减温减压阀的设计与计算.pdf

第 6期 2 0 1 1年 1 1月 锅炉制造 BOI LER MANUF ACTURI NG No ． 6 NO V ． 2 01 1 文章编号 C N 2 31 2 4 9 2 0 1 1 0 6 0 0 6 2 0 3 减温减压 阀的设计与计算 郑红丽 哈电集团哈 尔滨电站阀门有限公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6 摘要 介绍了减温减压阀的技术性能、 结构特点、 材料选用与设计计算方法。 关键词 减温减压阀； 结构； 设计 ； 计算 中图分 类号 T K 2 2 4 ． 9 文献标识 码 A De s i g n a n d Ca l c u l a t i o n o f At t e mpe r a t i n g a n d Pr e s s u r e Re d u c i n g Va l v e Zhe n g Ho n gl i HE H a e r b i n V a l v e C o ． L t d ， H a e r b i n 1 5 0 0 4 6， C h i n a Ab s t r a c t T h e p a p e r i n t r o d u c e s t h e t e c h n i c a l f e a t u r e s ， s t r u c t u r e c h a r a c t e r i s t i c s ， ma t e ri a l s e l e c t i o n a n d d e s i g n a n d c a l c u l a t i o n me t h o d s f o r a t t e mp e r a t i n g a n d p r e s s u r e r e d u c i n g v alv e ． Ke y wo r d s a t t e mp e r a t i n g a n d p r e s s u r e r e d u c i n g v a l v e ； s t r u c t u r e ； d e s i g n； c a l c u l a t e 0 引 言 2 结构原理 D N 1 5 0 ； P N 1 0减温减压阀是为神头电厂减温 减压站 3 0 ％系统特殊设计 的， 它的功能是将入 口 介质通过减温减压后输送到分离器 ， 满足分离器 的参数要求 。 1 技术参数 阀门进 口最大流量 Q 2 1 ． 4 t ／ h ； 阀门进口压力 P 4 ． 1 6 M P a ； 出口压力 P 0 ． 5～1 ． 0 M P a 阀门进 口温度 t 3 8 0℃ 出 口温度 t ， 1 8 0 2 3 0℃ 减温水压力 P 4 ． 0 MP a 减温水温度 t 8 0 o C 减温减压阀结构如下图 1 所示 ， 主要由阀体 、 阀盖 、 节流套组件、 阀瓣 、 阀杆 、 减温水喷管、 小阀 杆和下 阀盖组件组成 。 当来 自 控制回路送往阀门电动执行机构的信 号将动态地改变阀瓣 的位置以增加或减少流通面 积 ， 进而用 阀瓣在节流套筒中的位置高低 ， 控制蒸 汽的压力和流量 。阀瓣和节流套筒上有一排排具 有直线流量特性的低 噪音节流孔 ， 满足在不 同负 荷下的调节。根据阀进 出口压差 ， 计算 出每级节 流的最大允许压差 ， 设计成三级节流方式 ， 避免了 因压差选择不 当所引起的汽蚀破坏 。当阀瓣 向上 提升时， 蒸汽通过节流孔进行第一级减压。在阀 瓣上升的同时， 减温水从减温水喷管喷出。经过 一 级减压的蒸汽与减温水混合对蒸汽进行减温， 收稿 日期 2 0 1 1 0 71 4 作者简介 郑红丽 1 9 7 8一 ， 陕西蒲城人 ， 工程 师， 现从事阀 门设计与研 究工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 6期 郑红丽 减温减压阀的设计与计算 6 3 再通过节流套筒组件进行二 、 三级减压 ， 使之达到 合格的出口压力与温度。 减温水系统上安装 了一个喷水控制调节 阀 ， 4 5 6 7 这个喷水控制调节阀根据来 自下游温度传感器的 信号工作， 对减温水的流量提供一个精确的调节， 满足减温的要求 。 1 ． 阀体 2 阍 盖 3 ． 阀杆4 ． 阀瓣 5 ． 节流套筒 6 小 阀杆 7 ．减 温水喷 管 8 ． 下 阀盖 图 1 减温减压阀结构简图 3 结构特 点 1 阀瓣和节流套筒之间设计有足够的内腔 空间， 这种结构将 阀门第一级蒸汽节流出 口区域 和减温水进水喷管腔联系起来。喷水管的上部钻 有一系列 的经校正过的直线特性 喷水孔 ， 水流在 最高速和紊流点处喷射出来， 并很快且均匀地分 散到蒸汽里。这样 ， 可 以缩短见温水和蒸汽 的混 合长度， 当压力在阀门出口处得到恢复时， 水将几 乎同时被汽化， 提供所需的良好的减温效果。 2 阀门减压和减温两部分的行程相等， 保 证了在压力、 温度反馈信号下， 减压和减温同步进 行， 同时， 由于其内特性瞳线均为直线特性， 也保 证 了在各个不同负荷下温度和压力的调节。 3 节流套筒组件采用马氏体沉淀型硬化不 锈钢 ， 具有高强度、 硬度和耐腐蚀性能。根据介质 系统运行特性和参数 的要求 ， 阀门减压过程为三 级减压 ， 第三级节流套 同时起到消音作用。阀门 流量特性选用直线特性， 使阀门在开启和关闭时， 流量随阀门开度成比例增加或减少。 4 第二级节流套上部和阀瓣设计成锥面密 封面， 可以保证有一定的密封性能。 5 阀体是铬钼钢锻件， 两侧为法兰连接。 采用高进低出的流动方式， 可以减轻介质流动时 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 6 4 锅炉制造 总第 2 3 0期 的扰动 ， 防止对金属的强烈 冲刷 ； 阀杆和小 阀杆均 采用氮化钢 ， 具有 良好的耐磨和抗冲刷性能。 6 下阀盖法兰侧面装备有疏水管路， 可在 系统运行前对 阀门进行疏水 ， 防止投运时， 阀门内 部存水， 影响出口蒸汽品质。 4 设计计算 4 ． 1 减温水流量计算 ㈩ Q 。 一减温水流量t ／ h Q 一 阀门人 口蒸汽最大流量t ／ h 1 一阀门入口蒸汽焓值k c a l ／ k g 2 一阀门出口蒸汽焓值k c a l ／ k g 。一减温焓值 k c a l ／ k g 4 ． 2 一级减压流通能力计算 。 x_ 1 31 一 z 一一 级减压流通能力t ／ h 0 1一流量裕度系数 一 膨胀系数 ．S 屯 ； I L舢 ． ； L ． S 嗣 青 ， c 一等熵指数 P 一阀门入 口压力 MP a p 一一级减压后介质 的压力M P a 1 1 一阀门入 E I 蒸汽比容I n ／ k g 4 ． 3 减温水喷管流通能力计算 ， 3 ／ 1 0 ．2 P 3一P 2 √ t， 2 一 减温水喷管流通能力t ／ h p 一减温水压力MP a 1 2 一减温水 比容I n ／ k g 4 ． 4 二、 三级减压流通能力计算 可用公式 2 计算求出。 5 结束语 减温减压阀是将对进 口蒸汽进行减压和减温 集于一体 ， 同时在阀门内部完 0成的组合 阀门， 具 有结构简单， 性能齐全的传统优点。 [ 上接第 6 1页] 5 测量完导向防护装置轴承座的上、 下法 兰 与煤锁下法兰的同轴度之后， 煤锁不要转动， 保持 平面 B为水平面， 此时外摆杆轴套管位于顶端。 在轴套管顶部画出四象限线做好标记 ， 将钢板 尺 沿其中的一对象限线放置， 此时钢板尺通过圆心； 再按照钢板尺上的刻度以及轴套管的内径可以确 定轴套管的圆心位置 ， 在此位置吊线坠并通过导 向防护装置 的轴承座 ， 画出轴承座的实物中心线 ， 然后分别测量线绳到导向防护装置轴承座实物中 心线的距离， 记录下数值， 通过勾股定理计算以确 定轴承座圆心的偏移 。 3 测量结论 通过以上方法 的测量 ， 前两台煤锁测量出的 同轴度数据如表 1 所示。 经过校正调整之后， 目前这两台煤锁已经顺 利机加完毕 ， 通过了冷态试运行 ， 在后续的生产过 程当中， 以上测量方法将继续使用 ， 以保证产品的 顺利产成。 表 1 煤锁同轴度测量结果 4 结束语 此同轴度检测方法的实施 ， 有效 的保证 了在 热处理之后煤锁上镗铣床一次性机加成功， 加快 了关键工序的实施速度， 同时也节省了外协加工 的巨额费用 ， 对今后类 似产 品的大量生产起到 了 很好的辅助和指导作用 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m