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蒸汽基础

蒸汽减压

如何生产低压蒸汽

用于加热的蒸汽通常由锅炉产生。通常设置为工厂内需求的最高压力。

然而,锅炉产的高压蒸汽可能对于一些特定的工艺来说温度过高。一般情况下,蒸汽压力会降低,去适配所需要的温度等级。这种减压需求是蒸汽压力调整的一个基础原因:温度管理。

How to make low-pressure steam

在蒸汽系统中管理压力,减压阀是必要的。这种阀门自动调整来维持需要的蒸汽压力,对蒸汽流量波动进行补偿。其核心是,运行机理控制流到节流来实现减压。这是在换热工艺中调节蒸汽压力的常用办法。

减压原理

阀门中的结构实现节流。通过节流,平衡用汽和供汽,调节压力:

  • 用汽<供汽⇒ 压力升高
  • 用汽 > 供汽 ⇒压力降低
  • 用汽 = 供汽 ⇒  压力稳定

如果想象一下使用截止阀或针阀进行压力调节的情景,就会更容易理解这一概念。如果负载稳定,蒸汽流量稳定,可以将这些阀门的开度调整到半固定位置,这样也能有效降低压力。

Principles of pressure reduction

不过,随着换热物料流量的变化,压力也会随之变化。这意味着阀门需要进行调整,以保持所需的压力。一旦负载稳定下来,只需快速调整就能将压力重新保持在所需的设定值上。

Principles of pressure reduction

减压阀的工作原理

如果能够持续调节阀门并对负载变化做出反应,就能保持稳定的压力。这正是减压阀(PRV)的自动调节功能。

虽然从外部观察不到,但在 PRV 内部,一个膜片(或类似装置)与一个调节弹簧协同工作,自动调节阀门的开度。这使得 PRV 能够调节其开度,从全关到全开,以适应不同的负载条件。

How pressure reducing valves work

用于评估减压阀压力稳定性的 "压力-流量特性曲线 "表明阀后压力如何由供需平衡决定。

pressure-flow characteristic curve

阀门入口侧的压力会发生什么变化?

您可能会问:当我们使用阀门节流时,入口侧的压力会保持不变吗?蒸汽是在锅炉中产生的。如果锅炉产生的蒸汽超过所需量,蒸汽压力就会不可避免地升高。

为了解决这个问题,锅炉配备了控制系统,可以对系统中的各种参数做出响应。这样,它就能根据需求量生产蒸汽,确保维持设定的蒸汽压力。由于从一开始就只提供所需的蒸汽量,即使流量受到阀门的节流,入口侧的压力也不会发生剧烈波动。