蒸汽费用如何刹车--闸板滑阀如何降低30%的蒸汽消耗

作者:RainerLange, Peter S 文章来源:Schubert & Salzer公司 发布时间:2013-09-25

执行机构的反应时间短,调整运动行程小、驱动流量小,那么其所需要的驱动力就小,这些也是实现快速反应的前提条件。Schubert & Salzer公司推出的组合式闸板滑阀具有上述这些特性,能够明显降低蒸汽消耗量。

蒸汽设备能够控制、调节质量与整个蒸汽系统执行机构、调节驱动机构和调节器的动态性能有着密切的关系。组合式闸板滑阀的动态调节性能明显优于传统的执行装置。其很好的动态性能不仅提高了蒸汽系统的控制调节质量,而且保证了控制调节回路的控制调节时间非常短。这对于节约蒸汽消耗30%起着决定性的作用。最新的蒸汽设备用户的应用对比表明,仅用新型组合式闸板滑阀来代替传统的调节阀一项措施就能实现这样的节能潜力。

新型组合式闸板滑阀有两块能够相对运动滑板,每块板上带有多条允许液体介质通过的槽口。当两块滑板的流通槽口相互错开时,无需任何密封件就能够起到很好的密封作用。滑阀开启和关闭时的运动距离为6~9mm。它的最大优点是调整运动所需的力最小,这取决于它的工作原理。该阀调整机构的驱动力F由摩擦系数μ、槽口面积Aschlitz和压力差Δp决定:F1=μAschlitzΔp。与座式球阀的推动力F2= AsitzΔp相比,在KVS值和压力差相同的情况下两力之比F1/F2=μAschlitz/ Asitz=0.1,组合式闸板滑阀所需的驱动力减少到座式球阀的1/10。因此闸板滑阀的驱动机构更小,重量更轻。


图1 利用闸板滑阀可以降低蒸汽费用

高压管道中的动态调节

可以通过频率特性分析闸板滑阀调节机构动态性能,并对其进行调节控制技术的评估。Schubert & Salzer公司研究人员对不同类型的控制阀进行了试验检测,根据试验检测的结果可以得出在控制调节回路中使用新型的闸板滑阀对控制调节性能有很大的提高。可以把这一控制调节元器件设置成具有不定期调节的特性,同时还可以辅助减小达到设定理论值时的过冲。根据流程工艺设备和流程工艺过程的需要,把所有的座式球阀都更换成闸板式滑阀后能够实现更多的节约潜力。例如,减少系统防止过冲所需的蒸汽储备,从而使不同的蒸汽系统获得可持续的节能效应。

在中国红塔烟草公司的3条生产线中,需要按照不同的温度对烟草进行调控。60℃、65℃和70℃这3个温度对烟草质量有着非常重要的意义。过去,红塔集团调整这些温度数据时每小时要消耗高达990kg的蒸汽。而蒸汽设备的运营商使用的是传统的座式球阀,现在,未对蒸汽设备做任何改动由闸板滑阀取代所有的球阀。然后重新设置了温度的调节控制,从而得到了引人注目的节约效果,蒸汽需求量减少如下:

60℃的生产线减少了200kg/h,约合36%;

65℃的生产线减少了200kg/h,约合25%;

70℃的生产线减少了150kg/h,约合17%。

由于节约效果显著,因此在闸板滑阀更换中投入的费用可以在几个月内全部收回。

闸板滑阀与控制系统能够建立联系,易于实现自动化控制。采用自动化控制技术之后,可以利用集成的智能化控制进一步挖掘闸板滑阀的节能潜力。Palmaju Edible公司位于马来西亚的Johor棕榈油炼油厂利用自动化控制的闸板滑阀获得了更高利润。他们用小型的电动和气动控制的闸板滑阀代替了原来的压力调节器,从而每天可以减少5t蒸汽的消耗。根据马来西亚当地的能源价格,仅这一种阀每年可以节约25000多欧元的蒸汽费用。


图2 很高的控制调节质量是调节控制回路快速反应的基础,可以节约30%的蒸汽用量

集成式的过程控制器

Johor棕榈油炼油厂使用的8049型控制阀调节器可以选配集成式的过程控制器完成本地的过程控制调节任务。这种集成了IPC处理器的控制器调节装置变型产品把阀的控制调节功能和流程工艺过程的控制调节功能集成到了一起。因此可以构建蒸汽系统中常见的本地局部控制回路,以最少的安装费用完成更多的控制和调节任务。传感器把流程工艺的参数,例如压力直接传送给控制阀,可以通过现场控制阀的操作界面或者通过配置Device Config软件设置必要的参数。电动或者气动电位器控制着闸板滑阀的开启和关闭,这保证了蒸汽系统的调节控制质量,能够在几个月内收回投资费用。将手动控制阀更换为控制阀,减少了安装和布线工作量,同时控制阀还可以升级换代。

流动介质作用到滑阀表面的压力对阀板的密封性能起到了积极的作用。在介质的作用下,滑动密封板实现了重叠密封作用,整个密封面的泄漏率小于0.0001%。而且相互贴合的带槽阀板几乎没有磨损,因此这种闸板滑阀满足了蒸汽系统的高要求,结合了寿命长和持久密封两大优点。闸板滑阀的开启和关闭行程非常小,这是延长使用寿命的重要因素,因为很短的行程和开关时间有利于减少阀板在起始和终点位置的磨损。闸板滑阀在这两处承受的负荷明显要小。即使是使用若干年之后,许多闸板滑阀在起始和终点位置都看不到磨损的痕迹。

闸板滑阀的长度很短,可以简单安装在两个平面法兰之间,通常情况下DN 150规格的闸板滑阀重量不会超过14.2kg。因此安装、更换和维护保养只需一人就可以完成。闸板滑阀的口径规格为DN 15~DN 250,工作压力可以达到PN 100,可以适应的工作介质温度范围为-100~350℃。

0
-1
收藏
/
正在提交,请稍候…