5%上下的容量，最少也在2l00kg上下此点在Samson的结构计算中已反映出去，她们推算出来的推动力在l8.8KN上下，而Fisher在同大家的沟通交流中，也说到此不平衡感，并且也非常大，但在的结构计算中并没有描述出去。因为电动执行器出力要有超过此不平衡感才可以关掉此阀，因而电动式头的输出功率要比较大，并且单相电220VAC的电动机已达到不了此规定，务必要三相380V的马达才可以造成此极大推动力。在Samson的结构计算中，也已考虑到了此问题，她们是选用三相380V开关电源的。因为规定电动机出现的推动力大，因此电机额定功率也需要大，对电动执行器的需求也高，因此价钱也较贵，此点Samson和Fisher的价格均有反映。而在eles价格中，因为她们运用的是TOP5系列产品的阀门，因而十分恰当地躲避了此难点。电动式头给予的是扭矩，比立即的作用在阀上的推动力要小得多，经她们测算，觉得只需80N.M的扭矩就可以，那样电动执行器导出的力就小得多：电动式头的价位要低，总体价钱肯定也就会有竞争优势了。

4.2 调节阀门噪音与汽蚀

在调节阀门的型号选择中，另一个主要的要充分考虑的问题是噪音及汽蚀。尤其是物质为高温的蒸气。就调节阀门而言，前后左右气体压力愈大，物质流动速度就愈大；流速愈大，则出现的噪声就愈大；噪音愈大，对阀心和阀主件的影响也愈大。噪音生产制造后，不但比较严重损害阀心和阀主件，在明显的情形下，还能对阀的中下游加工工艺管路造成共震，严重影响加工工艺的常规生产制造；此外噪音对工作人员的办公环境也造成很大的伤害，根据我国《工业企业噪声卫生标准》中的第五、六条的规定，每一个工作中日触碰噪音8钟头，容许噪音为85dBA下列，每一个工作中日触碰噪音低于l钟头，噪音较大不超过1l5dBA。此外，随着着噪音的造成，还会继续有汽蚀、闪蒸等一系列问题随着发生，这种状况的发生，将严重影响调节阀门的工作质量及可靠性，更会极大地减少此阀的使用期限。

实际就大家选定的调节阀门中，假如选用单阀阀（即Samson及Fisher价格中选定的阀型），在大家当前的技术前提下，经测算该类阀造成的噪音可达l13 dBA，在其中Fisher阀可选择减噪音的配件，较多可减掉一17 dBA，那样该阀所形成的噪音应在96 dBA上下。在Neles的结构计算中，对噪音有一栏重点测算，因为Neles选定的TOP5系列产品的调节阀门阀主件选用了不错的减噪及清除汽蚀主件，即Q—Trim减噪件（Neles的专利权），该Q—Trim 主件的构造如下所示（图1）：

从该框架图中，我们可以认识到，该阀的球芯上已制成了多孔结构多级别的网状组织，该构造自身即合乎减噪基本原理（即逐步降血压），因而具备较好的隔音降噪作用：与此同时该构造与通常所指的阀门已经有实质的差别，除承继了阀门的主要特性：如密切的关掉，全通脉高总流量，内电阻小等外，也有如下所示新的特性：如低噪音，高控制比，调整平稳和调整范畴内无工作中过流保护和迟缓带等；因为具备这种特性，因此增强了该阀的调整特点，如我们在后边要提及的优良的等百分数调整特点。

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在使用了具备减噪作用的Q—Trim主件外，为了更好地更快的实现大家的减噪规定，该阀在出入口又再加了一块降噪声损耗板（attenuator plate），实际到咱们的技术前提下，此阀的噪音控制得很好（加降噪声损耗板实际构造如下图2）。除此之外，对别的更严苛的技术前提的减噪，该阀还可在Q—Trim主件和噪声损耗板（attenuator plate）中间再加一个减噪器（dif-fuser），实际构造如下图3所显示；那样在一台阀上可达到三级减噪；因而从该阀的构造上看，已具有了很好的减噪的特性。

依据人们的技术标准，大家仅用了二级减噪即达到了大家的减噪规定，在人们的技术前提下，此阀所形成的噪音较大为91.85dBA，并且依据人们的技术指标值，在三种典型性加工工艺前提下（总流量各自为20t/h、15t/h、4t/h），别的情况不会改变）。噪音各自为91.85dBA、89.94dBA、81.64dBA。依据我企业的制造情况，此总流量正常的一般为15t/h上下，这时噪声为89.94dBA，只需在油路板外稍稍再加上隔热保温对策，就可以做到噪声在85dBA下列，进而实现我国的相关规范。在三个生产厂家的型号选择中，Neles选定的TOP5系列产品阀的噪声控制是较好的，很好地解决了在这里大气体压力中造成环境噪声的问题，那样就因此阀将来的应用情况及使用期限，奠定了较好的基本。

4.3 调整特点

三家企业均对选定型号规格的调节阀门的调整特点均进行了表明，即等百分数调整，但Neles的结构计算中，对咱们的技术标准中的三个极具象征性的技术总流量点，即20t/h、15t/h、4t/h所相应的调整点开展r测算，各自相匹配：59.67% 、49.02% 、16.38% 开启度。即在等百分数调整特点曲线图中的16% -60%中间，从等百分数特点曲线图中我们可以认识到在15% -75% 中间，调整特点是极其满意的。

5 结果

根据对于此事三家调节阀门生产商的产品分析和较为和运用调研，融合我企业加工工艺生产制造状况，大家觉得在我厂减温减压器的更新改造中，采用Neles企业的设备是有效的，在各类性能指标中也能彻底令人满意大家加工工艺及工艺的规定。

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6 更新改造后的加工工艺情况

通过全面的打算和分配，我企业减温减压更新改造按照计划在99年年末泊车维修时按期开展，在将两部阀更新改造的基本上，大家还对阀的控制技术开展了更新改造，除掉了工业机械手，改在操纵房间内改装强制性手动式的手操器，自动控制系统则选用DCS，在主控室的实际操作盘的手操器上，可完成手/全自动转换，手动式时由手操器上完成实际操作，全自动时由DCS系统软件来实行操纵，与此同时在该阀的当场，该auma执行器上也有手摇摆不定轮，可完成在现场开展人力调整；那样在操控上更靠谱，加工工艺实际操作更灵便。

通过以上的更新改造，在之后的制造中，该减温减压器在运转中体现出了较好的工作状况，主要表现在以下一些层面：

（1）在应用汽轮发电机发电量的情形下，该蒸汽调节阀关掉时，能彻底关紧，并没有泄露状况，降低了热量损害，减少了产品成本。

（2）调整特点拥有显著的改进，更新改造前在10t/h蒸汽流量的情形下，缓解压力调节阀门并没有变压工作能力，更新改造后即使在蒸汽流量仅有6t/h的情形下，该缓解压力减压阀均能将出入口蒸气工作压力非常好地把控在0.35MPa±0.02MPa的范畴内，能够更好地符合了生产制造的要求。

（3）更新改造后，该阀的噪音控制优良，在并没有隔热保温的前提下，总流量在15h/t时，离该阀0.5米处测出的噪音为89.2 dBA；在再加上隔热保温后，离该阀0.5米处测出的噪音为83.8dBA，彻底做到了那时候大家型号选择规定做到的减噪总体目标，并且还稍稍有点儿超过。

（4）操纵特点拥有很大的提升，因为auma电动执行器自身即含有4—20mA的阀位意见反馈导出，且传力为紧密的传动齿轮构造，又再加上大家将自动控制系统改为DCS系统软件来实行，因而极大地增强了精度，与此同时操纵的稳定性和可靠性也取得了很大程度的改进；在改建进行后即很圆满的投上全自动，操纵实际效果很好，缓解了使用员工的操控难度系数，提升了操纵高效率，较好地解决了自驾车生产制造至今就留存下来的生产制造难点。

（5）更新改造后，检修量巨大地降低；到现在为止系统软件已平稳靠谱的运作了2年多，都还没对该系统软件及执行器开展过一切检修，做为加工工艺对改建后的结论十分令人满意。