蒸汽調節(jié)閥選型錯誤及其后果
在工業(yè)生產中，調節(jié)閥被廣泛應用于對蒸汽流量、壓力和工藝溫度、干度、濕度以及容器內壓力等參數的控制，以實現生產工藝要求和生產需要。孚雷德經過多年的現場調研發(fā)現，生產現場使用的蒸汽調節(jié)閥選型錯誤非常普遍，這其中以口徑偏大問題最為常見。這里，孚雷德針對調節(jié)閥口徑偏大問題與大家進行分享。
先來介紹一種簡單易行的快速判斷方法。當控制閥作為蒸汽調節(jié)閥時，正確選型的調節(jié)閥口徑理應小于蒸汽管道口徑。至于小幾級，視實際工況而定。調節(jié)閥與管道口徑相同的做法往往不正確。譬如，當換熱器供汽管徑為DN80時，溫度調節(jié)閥口徑選擇DN80的做法即為錯誤之舉（有特別要求而不允許變徑，選擇低Kvs值閥芯的情形例外）。
下面，再來談談蒸汽調節(jié)閥選型口徑偏大的后果。
過度加熱，浪費熱能。 對于加熱型的溫度調節(jié)閥，調節(jié)閥口徑偏大會導致溫度控制波動大，容易造成過度加熱，引起能源浪費。比如，需要把常溫水通過換熱器加熱，在溫度達到60℃即可滿足工藝要求的情況下，實際加熱溫度在65℃～70℃波動時，會造成21.4%的蒸汽浪費。
壓力波動，浪費蒸汽。 壓力調節(jié)閥口徑偏大會引起出口壓力波動大，實際生產中往往會調高設定值而使其在高位波動。例如，通過換熱器加熱物料到110℃，2barg的蒸汽即可滿足。當實際用汽壓力在2.5～3.0barg波動時，耗汽量必然會增加。若遇疏水閥漏汽，蒸汽浪費量增加25%，而靠閥門直排時，情況更加嚴重。對于蒸汽直噴加熱的工藝，比如土豆剝皮，蒸汽壓力12.0barg即可滿足要求，而實際壓力在14barg時，浪費蒸汽約8%。
溫度波動，降低產品質量。 溫度調節(jié)閥口徑偏大會引起工藝溫度波動大，進而影響產品質量。比如，某糧食加工企業(yè)，蒸汽管束機在烘干物料時存在的物料焦糊和結疤問題，工藝控制溫度波動導致的烘干溫度偏高就是其中重要原因。又如，造紙行業(yè)烘缸表面溫度過高會引起紙張起翹和變形，還會導致紙張過度干燥和紙質脆化等問題。
流量波動，影響工藝。 對于一些精細工藝，蒸汽流量的精確控制更加重要。例如，煙草行業(yè)烘絲機前的HT設備，主要對切后煙絲增加溫度與水份，為煙絲的后續(xù)干燥加工創(chuàng)造條件。HT設備的供汽調節(jié)閥因選型過大而使得蒸汽流量波動大，會導致烘絲機干燥控制過程工作不穩(wěn)定和烘絲機出口水份波動較大等問題。
壓力不穩(wěn)，安全閥起跳。 有時根據需要在蒸汽壓力調節(jié)閥出口裝有安全閥，目的是在壓力調節(jié)閥失靈而出口壓力過高時泄壓，以保護下游管道和設備安全。如果蒸汽壓力調節(jié)閥口徑過大，其出口壓力不穩(wěn)定，有時會觸發(fā)安全閥起跳。起跳頻次高的安全閥容易出現卡堵和嚴重沖蝕問題，導致其無法復位關閉而漏汽。
閥門振蕩，壽命縮短。對于口徑偏大的調節(jié)閥，閥芯一個微小的移動就會引起較大流量的變化，而流量的較大變化又會驅使閥芯反向相應動作，如此反復便會發(fā)生振蕩。此外，閥門口徑過大使得負荷相對偏低，導致閥門長期工作在閥芯靠近閥座的狀態(tài)，容易引發(fā)抽絲問題。閥門振蕩和抽絲問題都會加快閥門損壞。
成本提高，費用增加。對于同樣品牌和類型的調節(jié)閥，通?？趶皆酱髢r格越高。DN80的氣動調節(jié)閥價格高出DN50大約20%～45%。一家企業(yè)所有調節(jié)閥高出的購買成本已經不是一個小數，閥門壽命縮短又會增加備件投入。另一方面，口徑過大的蒸汽壓力調節(jié)閥引起蒸汽壓力和溫度的較大波動，用汽設備熱脹冷縮效應和局部應力加大，容易導致焊口和密封處泄漏，增加停機時間和維修費用。