泵-上海卡珥斯泵閥制造有限公司
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技術(shù)文章

調(diào)節(jié)閥在減溫減壓改造中的應(yīng)用

一、工藝條件及改造前的工藝狀況

    在我公司自用蒸汽的工藝生產(chǎn)中，有一臺(tái)關(guān)鍵設(shè)備為減溫減壓器，該設(shè)備將鍋爐生產(chǎn)的蒸汽(在不通過(guò)汽輪機(jī)發(fā)電的情況下)從2 . 4 8 MP a 4 3 0℃，減溫減壓至0.35Mpa 170℃以滿(mǎn)足公司其它用汽單位韻需求；該減溫減壓器上的減壓閥和減溫水分配閥為???減溫減壓器廠(chǎng)配套的，型號(hào)為Y45／Y 1 00-Dg150雙座減壓閥和

    設(shè)備自公司生產(chǎn)以來(lái)，連續(xù)運(yùn)行了 4年多，基本上能滿(mǎn)足公司生產(chǎn)的要求：但在這4年多的運(yùn)行期內(nèi)，我們也發(fā)現(xiàn)該設(shè)備存在一些問(wèn)題，主要今日焦點(diǎn)：

    • 月底前將有10萬(wàn)噸鋼材搶班出口臺(tái)灣
    • 陜西限制過(guò)度木質(zhì)包裝行為
    • 粉末涂料市場(chǎng)形成4大需求
    • 不銹鋼設(shè)備更新數(shù)控產(chǎn)品成新寵

    表現(xiàn)在如下幾方面：

    ◆減壓閥的泄露量大，特別是在蒸汽通過(guò)汽輪機(jī)發(fā)電的情況下，在該種條件下，該減壓閥該是完全關(guān)死的，但由于雙座閥本身的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品質(zhì)量等問(wèn)題，該閥門(mén)在全關(guān)位置時(shí)仍有較大的蒸汽泄露量，造成了不必要的能源損耗，增大了生產(chǎn)成本。調(diào)節(jié)閥在減溫減壓改造中的應(yīng)用

    ◆調(diào)節(jié)范圍小：從雙座閥的調(diào)節(jié)特性可知，該閥的調(diào)節(jié)范圍比較?。焊鶕?jù)工藝的實(shí)際操作情況來(lái)看，在鍋爐小負(fù)荷運(yùn)行時(shí)(蒸汽產(chǎn)能在l0T／h時(shí))，該減壓閥無(wú)法完成對(duì)蒸汽壓力的調(diào)節(jié)，即在蒸汽流量小于10T／h時(shí)，無(wú)法對(duì)蒸汽壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    ◆控制精度低，穩(wěn)定性差：減壓閥和減溫閥的控制采用的是帶伺服放大器角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥桿的聯(lián)結(jié)采用的是杠桿：伺服放大器的型號(hào)過(guò)于陳舊，平衡和穩(wěn)定度的調(diào)節(jié)過(guò)于復(fù)雜，由于用于伺服放大器和反饋板上的電子元件器件術(shù)經(jīng)工業(yè)化處理，對(duì)環(huán)境的要求也較高，在高溫和粉塵環(huán)境中工作不穩(wěn)定：執(zhí)行機(jī)構(gòu)與閥的聯(lián)結(jié)設(shè)計(jì)不合理，多支點(diǎn)的杠桿聯(lián)結(jié)方式雖然滿(mǎn)足了將角行程電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出力的放大，但由于杠桿各聯(lián)結(jié)點(diǎn)存在較大的機(jī)械縫隙，無(wú)法滿(mǎn)足整個(gè)控制系統(tǒng)對(duì)控制精度及控制穩(wěn)定性的要求，因此這兩閥的控制精度和控制穩(wěn)定性均較差，無(wú)法滿(mǎn)足投自動(dòng)的要求，自生產(chǎn)開(kāi)車(chē)以來(lái)一直處于手動(dòng)和．現(xiàn)場(chǎng)操作狀況，控制精度低。

    ◆日常維修量大，工藝操作困難：由于該控制系統(tǒng)上的設(shè)備在當(dāng)時(shí)選型時(shí)均有一定的缺陷，此在實(shí)際運(yùn)行時(shí)總是存在一些問(wèn)題，每周均有2—3次的維修，而且工藝自開(kāi)始生產(chǎn)以來(lái)就沒(méi)有投上過(guò)自動(dòng)，增加了工藝操作人員的操作難度。為了解決上述設(shè)備所存在的問(wèn)題，更好的滿(mǎn)足工藝**生產(chǎn)的要求，我決定對(duì)該溫減壓器上的減壓閥和減溫水分配閥及其控制系統(tǒng)進(jìn)行改造，根據(jù)工藝的要求及公司目前的生產(chǎn)狀況，該兩臺(tái)閥應(yīng)滿(mǎn)足如下的工藝生產(chǎn)條件：

    a)蒸汽減壓調(diào)節(jié)閥：

    工藝管徑： 150mm(DN150、PN1O) 介質(zhì)：蒸汽溫度：M ax 4 3 0℃

    流量： Q min 4T／h Q nor 15T／h Qmax20T/h 進(jìn)口壓力：2．45MPa

    出口壓力： O．35MPa 配電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：電源為220VAC／50Hz

    輸入信為： 4－20mA 閥位反饋信號(hào)為：4－2OmA

    執(zhí)行機(jī)構(gòu)上帶手動(dòng)開(kāi)／關(guān)手柄或手輪

    b)減溫水閥：
    工藝管徑： 32mm(DN32、PN１０) 介質(zhì)：水溫度：lO8℃

    流量： Qmax2500kg／h 進(jìn)口壓力：3．OMPa

    出口壓力： 0．4MPa 配電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：電源為220VAC／50Hz

    輸入信號(hào)為： 4—2OmA 閥門(mén)反饋信號(hào)為：4—2OmA

    執(zhí)行機(jī)構(gòu)上帶手動(dòng)開(kāi)／關(guān)手柄或手輪
    根據(jù)以上的工藝條件，我們將調(diào)韋閥和執(zhí)行機(jī)構(gòu)分開(kāi)選型，首先確定執(zhí)行機(jī)構(gòu)，然后再選調(diào)節(jié)閥，再由調(diào)節(jié)閥的供貨商提供成套。

    二、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的選型

    根據(jù)工藝運(yùn)行的需要及工藝人員的要求，此調(diào)節(jié)閥的執(zhí)行機(jī)構(gòu)我們決定選用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，為此就我們所掌握的資料，經(jīng)多方比較我們選擇如下三家在世界范圍內(nèi)較知名的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家。(1)日本KOSO (2)德國(guó)Auma (3)英國(guó)Rotork
    經(jīng)我們了解三家廠(chǎng)的產(chǎn)品基本情況如下：


    生產(chǎn)適用范圍
    化工、電廠(chǎng)
    化工、電廠(chǎng)
    化工、電廠(chǎng)

    傳動(dòng)方式
    皮帶傳動(dòng)
    齒輪傳動(dòng)
    齒輪傳動(dòng)

    手動(dòng)操作
    不帶手輪
    帶手輪
    帶手輪

    輸出力矩
    0N·M-1500 N·M
    30 N·M-32000 N·M
    30 N·M-30000 N·M

    適用環(huán)境溫度范圍
    -10℃-+60℃
    -25℃-80℃

    0℃-+120℃
    -25℃-80℃
    過(guò)載保護(hù)
    無(wú)過(guò)載保護(hù)
   有過(guò)載保護(hù)
    有過(guò)載保護(hù)
    從以上三種產(chǎn)品中，我們選擇了德國(guó)的 Auma電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)：

    1>環(huán)境溫度：
    目前我公司正在用的減溫減壓器附近的環(huán)境溫度我們實(shí)測(cè)為：離閥座 10cm處的溫度為 220℃左右，在此點(diǎn)往上再上移15cm，此處溫度為7 2℃，而目前廠(chǎng)應(yīng)用了3000多臺(tái)套，具體在類(lèi)似我公

    所用的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)處的溫度為56℃．根據(jù)我們這幾年的使用KOS o的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，KOSO對(duì)環(huán)境溫度是小于6 O℃，但在57℃左右時(shí)，此電動(dòng)機(jī)構(gòu)即出現(xiàn)工作不正常的情況。因此，KOSO的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不能用于此減溫減壓器上，而Auma及Rotork的工作范圍為-25℃～80℃，且Auma還有一種高溫型的，可將適用環(huán)境溫度范圍擴(kuò)展為O℃．120℃，而在我們的此處應(yīng)用中，選用．25℃～8O℃的普通型即可。

    2>輸出力柜：
    目前我公司20T／h減壓閥上的伺服電機(jī)額定輸出力柜為25ON·M，但在給減壓閥出力時(shí)應(yīng)了一個(gè)杠桿，將此力放大了6倍(現(xiàn)場(chǎng)杠桿力臂分別為65cm比11cm)。這樣對(duì)此減壓閥的輸出力矩實(shí)際上在15OON·M左右，而從上表中可以看出，l500N·M的力矩輸出對(duì)KOSO電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)來(lái)說(shuō)已是上限了，沒(méi)有余量，因此只Auma及Rotork可以。

    3>應(yīng)用情況：
    ◆KOSO電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在我公司電站已有較多的應(yīng)用，在較低的環(huán)境溫度(53℃以下)，小力矩輸出(5OON．M以下)的條件下使用情況較好，維修量也較少，這幾年的運(yùn)行也較滿(mǎn)意。

    ◆ Auma電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)我公司的維修人員有對(duì)該產(chǎn)品的使用及維修經(jīng)驗(yàn)，據(jù)維修人員反映，此執(zhí)行機(jī)構(gòu)在用了十幾年后，，均能一直很好的工作，維修量極少，建設(shè)我們用此執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
    ◆Rotork電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在我們的兄弟單位有應(yīng)用，該廠(chǎng)的電站有幾臺(tái)調(diào)節(jié)閥也是用的Rotork的電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使用了一年多，工作一直很好，幾乎沒(méi)有維修量。
    ◆在性能價(jià)格方面，經(jīng)我們的了解比較，Auma價(jià)格在二者間。
    三、調(diào)節(jié)閥選型
    由于調(diào)節(jié)閥的選型，涉及到的因素較多，考慮的因素也很復(fù)雜，涉及到多個(gè)專(zhuān)業(yè)，不是此方面的專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)家，有些因素怕考慮不到，而且此設(shè)備對(duì)我們來(lái)說(shuō)既關(guān)鍵又投資高，因此在選擇供貨商時(shí)，我們約定了如下原則：
    • 廠(chǎng)家必須具備完善的售后服務(wù)，提供及時(shí)的技術(shù)支持。
    • 必須是世界上有名的且在此方面有較優(yōu)良的生產(chǎn)及服務(wù)業(yè)績(jī)的大生產(chǎn)廠(chǎng)家，此點(diǎn)主要從產(chǎn)品質(zhì)量和信譽(yù)上考慮。
    • 價(jià)格上必須要有競(jìng)爭(zhēng)力。

        以上三家的代表在收到我們的工藝條件后，又經(jīng)過(guò)多次聯(lián)系，反復(fù)核實(shí)有關(guān)的技術(shù)及工藝參數(shù)，均做出了選型，且三家均在選型中提供了調(diào)節(jié)閥選型計(jì)算書(shū)(均按我方要求，配Auma電動(dòng)頭，并調(diào)試好，總成交貨)，情況如(右)表：

    所選型號(hào)
    ED-F"&ED-1"
    TYPE251&TYPE241
    QXA-T5D13061DE4.3&FCO1DWSXKLGTDH3

    供貨周期
    12-16Weeks
    12-14Weeks
    16-20Weeks（包括4周海地運(yùn)期）

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