يتحكم نظام تقليل ضغط البخار وإلغاء تسخينه (PRDS) في خاصيتين مختلفتين للبخار: الضغط ودرجة الحرارة. يعمل صمام التحكم في تقليل الضغط من جانب البخار على إنشاء ضغط في اتجاه مجرى النهر، في حين يعمل صمام التحكم في إزالة السخونة ومياه الرش على تقليل درجة حرارة البخار عن طريق حقن وتبخير ماء التبريد. يتطلب الاختيار الصحيح ضغط البخار المدخل والمخرج، ودرجة حرارة المدخل والمخرج المستهدف، والحد الأدنى/العادي/الحد الأقصى لتدفق البخار، وضغط ماء الرش ودرجة حرارته، والترتيب، وحدود الضوضاء، وهندسة الأنابيب، ومسافة الخلط، وموقع المستشعر، وواجب المشغل وظروف بدء التشغيل أو الحمل المنخفض.
الطاقة والبخار · مراجعة تصميم محطة تكييف البخار
اختيار صمام البخار PRDS: دليل نظام تقليل الضغط وإزالة التسخين الزائد
إن PRDS ليس مجرد صمام لخفض الضغط مزود بوصلة مياه. إنها محطة تكييف بخارية منسقة. يؤدي تقليل الضغط إلى تغيير الحالة الديناميكية الحرارية للبخار، بينما تستخدم عملية إزالة التسخين حقن الماء المتحكم فيه للوصول إلى درجة الحرارة النهائية المطلوبة. ولذلك يجب مراجعة مجموعة الصمامات، وجهاز إزالة السخونة، ونظام رش الماء، والأنابيب، وحلقات التحكم كنظام تشغيل واحد.
PRDS العمارة الوظيفية
الترتيب أدناه عبارة عن خريطة تصميم وظيفية، وليس P&ID عالميًا للمصنع. يجب أن يتبع ترتيب الصمام الفعلي وفلسفة العزل والتجاوزات والمصارف وأجهزة السلامة والأجهزة تصميم المشروع المعتمد.
P1 · T1 · التدفق
حلقة الضغط
حقن الماء وخلطه
P2 · هدف T2
يتم التحكم في متغيرين مختلفين: ضغط البخار المصب ودرجة حرارة البخار المصب. يجب أن يظل هذا التمييز واضحًا في حجم الصمام والأجهزة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.
يعتبر خفض الضغط وإزالة الحرارة من واجبات التحكم المختلفة
واجب على جانب البخار
التحكم في خفض الضغط
يقوم صمام التحكم بالبخار بخنق البخار عالي الضغط إلى الضغط المطلوب في اتجاه مجرى النهر. يعتمد اختياره على حجم التدفق القابل للضغط، ونسبة الضغط، والتدفق من الحد الأدنى إلى الحد الأقصى، وإمكانية التدفق المختنق، والضوضاء الديناميكية الهوائية، وسرعة المخرج، وتصميم القطع وقوة المحرك.
هدف التحكم: ضغط المصب.
واجب بجانب الماء
إزالة الحرارة / التحكم في درجة الحرارة
يضيف نظام إزالة الحرارة مياه التبريد الخاضعة للرقابة إلى البخار. يقوم صمام التحكم في رش الماء بقياس الماء؛ يقوم جهاز إزالة الحرارة أو الفوهات بتفتيتها وتوزيعها؛ توفر الأنابيب النهائية مسافة التبخر والخلط.
هدف التحكم: درجة حرارة البخار المصب.
لا يمكن لصمام تخفيض الضغط أن يضمن درجة حرارة البخار الخارج بمفرده، ولا يمكن لصمام ماء الرش أن ينشئ ضغط البخار في اتجاه مجرى النهر. يعتمد أداء PRDS على كل من الحلقات ونظام الخلط المادي.
لماذا يمكن أن يظل البخار ساخنًا جدًا بعد تقليل الضغط؟
يؤدي الاختناق إلى تغيير ضغط البخار دون إزالة الطاقة الكافية مباشرة لإجبار حالة المخرج على خط التشبع. اعتمادًا على حالة المدخل وتقليل الضغط، يمكن أن يظل البخار الخارج من صمام تقليل الضغط ساخنًا للغاية. يؤدي إزالة الحرارة الزائدة بعد ذلك إلى إزالة الحرارة الإضافية المعقولة عن طريق تبخير ماء الرش المتحكم فيه.
قبل PRDS
بعد الاختناق
بعد التسخين الزائد
لا تحدد "البخار المشبع" بشكل عرضي. يجب أن تأتي حالة المخرج النهائية من مصمم العملية. يمكن أن يؤدي حقن الماء الزائد أو مسافة التبخر غير الكافية إلى خطر التبلل أو البخار الرطب في اتجاه مجرى النهر.
محطة التصميم أ
اختيار صمام التحكم لخفض الضغط
عادةً ما يكون الصمام الجانبي للبخار هو مكون الاختناق ذو الطاقة الأعلى في محطة PRDS. يجب أن يبدأ الاختيار بالحد الأدنى والعادي والحد الأقصى لتدفق البخار بدلاً من حجم الأنبوب.
| مراجعة البند | لماذا يهم؟ |
|---|---|
| P1 / P2 لكل حالة | يحدد نسبة الضغط والقدرة والشدة. |
| درجة حرارة البخار/ارتفاع درجة الحرارة | يؤثر على الخصائص الديناميكية الحرارية والمواد وتكييف المصب. |
| الحد الأدنى / العادي / الحد الأقصى للتدفق | يمنع الصمام الذي يعمل عند نقطة تشغيل واحدة فقط. |
| السفر المتوقع | التحقق من إمكانية التحكم في الحد الأدنى من الحمل وموضع الحمل العادي المفيد. |
| الضوضاء / سرعة المخرج | يمكن أن يؤدي تمدد البخار عالي الطاقة إلى حدوث ضوضاء واهتزازات هوائية. |
| قوة المحرك / فشل العمل | يجب أن تتطابق مع قوى الضغط وتوازن التوازن وفلسفة إيقاف المشروع. |
صفحات المنتجات ذات الصلة: صمام التحكم بالبخار و صمام التحكم في الضغط العالي. لمعرفة منهجية التحجيم، راجع كيفية تحديد حجم صمام التحكم.
محطة التصميم ب
جهاز إزالة الحرارة والتحكم في رذاذ الماء
يقوم صمام التحكم بجانب الماء بقياس مياه التبريد. لا يقوم بالانحلال من تلقاء نفسه. يعتمد الانحلال والتبخر على تصميم الفوهة/جهاز إزالة الحرارة الزائدة، والفرق في ضغط ماء الرش، وسرعة البخار، وحجم القطرة، وهندسة الأنابيب النهائية، ومسافة الخلط.
صمام الماء
يتحكم في تدفق كتلة الماء ويجب أن يوفر استجابة مستقرة للتدفق المنخفض، وCv/Kv مناسب، ومقاومة التجويف والإغلاق المطلوب.
فوهة / إزالة الحرارة
ينشئ نمط الرش وتوزيع القطرات اللازمة للتبخر في تيار البخار.
الأنابيب المصب
يوفر السرعة ووقت الإقامة ومسافة الخلط قبل قياس درجة الحرارة أو المعدات الحساسة.
للحصول على اختيار مفصل لصمام المياه، استخدم الموجود صمام التحكم في رش الماء الصفحة بدلاً من تكرار محتوى المنتج هنا.
ضغط ماء الرش: استخدم متطلبات الفوهة، وهي ليست قاعدة عالمية
يجب أن يصل ماء الرش إلى جهاز الحقن المحدد ويمر عبره في ظل أسوأ ظروف التشغيل. يعتمد هامش الضغط المطلوب على نوع جهاز إزالة الحرارة، وتصميم الفوهة، وضغط البخار عند نقطة الحقن، وفقدان الأنابيب، وانخفاض ضغط صمام التحكم في الماء، وطريقة الانحلال.
لا تنشر قاعدة ثابتة مثل “يجب أن يكون ماء الرش دائمًا فوق ضغط البخار بمقدار X بار”.
يجب أن يأتي الحد الأدنى المطلوب من الضغط التفاضلي من تصميم الفوهة/جهاز إزالة السخونة المحدد والحساب الهيدروليكي الكامل لجانب الماء.
حلقتان للتحكم — منفذ بخار مكيف واحد
| حلقة | المتغير المقاس | العنصر النهائي | المخاطر الرئيسية |
|---|---|---|---|
| الضغط | ضغط البخار المصب | صمام التحكم بالبخار | ضعف التحكم في الضغط أو الصيد أو الضوضاء أو ضغط المخرج الخاطئ. |
| درجة الحرارة | درجة حرارة البخار بعد الخلط المناسب | صمام التحكم في رش الماء | التذبذب، الرش الزائد، الماء غير المتبخر أو التبريد غير الكافي. |
موقع الاستشعار مهم. يمكن لجهاز استشعار درجة الحرارة الموجود قبل التبخر والخلط الكافي أن يبلغ عن حالة لا تمثل حالة البخار النهائية.
سبليت PRDS مقابل صمام تكييف البخار المشترك
الهندسة المعمارية أ
تقسيم PRDS
إن صمام تخفيض الضغط وجهاز إزالة الحرارة هما جهازان منفصلان. يقوم صمام تحكم منفصل برش الماء بتنظيم مياه التبريد.
مراجعة: تباعد المعدات، والأنابيب المستقيمة، ومسافة الخلط، وموقع المستشعر، والوصول إلى الصيانة والتنسيق بين الموردين.
الهندسة المعمارية ب
صمام تكييف البخار المشترك
يتم دمج خفض الضغط وحقن الماء في جسم صمام واحد أو مجموعة متكاملة بشكل وثيق.
مراجعة: تصميم متكامل للفوهة/الفوهة، والترتيب لأسفل، والضوضاء، والصيانة، وهندسة الحقن، وأنابيب المخرج.
لا يوجد أي معمارية أفضل عالميًا. يحدد تخطيط المصنع ونطاق التشغيل وظروف البخار وفلسفة الصيانة وتصميم المورد التكوين المناسب.
يمكن أن تكون عملية التحميل المنخفض هي أصعب الظروف
عند انخفاض تدفق البخار، يمكن أن يصبح تدفق ماء الرش المطلوب صغيرًا جدًا وقد تكون سرعة البخار أقل ملاءمة للانحلال والتبخر. وفي الوقت نفسه، قد يعمل صمام تخفيض الضغط كبير الحجم بالقرب من الجزء السفلي من مساره المفيد.
صمام البخار
صمام الماء
الانحلال
المصب
لذلك يجب أن تتضمن طلبات عرض أسعار PRDS الحد الأدنى من تدفق التشغيل، وليس فقط تدفق البخار الطبيعي والحد الأقصى.
PRDS مقابل صمام تخفيض الضغط مقابل Desuperheater
| المعدات | الوظيفة الأساسية | لا يقدم تلقائيا |
|---|---|---|
| صمام تخفيض ضغط البخار | يتحكم في ضغط المصب. | درجة حرارة المخرج التي تسيطر عليها. |
| إزالة الحرارة | حقن/تفتيت الماء للتبريد. | التحكم في ضغط البخار. |
| صمام التحكم في رش الماء | عدادات مياه التبريد. | الانحلال أو الخلط الكامل في حد ذاته. |
| PRDS | ينسق خفض الضغط ودرجة الحرارة. | لا تزال هناك حاجة إلى الأنابيب الصحيحة والاستشعار والتشغيل ومنطق التشغيل. |
تجاوز التوربينات: ذات صلة، ولكن ليست نفس المواصفات
غالبًا ما تتطلب أنظمة تجاوز التوربينات تقليلًا شديدًا لضغط البخار وإزالة الحرارة الزائدة أثناء بدء التشغيل أو إيقاف التشغيل أو الرحلة أو إدارة الأحمال. ومع ذلك، يمكن أن تشتمل خدمة تجاوز التوربينات على متطلبات ديناميكية أكثر خطورة من عملية PRDS العامة.
- تدفق كتلة بخار كبيرة وسريعة التغير
- نسبة ضغط عالية جداً
- متطلبات صارمة لوقت الفتح أو الإغلاق
- ارتفاع الضوضاء الديناميكية الهوائية ومخاطر الاهتزاز
- التنسيق السريع بين أنظمة البخار ومياه الرش
- نظام البخار النهائي للمشروع أو ظروف المكثف
لا تقم تلقائيًا بتسويق صمام PRDS العام كصمام تجاوز للتوربينات. يجب التحقق من واجب التجاوز مقابل عابر المشروع وديناميكيات المحرك والنظام النهائي ومواصفات OEM/EPC.
ورقة بيانات PRDS RFQ - الحد الأدنى من المدخلات الهندسية
البخار المنبع
- الحد الأدنى / العادي / الأقصى لتدفق البخار
- P1 لكل حالة
- T1 لكل حالة
- حالة البخار / ارتفاع درجة الحرارة
- تصميم الضغط ودرجة الحرارة
المخرج المطلوب
- مطلوب P2
- الهدف T2
- الحرارة الزائدة المتبقية إذا تم تحديدها
- الضغط المسموح به / انحراف درجة الحرارة
- حجم خط المصب وحدود المعدات
رش الماء
- ضغط الماء المتوفر
- درجة حرارة الماء
- الحد الأدنى / الحد الأقصى للتدفق المتاح
- متطلبات جودة المياه
- حجم خط الماء
التحكم والأنابيب
- تفضيل PRDS منفصل أو مدمج
- متاح طول الأنبوب المستقيم
- مواقع أجهزة استشعار الضغط / درجة الحرارة
- المحرك والإشارة والفشل
- الحد الأقصى للضوضاء إذا تم تحديده
- وقت الفتح/الإغلاق المطلوب
التحقق من المصنع والمشروع
| التحقق | الحالة | الغرض |
|---|---|---|
| حساب حجم الصمام | مطلوب | التحقق من صمامات البخار والماء في الحالات المذكورة. |
| فحص حجم المحرك / السكتة الدماغية | مطلوب | تأكيد القوة والسفر وفشل العمل. |
| سجلات اختبار المواد / الضغط | كما هو محدد | التحقق من النطاق المتفق عليه الذي يحتوي على الضغط. |
| التنبؤ بالضوضاء | يعتمد المشروع | مراجعة التوسع البخاري عالي الطاقة. |
| مراجعة أداء جهاز إزالة السخونة | يعتمد المشروع | تأكد من الفوهة والماء ΔP ومسافة الخلط والترتيب لأسفل. |
| التكليف المتكامل | نطاق الموقع/المشروع | تأكيد الضغط النهائي والتحكم في درجة الحرارة في النظام المثبت. |
لا تثبت اختبارات صمامات المصنع في حد ذاتها درجة حرارة مخرج PRDS النهائية أو جودة الانحلال أو أداء حلقة التحكم في الموقع. وتعتمد هذه أيضًا على جهاز إزالة الحرارة المثبت، والأنابيب، وأجهزة الاستشعار، وإمدادات المياه، والتشغيل.
الموارد الفنية ذات الصلة
المراجع الفنية
الأسئلة المتداولة
ما هو البخار PRDS؟
إن نظام PRDS البخاري عبارة عن نظام لتقليل الضغط وإزالة التسخين يستخدم لتقليل البخار المسخن عالي الضغط إلى ضغط ودرجة حرارة أقل يمكن التحكم فيهما. وهو يجمع عادةً بين صمام التحكم في تقليل ضغط البخار، وجهاز إزالة السخونة، وصمام التحكم في رش الماء، وأجهزة التحكم في الضغط/درجة الحرارة.
هل PRDS هو نفس صمام تخفيض الضغط؟
لا، صمام تخفيض الضغط يتحكم في ضغط البخار. يشتمل نظام PRDS أيضًا على خفض درجة الحرارة، لذا فهو يتطلب نظام إزالة الحرارة الزائدة، والتحكم في مياه التبريد، وردود الفعل على درجة الحرارة.
لماذا هناك حاجة إلى إزالة الحرارة بعد تخفيض الضغط؟
يمكن أن يظل البخار ساخنًا جدًا بعد الاختناق إلى ضغط أقل. تعمل عملية إزالة الحرارة الزائدة على إزالة الحرارة المعقولة الإضافية عن طريق تبخير ماء الرش المتحكم فيه حتى يتم الوصول إلى درجة حرارة المخرج المطلوبة.
هل يقوم صمام التحكم في رش الماء بتفتيت الماء؟
ليس في حد ذاته. يقوم الصمام بقياس تدفق المياه. يتم إجراء عملية الانحلال بواسطة جهاز إزالة الحرارة أو ترتيب الفوهة، ويعتمد التبخر النهائي أيضًا على سرعة البخار، وضغط الحقن، وهندسة الأنابيب، ومسافة الخلط.
ما المقدار الذي يجب أن يكون عليه ضغط ماء الرش أعلى من ضغط البخار؟
لا يوجد هامش ضغط عالمي. ويعتمد ضغط الماء المطلوب على تصميم الفوهة/جهاز إزالة الحرارة، وضغط البخار عند نقطة الحقن، وفقدان خط الماء، وانخفاض ضغط صمام التحكم، وطريقة الانحلال.
ما هو الفرق بين PRDS المنفصلة والمدمجة؟
يستخدم نظام PRDS المنفصل صمامًا منفصلاً لتقليل الضغط وجهاز إزالة الحرارة في اتجاه مجرى النهر. يدمج صمام تكييف البخار المدمج تقليل الضغط وحقن الماء بشكل أوثق في جسم صمام واحد أو مجموعة مدمجة.
لماذا يمكن أن يصبح التحكم في نظام PRDS غير مستقر عند انخفاض تدفق البخار؟
عند انخفاض تدفق البخار، يمكن أن تصبح كمية مياه الرش المطلوبة صغيرة جدًا وقد تكون سرعة البخار أقل ملاءمة للانحلال والتبخر. وهذا يمكن أن يشكل تحديًا لنطاق صمام الماء وأداء الفوهة واستقرار قياس درجة الحرارة.
هل نظام PRDS العام مناسب لخدمة تجاوز التوربينات؟
ليس تلقائيا. يمكن أن يتطلب تجاوز التوربين تقليلًا كبيرًا جدًا للضغط، وعابرًا سريعًا، وتخفيفًا عاليًا للضوضاء، واستجابة سريعة للمشغل، وحقن ماء الرش المنسق بإحكام. ويجب فحصه وفقًا لواجب تجاوز التوربينات الخاص بالمشروع.
ما هي المعلومات المطلوبة لعرض أسعار PRDS؟
توفير الحد الأدنى والعادي والحد الأقصى من تدفق البخار. مدخل ومخرج ضغط البخار المطلوب؛ درجة حرارة المدخل والمخرج المستهدف؛ ضغط التصميم ودرجة الحرارة. ضغط ماء الرش ودرجة الحرارة والتدفق؛ أحجام الخطوط؛ متطلبات الضوضاء المحرك/فشل العمل؛ ومتطلبات الأنابيب أو تجاوز التوربينات المتاحة.
