蒸汽调节阀选型错误及其后果

在工业生产中，调节阀被广泛应用于对蒸汽流量、压力和工艺温度、干度、湿度以及容器内压力等参数的控制，以实现生产工艺要求和生产需要。孚雷德经过多年的现场调研发现，生产现场使用的蒸汽调节阀选型错误非常普遍，这其中以口径偏大问题最为常见。这里，孚雷德针对调节阀口径偏大问题与大家进行分享。

先来介绍一种简单易行的快速判断方法。当控制阀作为蒸汽调节阀时，正确选型的调节阀口径理应小于蒸汽管道口径。至于小几级，视实际工况而定。调节阀与管道口径相同的做法往往不正确。譬如，当换热器供汽管径为DN80时，温度调节阀口径选择DN80的做法即为错误之举（有特别要求而不允许变径，选择低Kvs值阀芯的情形例外）。

下面，再来谈谈蒸汽调节阀选型口径偏大的后果。

过度加热，浪费热能。 对于加热型的温度调节阀，调节阀口径偏大会导致温度控制波动大，容易造成过度加热，引起能源浪费。比如，需要把常温水通过换热器加热，在温度达到60℃即可满足工艺要求的情况下，实际加热温度在65℃～70℃波动时，会造成21.4%的蒸汽浪费。

压力波动，浪费蒸汽。 压力调节阀口径偏大会引起出口压力波动大，实际生产中往往会调高设定值而使其在高位波动。例如，通过换热器加热物料到110℃，2barg的蒸汽即可满足。当实际用汽压力在2.5～3.0barg波动时，耗汽量必然会增加。若遇疏水阀漏汽，蒸汽浪费量增加25%，而靠阀门直排时，情况更加严重。对于蒸汽直喷加热的工艺，比如土豆剥皮，蒸汽压力12.0barg即可满足要求，而实际压力在14barg时，浪费蒸汽约8%。

温度波动，降低产品质量。 温度调节阀口径偏大会引起工艺温度波动大，进而影响产品质量。比如，某粮食加工企业，蒸汽管束机在烘干物料时存在的物料焦糊和结疤问题，工艺控制温度波动导致的烘干温度偏高就是其中重要原因。又如，造纸行业烘缸表面温度过高会引起纸张起翘和变形，还会导致纸张过度干燥和纸质脆化等问题。

流量波动，影响工艺。 对于一些精细工艺，蒸汽流量的精确控制更加重要。例如，烟草行业烘丝机前的HT设备，主要对切后烟丝增加温度与水份，为烟丝的后续干燥加工创造条件。HT设备的供汽调节阀因选型过大而使得蒸汽流量波动大，会导致烘丝机干燥控制过程工作不稳定和烘丝机出口水份波动较大等问题。

压力不稳，安全阀起跳。 有时根据需要在蒸汽压力调节阀出口装有安全阀，目的是在压力调节阀失灵而出口压力过高时泄压，以保护下游管道和设备安全。如果蒸汽压力调节阀口径过大，其出口压力不稳定，有时会触发安全阀起跳。起跳频次高的安全阀容易出现卡堵和严重冲蚀问题，导致其无法复位关闭而漏汽。

阀门振荡，寿命缩短。对于口径偏大的调节阀，阀芯一个微小的移动就会引起较大流量的变化，而流量的较大变化又会驱使阀芯反向相应动作，如此反复便会发生振荡。此外，阀门口径过大使得负荷相对偏低，导致阀门长期工作在阀芯靠近阀座的状态，容易引发抽丝问题。阀门振荡和抽丝问题都会加快阀门损坏。

成本提高，费用增加。对于同样品牌和类型的调节阀，通常口径越大价格越高。DN80的气动调节阀价格高出DN50大约20%～45%。一家企业所有调节阀高出的购买成本已经不是一个小数，阀门寿命缩短又会增加备件投入。另一方面，口径过大的蒸汽压力调节阀引起蒸汽压力和温度的较大波动，用汽设备热胀冷缩效应和局部应力加大，容易导致焊口和密封处泄漏，增加停机时间和维修费用。

文章来源：孚雷德（北京）蒸汽节能技术有限公司