Nên chọn van điều khiển hơi nước áp suất cao và nhiệt độ cao từ điều kiện hơi nước thực tế và các trường hợp vận hành, không chỉ từ kích thước đường ống. Việc xem xét kỹ thuật phải bao gồm điều kiện hơi bão hòa hoặc quá nhiệt, lưu lượng khối lượng tối thiểu/bình thường/tối đa, áp suất đầu vào và đầu ra, nhiệt độ vận hành và thiết kế, Cv hoặc Kv yêu cầu, hành trình dự đoán, tỷ lệ áp suất, rủi ro dòng chảy bị nghẹt, tiếng ồn khí động học, vận tốc đầu ra, vật liệu thân và trang trí, cấu hình đóng gói và nắp ca-pô, lực truyền động, hành động hỏng hóc, yêu cầu rò rỉ và phạm vi kiểm tra. Sự giảm áp suất nghiêm trọng có thể yêu cầu cắt theo giai đoạn hoặc có độ ồn thấp, nhưng việc cắt giảm cuối cùng phải được xác nhận bằng kích thước và dữ liệu dự án thay vì bằng các quy tắc cấp áp suất chung.
Báo cáo Kỹ thuật Điện & Hơi nước
Lựa chọn van điều khiển hơi nước cho dịch vụ nhiệt độ cao và áp suất cao
Van hơi có thể có kích thước chính xác để đạt lưu lượng tối đa nhưng vẫn là van điều khiển kém. Nhiệm vụ kỹ thuật là chứng minh rằng một gói van có thể xử lý việc khởi động, tải bình thường, nhu cầu cao nhất, giảm áp suất, tiếp xúc với nhiệt và hiệu suất âm thanh có thể chấp nhận được trong phạm vi hoạt động thực tế.
Cơ sở thiết kế dịch vụ hơi nước
Bắt đầu với công suất hơi nước chứ không phải kích thước van. Van phải được chọn từ phạm vi quy trình thực tế và các yêu cầu kiểm soát, vật liệu và kiểm tra của dự án.
| Điều kiện hơi nước | Hơi bão hòa hoặc quá nhiệt, nhiệt độ đầu vào, chất lượng hơi nếu có liên quan, điều kiện dự kiến ở cuối dòng |
| Các trường hợp vận hành | Lưu lượng khối lượng tối thiểu, bình thường và tối đa với P1 và P2 cho từng trường hợp |
| Mục tiêu kiểm soát | Giảm áp suất, kiểm soát lưu lượng hơi nước, phân phối hơi nước trong quá trình, nhiệm vụ phụ trợ của tuabin hoặc điều khiển nhiệt độ phối hợp |
| Hạn chế của dự án | Cấp áp suất, kết nối cuối, vật liệu, yêu cầu rò rỉ, hành động hỏng hóc, tiện ích của bộ truyền động, tiêu chí tiếng ồn, kiểm tra và tài liệu |
Nguyên tắc lựa chọn: không phê duyệt van điều khiển hơi nước chỉ dựa trên kích thước đường ống danh nghĩa, cấp áp suất hoặc chỉ một điểm thiết kế.
Điều kiện hoạt động và trạng thái hơi nước
Hơi nước bão hòa
Hơi bão hòa ở trạng thái bão hòa đối với áp suất đã nêu. Dự án cần xác nhận tình trạng thực tế ở thượng nguồn và liệu nước ngưng có thể xâm nhập vào trạm điều khiển trong quá trình khởi động, tải thấp hoặc thoát nước không đầy đủ hay không.
Khi hơi nước bão hòa khô được điều tiết đến áp suất thấp hơn, trạng thái cuối dòng không nhất thiết vẫn bão hòa. Việc giảm áp suất có thể khiến hơi nước bị quá nhiệt, do đó mật độ, thể tích riêng và vận tốc ở cuối dòng phải dựa trên điều kiện được tính toán ở cuối dòng thay vì dựa trên giả định rằng đầu ra vẫn là hơi bão hòa khô.
Hơi nước quá nhiệt
Hơi quá nhiệt hoạt động trên nhiệt độ bão hòa tương ứng với áp suất của nó. Ngoài công suất dòng chảy, nhiệt độ tăng cao còn ảnh hưởng đến vật liệu thân máy, vật liệu trang trí, vòng đệm, cấu hình miếng đệm hoặc nắp ca-pô, khả năng tiếp xúc với bộ truyền động và thiết kế đường ống xung quanh.
Đầu vào bảng dữ liệu
- Loại và tình trạng hơi nước
- Lưu lượng khối lượng tối thiểu, bình thường và tối đa
- Áp suất đầu vào cho từng trường hợp
- Áp suất đầu ra cho từng trường hợp
- Nhiệt độ vận hành và thiết kế
- Tiêu chí tiếng ồn được chỉ định, nếu có
- Kích thước và cấu hình đường ống hạ lưu
Đánh giá tải tối thiểu, bình thường và tối đa
TẢI TỐI THIỂU
Van có thể kiểm soát những thay đổi nhỏ về dòng chảy không?
Kiểm tra Cv/Kv cần thiết, hành trình dự đoán, ảnh hưởng của chỗ ngồi, hiệu ứng rò rỉ, độ phân giải của bộ định vị, ma sát, dải chết và nhu cầu quy trình ổn định tối thiểu.
TẢI BÌNH THƯỜNG
Van có dành phần lớn thời gian hoạt động của nó ở một khu vực di chuyển hữu ích không?
Xem xét hành trình dự đoán bình thường, đặc tính dòng chảy được lắp đặt, độ sụt áp sẵn có, tiếng ồn khí động học, vận tốc đầu ra và thời gian vận hành liên tục dự kiến.
TẢI TỐI ĐA
Van có thể vượt qua nhu cầu cao nhất mà không rơi vào tình trạng không thể chấp nhận được không?
Xem xét Cv/Kv được yêu cầu tối đa, hành trình dự đoán tối đa, tỷ lệ áp suất, tình trạng dòng chảy bị nghẹt, lực truyền động, tiếng ồn và tác động đến đường ống hạ lưu.
Để biết quy trình định cỡ chi tiết, hãy sử dụng Cách xác định kích thước van điều khiển. Dịch vụ hơi nước nên sử dụng phương pháp định cỡ chất lỏng có thể nén được thay vì xấp xỉ dịch vụ chất lỏng.
Đánh giá giảm áp lực
Dòng chảy nghẹn ngào
Kích thước van điều khiển hơi nước không được giảm xuống một tỷ lệ áp suất tới hạn phổ quát. Điều kiện dòng chảy bị nghẹt chính xác phụ thuộc vào hình dạng van và phương pháp định cỡ chất lỏng nén được áp dụng.
Tiếng ồn khí động học
Sự giãn nở và nhiễu loạn của hơi nước năng lượng cao có thể tạo ra tiếng ồn đáng kể. Dự án nên xác định phương pháp dự đoán cần thiết và tiêu chí chấp nhận.
Vận tốc đầu ra
Đầu ra của van và đường ống phía sau phải được kiểm tra bằng cách sử dụng điều kiện hơi phía sau đã được tính toán. Không áp dụng khuyến nghị về vận tốc của một nhà sản xuất làm giới hạn chung.
Xói mòn và rung động
Hơi nước ướt, nước ngưng tụ mang theo, vận tốc cục bộ cao, tia phun không ổn định hoặc trang trí không phù hợp có thể làm tăng tốc độ mài mòn và rung động.
IEC 60534-2-1 cung cấp các phương trình dự đoán dòng chảy qua van điều khiển trong các điều kiện đã lắp đặt. Khi hiệu suất âm thanh là một phần của thông số kỹ thuật, IEC 60534-8-3 cung cấp phương pháp dự đoán tiếng ồn khí động học từ dòng chất lỏng nén.
Cắt đường dẫn lựa chọn
Không chọn trang trí bảo trì khắc nghiệt chỉ từ cấp áp suất. Van loại 900, 1500 hoặc 2500 không tự động yêu cầu cắt nhiều giai đoạn hoặc có độ ồn thấp. Quyết định đến từ các trường hợp dòng chảy thực tế, tỷ lệ áp suất, dự đoán tiếng ồn, vận tốc, hành trình cần thiết và hình dạng van.
Để thảo luận rộng hơn về việc cắt tỉa dịch vụ khắc nghiệt, hãy sử dụng Tùy chọn cắt van điều khiển để tạo bọt và giảm tiếng ồn.
Đánh giá công trình nhiệt độ cao
Thân & Nắp ca-pô
Vật liệu và thiết kế được chọn phải đáp ứng thông số kỹ thuật của dự án và mức áp suất-nhiệt độ hiện hành. Hơi nước ở nhiệt độ cao có thể yêu cầu thép hợp kim hoặc vật liệu khác do dự án chỉ định, nhưng không có vật liệu thân nào phù hợp cho mọi ứng dụng hơi nước.
Viền & Ghế
Vật liệu nút, lồng, mặt tựa và thân cần được xem xét về độ bền, độ mài mòn, hiện tượng ăn mòn, giãn nở nhiệt, yêu cầu rò rỉ và tuổi thọ sử dụng cần thiết.
Đóng gói & Gasket
Vật liệu làm kín và đệm kín phải phù hợp với điều kiện thiết kế thực tế và kết cấu van.
Bố trí & phụ kiện nắp ca-pô
Nắp mở rộng có thể được sử dụng trên các thiết kế đã chọn để tăng khoảng cách nhiệt giữa thân nóng và các bộ phận đóng gói hoặc bộ truyền động, nhưng nó không bắt buộc đối với mọi van điều khiển hơi nước. Nên chọn bộ định vị, cuộn dây điện từ, bộ không khí và các phụ kiện điện để tiếp xúc với nhiệt bức xạ và môi trường xung quanh thực tế.
Để lựa chọn vật liệu và nhiệt độ áp suất rộng hơn, hãy xem lại Hướng dẫn sử dụng van áp suất cao nhiệt độ cao.
Thiết bị truyền động và phản hồi lỗi
| Điều chế bình thường | Bộ truyền động phải định vị van một cách trơn tru trong suốt hành trình vận hành cần thiết. |
| Áp suất chênh lệch ngắt | Lực đẩy hoặc mô-men xoắn sẵn có phải được kiểm tra theo điều kiện ngắt đã chỉ định và thiết kế cắt đã chọn. |
| Hành động thất bại | Phản ứng không mở, không đóng, không đúng chỗ hoặc phản ứng khác phải xuất phát từ triết lý kiểm soát và an toàn quy trình. Chỉ riêng dịch vụ hơi nước không xác định được vị trí lỗi. |
| Tiếp xúc với nhiệt | Các vòng đệm, bộ định vị và phụ kiện của bộ truyền động phải duy trì trong giới hạn môi trường đã được phê duyệt ở lần lắp đặt cuối cùng. |
Sử dụng Hướng dẫn lựa chọn thiết bị truyền động van để xem xét gói thiết bị truyền động rộng hơn.
Trường hợp ứng dụng
TRƯỜNG HỢP A
Giảm áp suất đầu hơi
Xem xét toàn bộ phạm vi áp suất đầu vào, áp suất hạ lưu yêu cầu, nhu cầu hơi tối thiểu và tối đa, tình trạng dòng chảy bị nghẹt, tiếng ồn, tốc độ đầu ra và đường ống hạ lưu. Để giảm áp suất cục bộ đơn giản, cũng có thể cần phải đánh giá bộ điều chỉnh áp suất; van điều khiển được kích hoạt phù hợp khi quy trình yêu cầu logic điều khiển bên ngoài hoặc tự động hóa nhà máy.
TRƯỜNG HỢP B
Tua bin phụ trợ hoặc bỏ qua hơi nước
Những thay đổi tải lớn, giảm áp suất nghiêm trọng, phản ứng nhanh hoặc chuyển tiếp nhiệt có thể làm cho nhiệm vụ này mang tính ứng dụng cao. Dự án nên cung cấp các yêu cầu kiểm soát và nhất thời bên cạnh các điều kiện ở trạng thái ổn định.
TRƯỜNG HỢP C
Quy trình phân phối hơi nước
Xác minh lưu lượng có thể kiểm soát tối thiểu, hành trình bình thường, tỷ lệ áp suất và liệu một van có thể đảm bảo quá trình khởi động và sản xuất cao điểm mà không tăng quá mức hoặc vận hành hành trình thấp nghiêm trọng hay không.
TRƯỜNG HỢP D
Kiểm soát áp suất hơi nước bằng cách khử quá nhiệt hoặc phun nước
Khi việc kiểm soát áp suất hơi được phối hợp với thiết bị phun nước hoặc giảm quá nhiệt thì van hơi phải được xem xét như một bộ phận của hệ thống hoàn chỉnh. Chỉ riêng kích thước van hơi không thể thiết lập hiệu suất nhiệt độ đầu ra cuối cùng hoặc hoạt động PRDS hoàn chỉnh.
Rủi ro khởi động và ngưng tụ
Trạm điều khiển thường xử lý hơi khô vẫn có thể gặp phải tình trạng ngưng tụ trong quá trình khởi động, tắt máy, khởi động, vận hành tải thấp hoặc thoát nước không đủ. Chất lỏng mang theo có thể làm tăng nguy cơ xói mòn, rung động và búa nước và có thể làm hỏng đường ống hoặc đường ống hạ lưu.
Ranh giới hệ thống: Việc lựa chọn van không thay thế việc thoát nước đường hơi, quy trình khởi động, thiết kế chân nhỏ giọt, bẫy hơi, độ dốc đường ống, thiết kế hỗ trợ hoặc thực hành vận hành nhà máy.
Để biết bối cảnh hệ thống rộng hơn, hãy xem Giải pháp van điện & hơi nước.
Bảng dữ liệu RFQ của van điều khiển hơi nước
| Dịch vụ/thẻ | ____________________________ |
| Điều kiện hơi nước | Bão hòa / Quá nhiệt / Khác: ____________ |
| Trường hợp tối thiểu | Dòng chảy ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| Trường hợp bình thường | Dòng chảy ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| Trường hợp tối đa | Dòng chảy ______ P1 ______ P2 ______ T ______ |
| Áp suất/nhiệt độ thiết kế | ____________________________ |
| Kích thước đường dây/kết nối | ____________________________ |
| Yêu cầu rò rỉ | ____________________________ |
| Thiết bị truyền động/tín hiệu/hành động thất bại | ____________________________ |
| Tiếng ồn / kiểm tra / tài liệu | ____________________________ |
Khi dữ liệu quy trình hoàn tất, hãy yêu cầu nhà cung cấp trả về Cv/Kv đã tính toán, hành trình dự đoán cho lưu lượng tối thiểu/bình thường/tối đa, cơ sở cắt đã chọn, cơ sở định cỡ bộ truyền động, đánh giá tiếng ồn nếu cần và mọi giới hạn vận hành đã nêu trước khi phê duyệt lần cuối.
Xác minh nhà máy
| Mục | Tình trạng điển hình | Mục đích |
|---|---|---|
| Hồ sơ vật chất | Nếu được chỉ định | Xác nhận các vật liệu chịu áp lực, trang trí hoặc bắt vít được chỉ định |
| Kiểm tra kích thước | Cần thiết cho gói đã được phê duyệt | Kiểm tra kết nối, mặt đối mặt và sự sắp xếp cơ cấu chấp hành |
| Kiểm tra áp suất | Theo tiêu chuẩn hiện hành/PO | Xác minh tính toàn vẹn chứa áp suất |
| Kiểm tra rò rỉ chỗ ngồi | Nếu áp dụng yêu cầu rò rỉ | Xác minh hiệu suất rò rỉ chỗ ngồi được chỉ định |
| Kiểm tra đột quỵ/không hoạt động | Đối với gói được kích hoạt | Kiểm tra hành trình, hoạt động của bộ truyền động và phản hồi lỗi được chỉ định |
| Kiểm tra đóng gói cuối cùng | Trước khi giao hàng | Bảo vệ van, đầu cuối, bộ truyền động, bộ định vị và ống |
Để biết tùy chọn điều chế áp suất cao ở cấp độ sản phẩm, hãy xem lại Van điều khiển áp suất cao. Để biết dòng sản phẩm hoàn chỉnh, hãy truy cập Danh mục Van điều khiển.
Tài nguyên kỹ thuật liên quan
Tài liệu tham khảo kỹ thuật
Câu hỏi thường gặp
Những dữ liệu nào được yêu cầu để kích thước một van điều khiển hơi nước?
Cung cấp lưu lượng hơi tối thiểu, bình thường và tối đa, áp suất đầu vào và đầu ra cho từng trường hợp, điều kiện hơi nước, nhiệt độ vận hành và thiết kế, kích thước đường ống, chức năng điều khiển cần thiết và các hạn chế của dự án. Nhà cung cấp nên tính toán Cv hoặc Kv và dự đoán hành trình bằng phương pháp định cỡ chất lỏng nén được.
Van điều khiển hơi nước có thể được lựa chọn theo kích thước đường ống?
Không. Kích thước ống chỉ là một đầu vào của dự án. Kích thước và độ cắt van cuối cùng phụ thuộc vào lưu lượng hơi, tỷ lệ áp suất, nhiệt độ, Cv hoặc Kv yêu cầu, hành trình dự đoán, tiếng ồn, vận tốc, lực truyền động và toàn bộ phạm vi vận hành.
Khi nào cần cắt giảm tiếng ồn cho hơi nước?
Nên xem xét cắt giảm tiếng ồn thấp hoặc theo giai đoạn khi tiếng ồn khí động học được dự đoán hoặc mức độ giảm áp suất vượt quá tiêu chí chấp nhận của dự án. Việc lựa chọn phải dựa trên kích thước thực tế và đánh giá tiếng ồn thay vì chỉ dựa trên mức áp suất.
Dòng chảy bị nghẹt trong van điều khiển hơi nước là gì?
Dòng chảy bị nghẹt là tình trạng dòng chảy có thể nén được trong đó dung lượng dòng chảy của van bị giới hạn bởi tỷ số áp suất và đặc tính của van. Điều kiện chính xác phải được xác định bằng phương pháp định cỡ van điều khiển hiện hành.
Hơi bão hòa khô có còn bão hòa sau khi giảm áp suất không?
Không nhất thiết phải như vậy. Việc điều tiết hơi bão hòa khô đến áp suất thấp hơn có thể tạo ra trạng thái quá nhiệt ở hạ lưu. Điều kiện cuối dòng phải được tính toán sao cho thể tích, vận tốc cụ thể và việc kiểm tra kích thước liên quan sử dụng các đặc tính hơi chính xác.
Van điều khiển hơi nước có luôn cần phải đóng ngắt không?
Không. Phản ứng lỗi mở, đóng lỗi, lỗi tại chỗ hoặc phản ứng lỗi được xác định khác tùy thuộc vào triết lý kiểm soát và an toàn quy trình.
