آشنایی با شیرهای کنترل بخار

برای کاهش همزمان فشار و دمای بخار به سطح مورد نیاز یک حالت کاری خاص، بخاردریچه های تنظیم کنندهمورد استفاده قرار می گیرند. این کاربردها اغلب دارای فشار و دماهای ورودی بسیار بالایی هستند که هر دوی آنها باید تا حد زیادی کاهش یابد. در نتیجه، آهنگری و ترکیب فرآیندهای تولید ترجیحی برای اینها هستنددریچهبدنه ها به این دلیل که می توانند بار بخار را در فشار بالا و دمای بالا بهتر تحمل کنند. مواد آهنگری تنش های طراحی بیشتری را نسبت به ریخته گری ایجاد می کننددریچهبدنه‌ها ساختار بلوری بهینه‌تری دارند و قوام مواد ذاتی دارند.

به لطف ساختار فرفورژه، سازندگان می توانند با سهولت بیشتری درجات متوسط ​​و تا کلاس 4500 را ارائه دهند. هنگامی که فشارها و دماها کمتر است یا به یک شیر درون خطی نیاز است، بدنه شیرهای ریخته‌گری هنوز یک گزینه جامد هستند.

نوع بدنه شیر ترکیبی فورج شده به همراه یک خروجی گسترده را برای مدیریت سرعت بخار خروجی در فشارهای پایین‌تر در پاسخ به تغییرات چشمگیر مکرر ویژگی‌های بخار ناشی از دما و فشار کاهش می‌دهد. مشابه این، تولیدکنندگان می‌توانند اتصالات ورودی و خروجی را با درجه‌بندی فشارهای مختلف برای تطابق بهتر با خطوط لوله مجاور در پاسخ به کاهش فشار خروجی با استفاده از دریچه‌های کنترل بخار ترکیبی فورج شده ارائه دهند.

علاوه بر این مزایا، ترکیب عملیات سرمایش و کاهش فشار در یک شیر دارای مزایای زیر نسبت به دو واحد مجزا است:

1. اختلاط بهتر آب اسپری در نتیجه بهینه سازی منطقه انبساط آشفته عنصر رفع فشار.

2. نسبت متغیر افزایش یافته

3. نصب و نگهداری نسبتاً ساده است زیرا یک قطعه از تجهیزات است.

ما می‌توانیم انواع شیرهای کنترل بخار را برای برآوردن الزامات مختلف کاربرد ارائه دهیم. در اینجا چند نمونه معمولی وجود دارد.

شیر کنترل بخار

شیر تنظیم بخار، که دارای پیشرفته ترین فن آوری کنترل دما و فشار بخار است، کنترل فشار بخار و دما را در یک واحد کنترل ترکیب می کند. با افزایش قیمت انرژی و الزامات سخت گیرانه تر کارخانه، این شیرها به تقاضا برای مدیریت بخار بهتر پاسخ می دهند. شیر کنترل بخار می تواند کنترل دما و کاهش نویز بیشتری را نسبت به ایستگاه کاهش دما و فشار با همان عملکرد ارائه دهد و همچنین توسط خط لوله و الزامات نصب محدودتر می شود.

شیرهای تنظیم بخار دارای یک سوپاپ هستند که هم فشار و هم دما را کنترل می کند. طراحی، توسعه، بهبود یکپارچگی سازه، و بهینه‌سازی عملکرد عملیاتی و قابلیت اطمینان کلی شیرها با استفاده از تحلیل المان محدود (FEA) و دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) انجام می‌شود. ساختار محکم شیر کنترل بخار نشان می دهد که می تواند کل افت فشار بخار اصلی را تحمل کند و استفاده مسیر جریان از فناوری کاهش نویز دریچه کنترل به به حداقل رساندن نویز و لرزش ناخواسته کمک می کند.

تغییرات دمای سریعی که در طول راه اندازی توربین اتفاق می افتد را می توان با طراحی ساده تریم استفاده شده در شیرهای کنترل بخار تطبیق داد. برای طول عمر بیشتر و اجازه انبساط در هنگام انحراف در اثر شوک حرارتی، قفس با کیس سخت می شود. هسته سوپاپ دارای یک راهنمای پیوسته است و از درج های کبالت برای تولید مهر و موم فلزی محکم با نشیمنگاه سوپاپ علاوه بر تامین مواد راهنما استفاده می شود.

شیر تنظیم بخار دارای یک منیفولد برای پاشش آب پس از کاهش فشار است. منیفولد دارای نازل های فعال شده با فشار برگشتی و هندسه متغیر برای افزایش اختلاط و تبخیر آب است.

فشار بخار پایین دست سیستم های متراکم متمرکز، جایی که شرایط اشباع می تواند رخ دهد، جایی است که در ابتدا این نازل برای استفاده در نظر گرفته شده بود. این نوع نازل با ایجاد حداقل جریان کمتر، سازگاری دستگاه را افزایش می دهد. این کار با کاهش فشار برگشتی در نازل dP انجام می شود. مزیت دیگر این است که وقتی dP نازل در دهانه‌های کوچک‌تر افزایش می‌یابد، فلاش در خروجی نازل اتفاق می‌افتد تا برش سوپاپ اسپرینکلر.

هنگامی که فلاش اتفاق می افتد، بار فنر پلاگین سوپاپ در نازل آن را فشار می دهد تا از چنین تغییراتی جلوگیری شود. تراکم پذیری سیال در طول فلاش تغییر می کند، که باعث می شود فنر نازل آن را مجبور به بسته شدن و فشرده سازی مجدد سیال کند. به دنبال این روش ها، سیال حالت مایع خود را به دست می آورد و می تواند به کولر تغییر شکل دهد.

نازل های فعال با هندسه متغیر و فشار برگشتی

شیر تنظیم بخار جریان آب را از دیواره لوله دور کرده و به سمت مرکز لوله هدایت می کند. با کاربردهای مختلف، تعداد نقاط اسپری متفاوتی وجود دارد. اگر اختلاف فشار بخار قابل توجه باشد، قطر خروجی شیر تنظیم تا حد زیادی افزایش می یابد تا حجم بخار بسیار بالاتر مورد نیاز را برآورده کند. برای دستیابی به توزیع یکسانتر و کاملتر آب پاشیده شده، در نتیجه نازلهای بیشتری در اطراف خروجی قرار می گیرند.

یک چیدمان ساده در یک شیر تنظیم کننده بخار، آن را قادر می سازد در دماهای عملیاتی و درجه بندی فشار بالاتر (به کلاس ANSI 2500 یا بالاتر) استفاده شود.

ساختار پلاگین متعادل شیر کنترل بخار ویژگی های آب بندی کلاس V و جریان خطی را ارائه می دهد. دریچه‌های کنترل بخار معمولاً از کنترل‌کننده‌های سوپاپ دیجیتال و محرک‌های پیستونی پنوماتیکی با کارایی بالا استفاده می‌کنند تا در کمتر از ۲ ثانیه یک ضربه کامل را انجام دهند و در عین حال پاسخ گامی را با دقت بالا حفظ کنند.
دریچه‌های تنظیم بخار را می‌توان به‌عنوان اجزای متمایز در صورت نیاز پیکربندی لوله‌ها ارائه کرد که امکان کنترل فشار در بدنه شیر و گرم‌زدایی در خنک‌کننده بخار پایین‌دست را فراهم می‌کند. علاوه بر این، اگر از نظر مالی امکان‌پذیر نباشد، می‌توان دی‌سوپرهیترهای پلاگین را با بدنه‌های شیر مستقیم ریخته‌گری جفت کرد.