يجب اختيار صمامات التحكم بالبخار عالي الضغط ودرجة الحرارة العالية من حالة البخار الفعلية وحالات التشغيل، وليس من حجم الأنبوب وحده. يجب أن تتضمن المراجعة الهندسية حالة البخار المشبع أو شديد السخونة، الحد الأدنى/العادي/الحد الأقصى لتدفق الكتلة، ضغط المدخل والمخرج، درجة حرارة التشغيل والتصميم، السيرة الذاتية أو كيلو فولت المطلوبة، السير المتوقع، نسبة الضغط، خطر التدفق المختنق، الضوضاء الديناميكية الهوائية، سرعة الخروج، مواد الجسم والتجهيزات، تكوين التعبئة وغطاء المحرك، قوة المحرك، إجراء الفشل، متطلبات التسرب، ونطاق الفحص. قد يتطلب خفض الضغط الشديد تقليمًا مرحليًا أو منخفض الضوضاء، ولكن يجب تأكيد التشذيب النهائي عن طريق تحديد الحجم وبيانات المشروع بدلاً من قواعد فئة الضغط العامة.
تقرير هندسة الطاقة والبخار
اختيار صمام التحكم بالبخار لخدمة الضغط العالي ودرجة الحرارة المرتفعة
يمكن ضبط حجم صمام البخار بشكل صحيح لتحقيق الحد الأقصى من التدفق ولا يزال صمام التحكم ضعيفًا. وتتمثل المهمة الهندسية في إثبات أن حزمة صمام واحدة يمكنها التعامل مع بدء التشغيل، والحمل العادي، وذروة الطلب، وتخفيض الضغط، والتعرض الحراري، والأداء الصوتي المقبول عبر غلاف التشغيل الفعلي.
أساس تصميم خدمة البخار
ابدأ بواجب البخار، وليس بحجم الصمام. يجب اختيار الصمام من غلاف العملية الفعلي ومتطلبات التحكم والمواد والتفتيش الخاصة بالمشروع.
| حالة البخار | البخار المشبع أو شديد السخونة، ودرجة حرارة الدخول، وجودة البخار إذا كان ذلك مناسبًا، والحالة النهائية المتوقعة |
| حالات التشغيل | الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى لتدفق الكتلة مع P1 وP2 لكل حالة |
| هدف السيطرة | تقليل الضغط، أو التحكم في تدفق البخار، أو توزيع بخار العملية، أو المهام المساعدة للتوربينات، أو التحكم المنسق في درجة الحرارة |
| قيود المشروع | فئة الضغط، والوصلة النهائية، والمواد، ومتطلبات التسرب، وإجراءات الفشل، وأداة المشغل، ومعيار الضوضاء، والفحص والتوثيق |
قاعدة الاختيار: لا توافق على صمام التحكم بالبخار من حجم الخط الاسمي أو فئة الضغط أو نقطة تصميم واحدة فقط.
ظروف التشغيل وحالة البخار
البخار المشبع
البخار المشبع يكون في حالة تشبعه للضغط المذكور. يجب أن يؤكد المشروع حالة المنبع الفعلية وما إذا كان يمكن للمكثفات الدخول إلى محطة التحكم أثناء بدء التشغيل أو الحمل المنخفض أو عدم كفاية الصرف.
عندما يتم خنق البخار الجاف المشبع إلى ضغط أقل، فإن الحالة النهائية لا تظل بالضرورة مشبعة. يمكن أن يؤدي تقليل الضغط إلى ترك البخار ساخنًا جدًا، لذلك يجب أن تعتمد كثافة المصب والحجم المحدد والسرعة على حالة المصب المحسوبة بدلاً من افتراض أن المخرج لا يزال بخارًا مشبعًا جافًا.
البخار المحموم
يعمل البخار المسخن فوق درجة حرارة التشبع المقابلة لضغطه. بالإضافة إلى سعة التدفق، تؤثر درجة الحرارة المرتفعة على مادة الجسم، ومواد الزخرفة، والتعبئة، وتكوين الحشية أو غطاء المحرك، وتعرض المشغل وتصميم الأنابيب المحيطة.
مدخلات ورقة البيانات
- نوع البخار وحالته
- الحد الأدنى والطبيعي والحد الأقصى لتدفق الكتلة
- ضغط المدخل لكل حالة
- ضغط المخرج لكل حالة
- درجة حرارة التشغيل والتصميم
- معيار الضوضاء المحدد، إن وجد
- حجم الأنابيب وتكوينها
مراجعة الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى للحمل
الحد الأدنى للحمل
هل يستطيع الصمام التحكم في تغيرات التدفق الصغيرة؟
تحقق من Cv/Kv المطلوب، والسفر المتوقع، وتأثير المقعد، وتأثير التسرب، ودقة تحديد الموضع، والالتصاق، والنطاق الميت، والحد الأدنى من متطلبات العملية المستقرة.
الحمل العادي
هل سيقضي الصمام معظم حياته في منطقة سفر مفيدة؟
قم بمراجعة السفر العادي المتوقع، وخصائص التدفق المثبتة، وانخفاض الضغط المتاح، والضوضاء الديناميكية الهوائية، وسرعة المخرج، ومدة التشغيل المستمر المتوقعة.
الحمولة القصوى
هل يستطيع الصمام اجتياز ذروة الطلب دون الدخول في حالة غير مقبولة؟
قم بمراجعة الحد الأقصى المطلوب لـ Cv/Kv، والحد الأقصى المتوقع للحركة، ونسبة الضغط، وحالة التدفق المختنق، وقوة المحرك، والضوضاء وتأثير الأنابيب النهائية.
للحصول على سير عمل التحجيم التفصيلي، استخدم كيفية تحديد حجم صمام التحكم. يجب أن تستخدم خدمة البخار طريقة قابلة للتطبيق لتحديد حجم السوائل القابلة للضغط بدلاً من تقريب الخدمة السائلة.
مراجعة خفض الضغط
التدفق المختنق
لا ينبغي تقليل حجم صمام التحكم بالبخار إلى نسبة ضغط حرجة عالمية واحدة. تعتمد حالة التدفق المختنق الدقيقة على هندسة الصمام وطريقة تحديد حجم السائل القابل للضغط المطبقة.
الضوضاء الديناميكية الهوائية
يمكن أن يؤدي تمدد البخار عالي الطاقة والاضطراب إلى توليد ضوضاء كبيرة. يجب أن يحدد المشروع طريقة التنبؤ المطلوبة ومعايير القبول.
سرعة المخرج
يجب فحص مخرج الصمام والخط السفلي باستخدام حالة البخار المحسوبة في اتجاه مجرى النهر. لا تطبق توصية السرعة الصادرة عن إحدى الشركات المصنعة كحد عالمي.
التآكل والاهتزاز
يمكن أن يؤدي البخار الرطب أو المكثفات المرحل أو السرعة المحلية العالية أو النفاثات غير المستقرة أو القطع غير المناسبة إلى تسريع التآكل والاهتزاز.
توفر المواصفة القياسية IEC 60534-2-1 معادلات للتنبؤ بالتدفق عبر صمامات التحكم في ظل الظروف المثبتة. عندما يكون الأداء الصوتي جزءًا من المواصفات، توفر المواصفة IEC 60534-8-3 طريقة للتنبؤ بالضوضاء الديناميكية الهوائية الناتجة عن تدفق السوائل القابلة للضغط.
تقليم مسار التحديد
لا تقم باختيار تقليم الخدمة الشديدة من فئة الضغط وحدها. لا يتطلب الصمام من الفئة 900 أو 1500 أو 2500 تقليمًا متعدد المراحل أو منخفض الضوضاء تلقائيًا. ويأتي القرار من حالات التدفق الفعلي، ونسبة الضغط، والتنبؤ بالضوضاء، والسرعة، والسفر المطلوب، وهندسة الصمامات.
ولمناقشة القطع الأوسع للخدمة الشديدة، استخدم خيارات تقليم صمام التحكم للتجويف وتقليل الضوضاء.
مراجعة البناء في درجات الحرارة العالية
الجسم وغطاء محرك السيارة
يجب أن تستوفي المواد والتصميم المحدد تصنيف درجة حرارة الضغط ومواصفات المشروع المطبقة. قد يتطلب البخار ذو درجة الحرارة المرتفعة سبائك فولاذية أو مادة أخرى محددة للمشروع، ولكن لا توجد مادة واحدة مناسبة لكل استخدام للبخار.
تقليم ومقعد
يجب مراجعة مواد السدادة والقفص والمقعد والساق للتأكد من قوتها وتآكلها وغضبها وتوسعها الحراري ومتطلبات التسرب ومدة الخدمة المطلوبة.
التعبئة والتغليف وحشية
يجب أن تتوافق مواد التعبئة والحشية مع شروط التصميم الفعلية وبناء الصمام.
ترتيب غطاء محرك السيارة وملحقاته
يمكن استخدام غطاء المحرك الممتد في تصميمات مختارة لزيادة المسافة الحرارية بين الجسم الساخن ومكونات التعبئة أو المحرك، ولكنه ليس إلزاميًا لكل صمام تحكم بالبخار. يجب اختيار أدوات تحديد الموضع والملفات اللولبية وأجهزة الهواء والملحقات الكهربائية للتعرض الفعلي للحرارة المحيطة والإشعاعية.
للحصول على اختيار أوسع للمواد ودرجة حرارة الضغط، راجع دليل صمامات الضغط العالي لدرجة الحرارة العالية.
المحرك والاستجابة للفشل
| التعديل العادي | يجب أن يقوم المشغل بوضع الصمام بسلاسة عبر مسار التشغيل المطلوب. |
| اغلاق الضغط التفاضلي | يجب التحقق من الدفع أو عزم الدوران المتوفر وفقًا لحالة الإغلاق المحددة وتصميم الزخرفة المحدد. |
| فشل العمل | يجب أن تأتي الاستجابة المفتوحة أو إغلاق الفشل أو الفشل في المكان أو أي استجابة أخرى من فلسفة سلامة العمليات والتحكم فيها. لا تحدد خدمة Steam وحدها موضع الفشل. |
| التعرض الحراري | يجب أن تظل أختام المشغل وأجهزة تحديد الموضع والملحقات ضمن الحدود البيئية المعتمدة عند التثبيت النهائي. |
استخدم دليل اختيار مشغل الصمام لمراجعة حزمة المحرك الأوسع.
حالات التطبيق
الحالة أ
تخفيض ضغط رأس البخار
قم بمراجعة نطاق ضغط المدخل الكامل، والضغط المطلوب في اتجاه المصب، والحد الأدنى والحد الأقصى للطلب على البخار، وحالة التدفق المختنق، والضوضاء، وسرعة المخرج، وأنابيب المصب. من أجل تقليل الضغط المحلي البسيط، قد يلزم أيضًا تقييم منظم الضغط؛ يكون صمام التحكم المشغل مناسبًا عندما تتطلب العملية منطق تحكم خارجي أو أتمتة المصنع.
الحالة ب
التوربينات المساعدة أو البخار الالتفافي
يمكن أن تؤدي التغييرات الكبيرة في الحمل أو التخفيض الشديد في الضغط أو الاستجابة السريعة أو التحولات الحرارية إلى جعل هذا الواجب خاصًا بالتطبيقات بدرجة كبيرة. يجب أن يوفر المشروع متطلبات عابرة وتحكمية بالإضافة إلى شروط الحالة المستقرة.
الحالة ج
عملية توزيع البخار
تحقق من الحد الأدنى من التدفق الذي يمكن التحكم فيه، والسير العادي، ونسبة الضغط، وما إذا كان بإمكان صمام واحد تغطية بدء التشغيل وذروة الإنتاج دون كسب مفرط أو تشغيل شديد الانخفاض.
الحالة د
التحكم في ضغط البخار عن طريق إزالة الحرارة أو رش الماء
عندما يتم تنسيق التحكم في ضغط البخار مع معدات رش الماء أو إزالة الحرارة، يجب مراجعة صمام البخار كعنصر واحد في النظام الكامل. لا يمكن لحجم صمام البخار وحده تحديد الأداء النهائي لدرجة حرارة المخرج أو سلوك PRDS الكامل.
مخاطر بدء التشغيل والمكثفات
يمكن لمحطة التحكم التي تتعامل عادةً مع البخار الجاف أن تتعرض للمكثفات أثناء بدء التشغيل، أو إيقاف التشغيل، أو الإحماء، أو التشغيل منخفض الحمل، أو عدم كفاية الصرف. يمكن أن يؤدي ترحيل السائل إلى زيادة مخاطر التآكل والاهتزاز ومطرقة الماء وقد يؤدي إلى تلف الأنابيب أو الأنابيب النهائية.
حدود النظام: لا يحل اختيار الصمام محل الصرف الصحيح لخط البخار، أو إجراء الإحماء، أو تصميم ساق التنقيط، أو احتجاز البخار، أو انحدار الأنابيب، أو تصميم الدعم، أو ممارسات تشغيل المصنع.
للحصول على سياق النظام الأوسع، راجع حلول صمامات الطاقة والبخار.
ورقة بيانات RFQ لصمام التحكم بالبخار
| الخدمة / العلامة | ______________ |
| حالة البخار | مشبعة / شديدة الحرارة / أخرى: ____________ |
| حالة الحد الأدنى | التدفق ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| حالة عادية | التدفق ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| الحد الأقصى للحالة | التدفق ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| تصميم الضغط / درجة الحرارة | ______________ |
| حجم الخط / الاتصال | ______________ |
| متطلبات التسرب | ______________ |
| المحرك/الإشارة/عمل الفشل | ______________ |
| الضوضاء / التفتيش / التوثيق | ______________ |
عند اكتمال بيانات العملية، اطلب من المورد إرجاع Cv/Kv المحسوب، والسفر المتوقع للحد الأدنى/العادي/الحد الأقصى للتدفق، وأساس القطع المحدد، وأساس حجم المشغل، ومراجعة الضوضاء عند الاقتضاء وأي قيود تشغيل معلنة قبل الموافقة النهائية.
التحقق من المصنع
| البند | الحالة النموذجية | الغرض |
|---|---|---|
| السجلات المادية | إذا تم تحديدها | تأكد من المواد المحددة التي تحتوي على الضغط أو القطع أو التثبيت |
| فحص الأبعاد | مطلوب للحزمة المعتمدة | تحقق من الاتصال وجهاً لوجه وترتيب المشغل |
| اختبار الضغط | وفقًا للمعيار المعمول به/أمر الشراء | التحقق من سلامة تحتوي على الضغط |
| اختبار تسرب المقعد | إذا تم تطبيق شرط التسرب | التحقق من أداء تسرب المقعد المحدد |
| اختبار السكتة الدماغية/الفشل | للحزمة المشغلة | تحقق من السفر وتشغيل المحرك واستجابة الفشل المحددة |
| فحص التعبئة النهائية | قبل الشحن | حماية الصمام والأطراف والمشغل والموضع والأنابيب |
للحصول على خيار تعديل الضغط العالي على مستوى المنتج، قم بمراجعة صمام التحكم في الضغط العالي. للحصول على مجموعة المنتجات الكاملة، قم بزيارة فئة صمام التحكم.
الموارد الفنية ذات الصلة
المراجع الفنية
الأسئلة المتداولة
ما هي البيانات المطلوبة لتحديد حجم صمام التحكم بالبخار؟
توفير الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى لتدفق البخار، وضغط الدخول والخروج لكل حالة، وحالة البخار، ودرجة حرارة التشغيل والتصميم، وحجم الخط، ووظيفة التحكم المطلوبة وقيود المشروع. يجب على المورد حساب Cv أو Kv والسفر المتوقع باستخدام طريقة تغيير حجم السوائل القابلة للضغط القابلة للتطبيق.
هل يمكن اختيار صمام التحكم بالبخار حسب حجم الأنبوب؟
لا، حجم الأنبوب هو مدخل واحد فقط للمشروع. يعتمد حجم الصمام النهائي وشكله على تدفق البخار، ونسبة الضغط، ودرجة الحرارة، وCv أو Kv المطلوبة، والسفر المتوقع، والضوضاء، والسرعة، وقوة المحرك، ومظروف التشغيل الكامل.
متى يكون التشذيب منخفض الضوضاء مطلوبًا للبخار؟
يجب أخذ الضوضاء المنخفضة أو التشذيب المرحلي بعين الاعتبار عندما تتجاوز الضوضاء الديناميكية الهوائية المتوقعة أو شدة انخفاض الضغط معايير قبول المشروع. يجب أن يعتمد الاختيار على الحجم الفعلي ومراجعة الضوضاء بدلاً من فئة الضغط وحدها.
ما هو التدفق المختنق في صمام التحكم بالبخار؟
التدفق المختنق هو حالة تدفق قابل للانضغاط حيث تصبح سعة التدفق الكتلي للصمام محدودة بنسبة الضغط وخصائص الصمام. يجب تحديد الحالة الدقيقة باستخدام طريقة تغيير حجم صمام التحكم المعمول بها.
هل يبقى البخار الجاف المشبع مشبعا بعد تخفيض الضغط؟
ليس بالضرورة. يمكن أن يؤدي اختناق البخار الجاف المشبع إلى ضغط أقل إلى حدوث حالة شديدة السخونة في اتجاه مجرى النهر. يجب حساب حالة المصب بحيث تستخدم فحوصات الحجم والسرعة والتحجيم ذات الصلة خصائص البخار الصحيحة.
هل الإغلاق الفشل مطلوب دائمًا لصمام التحكم بالبخار؟
لا. يعتمد فتح الفشل، أو إغلاق الفشل، أو الفشل في مكانه، أو أي استجابة محددة أخرى للفشل على سلامة العملية وفلسفة التحكم.
