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现场调节阀 改制的两种办法

时间:2010-07-21 09:46来源:未知 作者:yuanyi 点击:
调节阀 是自控回路 中必不可少的终端控制仪表,由于影响它的工作的工艺因素较多,而且如果忽视某一因素,往往使 调节阀 远离设计时 的工作点,甚至无法正常工作。自1987年开始,我 厂承接多家大型石化装置中 调节阀 的大修任务 ,经常发现少数现场的 调节阀 ,包

调节阀是自控回路 中必不可少的终端控制仪表,由于影响它的工作的工艺因素较多,而且如果忽视某一因素,往往使调节阀远离设计时 的工作点,甚至无法正常工作。自1987年开始,我 厂承接多家大型石化装置中调节阀的大修任务 ,经常发现少数现场的调节阀,包括少数 进口的阀,其本身的质量是好的,但用户反映这些阀运行不正常,要我厂修理;我们拆开整修后装到原岗位,但运行后旧“病”复发,常见 的现象是调节不稳定,发生振动、噪音等,不能满足系统的调节要求,有些阀只好弃而不用,改用手操。后来我们不得不怀疑原来选用上存在问题,就请用户提供这些阀的工艺参数和操作要求,经选用计算后发现这些阀均在小开 度下运行,无法实现正常的调节。我们分析发生这种现象的原因有两个:1、调节阀的口径计算 和选用不当。2、运行后实 际的工艺参数与选用时的数据相差较大。为此我们提出改制措施。对这些现场已用的调节阀,用户一般 要求不要改动管道上的法兰,也不要调换阀体,原因很简单,可节省人力物力,更重要的是免去拆卸焊接安装过程中很多麻烦。针对不同的情况我们采用两种改制办法,一是将调节阀的流量特性 从直线特性改用等百分比特性。二是在阀体不变的条件下,缩小阀座直径或减少套筒上窗口面积,缩减额定流量系数。有时兼而用之。既缩小阀座直径又改变流量特性。
   下面分别用 一个典型实例说明改制前后的情况。1989年10月上海某合 资厂选用一台DN50,C=30的直线特性 套筒阀,用于20t工业锅炉的 给水调节,发现运行不稳定,伴有强烈振动和噪音,我厂两次派人去修理,但仍不能正常使用,只好用手操。后来本人去那个厂参观,详细询问了该阀的工艺参数,具体数据见表一。
表一

 工艺参数  最大值  额定值  最小值
 阀前压力 P1  MPa  1.8  1.6  1.5
 阀后压力 P2  MPa  1.0  0.8  0.5
 流量Q  t/h  16  10  5
 介质温度t  ℃    105  
 

经计算工况 C值如下:

Cmax=7.1开度:Kmax=2.1%

 

Cnorm=3.5      Knorm=8.6%

 

Cmin=1.26      Kmin≤1%

 

锅炉经常在 额定值附近运行,则调节阀的开度在10%以下,大家 知道直线特性的调节阀在10%以下工作是 无法稳定的;按上述情况我们提议,在不拆下阀体的情况下,调上一个等百分比特性的套筒,额定C值仍是30,这样可使 阀的开度增加。以可调比R=30为例,在同 样的工况下,工作点向右移动,计算开度为“额定点Cnorm=3.5   Knorm=37%(不考虑畸 变因素)。最大点Cmax=7.1 Kmax=58%,见图一在这 样的开度范围内照理是比较好的。但投入自动调节后发现调节阀仍无法稳定※※※※ 地工作,而在作二位式开关动作,很显然这不是调节阀本身的问题 ,而是自控仪表匹配中存在的问题。经逐步检查发现对于锅炉水位上限幅度,在调节器上设定值太小,即允许液面波动幅度太小,当液面在低水位时,调节器下令阀打开,由于阀的流通能力较大,给水量较在,只要直几秒钟,液 面即到达上限值,由于调节器有积分时间,待到它发出信号后又迅速关小,给水量迅速减少,锅炉中的液面又很快到达下限值,待调节器又要令阀开大时,阀已在全关位置,这样形成频繁开关。根据上述分析,我们当场提议将液 面的上下波动允许幅度适当放宽,这样调节阀立即能平稳 地运行。我们在控制室呆了一个小时观察后,双方都感到满意后才离开,过了一个月本人打电话询问调节阀的运行情况 ,厂方回答运行正常,至今仍在使用。由于中小型企业使用20t/h蒸发量的工 业锅炉较为普遍,在选用给水调节阀方面仍发生 类似的问题,我们则推荐采用DN25~40,等百分比 特性的套筒阀较为合适。

 

第二个例子 是扬子石化公司××厂,两台电 动单座阀公称通径DN6",阀座直径 dN3",C值为150,直线特性 ,是德国Gulde公司的产品 ,用于调节氧气的流量。1991年3月去访问时 ,厂方反映这两台阀开关频繁,形成继续供气,电动执行机构中的马达因频繁启动而烧坏,我厂仍派人去修好,但重新使用后还是老样子。我们要求提供工艺数据,后寄来具体见表二。

表二

 工艺参数  最大值  额定值  最小值
 阀前压力 P1  MPa 0.30  0.30  0.1
 阀后压力 P2  MPa  100  0.5  0
 流量Q  t/h  1000  400  0
氧气温度t. ℃    常温  
   

经计算:

 

额定工况: Cnorm=7.08.K=4.7%,最大工况Cmax=1.77.Kmax=11.8%如此小的开 度,调节阀当然不能稳 定地工作。我们建议调换调节阀,但厂方要 求在不换阀体的条件下改制,我们立即设计加工了一套特殊的阀芯阀座,利用夏天大修机会想换上去,但是由于时间长了原阀座锈牢在阀体上无法拧下,厂方下了决心拆下阀体,用立车把原阀座车削掉,然后装上那套特殊设计的 阀座阀芯,dN为50.C值为32,等百分比 特性,这样C值几乎是原 来的五分之一,又是等百分比特性,在额定工况下开度为56%最大工况时 开度为83%(不考虑畸 变因素的计算值),装到原岗位运行后一直稳定运行,至今无故障。

 


近年来由于 技术引进和中外技术交流,各行业的设计院和我们制造厂在调节阀计算选用方 面都有很大的进步,在大型化工装置和电站等成套项目中,调节阀的选型已趋 向规范化,但在中小型企业或初次采用调节阀的单位,由 于种种原因,仍有可能出现选用不当的情况,如果发现本文所提到的情况,我想采用上述两个办法进行改制既简单又省事。

(责任编辑: admin)
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