Y43H蒸汽减压阀站选型分析

Y43H蒸汽减压阀站选型分析

通常情况下，饱和蒸汽会应用在大部分的加热制程中，所以在蒸汽系统中，我们会见到很多的减压阀。而对于减压系统来说，我们常常遇到减压阀超压、安全阀起跳；压力波动、加热不稳定；减压阀经常损坏等等问题，这些问题很多是由于我们在设计选择减压阀时就留下的隐患。本系列减压阀属于先导活塞式减压阀。由主阀和导阀两部分组成。主阀主要由阀座、主阀盘、活塞、弹簧等零件组成。导阀主要由阀座、阀瓣、膜片、弹簧、调节弹簧等零件组成。通过调节调节弹簧压力设定出口压力、利用膜片传感出口压力变化，通过导阀启闭驱动活塞调节主阀节流部位过流面积的大小，实现减压稳压功能。那么我们该如何正确的选择配置减压系统，以达到良好的减压效果和稳定性？

 

一、Y43H蒸汽减压阀站选型分析作为减压阀生产厂家，怎样保证压力稳定性和灵敏度？

压力稳定性和对阀后压力反应的敏感性取决于活塞腔或膜片室与导阀口径及开度的比例，比例越大，稳定性越好，但灵敏性越差，反之亦然。

所以生产厂商在减压阀设计时，需要对两种因素做综合考虑，取得稳定性和灵敏性的*佳平衡点，比例不能过大或过小。比例过大会造成反应迟钝，掉压，不能及时恢复；比例过小会造成压力在小范围内频繁跳动，从而造成内部零部件磨损加剧，导致减压阀寿命缩短。所以，厂家在生产研发减压阀时，必须同时兼顾稳定性和灵敏性这两个要求。目前设计比较完善的减压阀，都已经完全解决了这些问题。但是出于对现场工况和对二次压力的要求考虑，有些工况适合选择膜片式，有些工况适合选择活塞式。

二、作为减压阀用户，怎样选择合适的减压方式、阀门类型和阀门型号？

在选用产品质量有保证的厂家后，减压阀选型也是很关键的，需要根据实际工况，进行一对一的选型，下面就是减压阀选型需要考虑的因素：

1、首先必须根据工况工艺要求，选择合适类型的减压阀；

负荷较小、控制压力要求不高、来汽压力也非常稳定的工况，可以选择结构简单的直接作用式减压阀；

对于其它各种情况，先导式减压阀都是选择，尤其是苛刻的工况，如下游压力低于1barg，则必须选择膜片先导式减压阀。

2、必须根据实际的工作压力（一次压力和二次压力）和流量来选型。

任何一种控制类型阀门都不能选型过大，减压阀也是如此，宁可选小也不能选大。

因为阀瓣太靠近阀座时，湿蒸汽流过时会产生的冲蚀，出现抽丝的现象。另外，因为阀瓣的任何微小移动都会导致流经阀门的流量很大的波动，导致阀门很难精确控制压力，压力越不稳定，阀门动作就越频繁，阀门磨损越来越严重，寿命也就越短。所以减压阀选型过大，不仅成本增加，阀门寿命也会缩短，压力还没那么稳定！

减压阀选型需了解两个*基本参数

每一台减压阀在选型时，都需要知道工况的实际工作压力和蒸汽流量，因为这两个基本参数，关系到减压站的布置，到底是采用单台减压阀，还是串联、并联或串并联的布置。

A、减压范围：阀前压力？阀后二次压力？

先导式减压阀的减压比一般是10：1，直接作用式减压阀的减压比一般为20：1；

针对先导式减压阀，若减压范围跨度过大，压差大于8Bar以上，减压阀的内部零件，都会处于极限工作的状态，将会加快它的磨损和机械疲劳，从而影响到整个减压阀的使用稳定性和寿命，此时需考虑串联二级减压。

具体说明：

减压阀在不同的压力下，都会有额定的泄漏标准。一般泄漏量不会超过3%，如减压阀需要从16Barg减到1.6BarG时，这是减压阀的极限状态使用，很有可能16Barg下的允许泄漏量已达到1.6Barg压力下的流量了,若再有些泄漏的话,假设已增大到2Barg压力时，已大于后端设定的1.6BarG，这样就会造成导阀被自动顶开的状态，无法保证后端压力的稳定精确控制。这种情况出现时，后端压力又会促使导阀膜片和调节弹簧进行相应动作来频繁的自动修正，导致导阀必须频繁的调节，因此导阀特别容易被磨损。

这里要补充说明，先导式减压阀分为活塞式和膜片式两种，当大压差工况时，如上所述，活塞式减压阀的导阀非常容易磨损，膜片式减压阀除了导阀非常容易磨损外，同时主阀膜片的寿命也大大缩短，比较容易破裂，而这几个部件恰恰是减压阀中*为关键的零部件，因此，减压阀寿命可能缩短到几个月（有些用户半年内就需要更换零件包），而正常压差范围内使用的减压阀的寿命都在5年以上！

串联二级减压站需要注意的两个重要问题：

一是两个减压阀直接的安装距离至少保证30倍减压阀口径的距离，或至少0.5~1米以上；

二是，当级减压阀出现故障或损坏时，进入到第二级减压阀的蒸汽压力就会超压或压力不够，这种压力的变化是比较频繁的（这种来自一级减压阀压力的波动变化与来自锅炉或电厂蒸汽压力的变化有很大区别，锅炉房毕竟距离比较远，变化也是极缓慢的），导致二级减压阀为了适应保证下游压力的稳定，需要不停的进行自我调节，进而导致二级减压阀的内部件非常容易被磨损损坏！因此，如果已经减压阀不能稳定压力时，应该及时更换，或者关闭一级减压阀，让蒸汽直接走旁通，否则二级减压阀也会跟着很快损坏！而且伴随着强烈的振动和噪音！

由此可见，如果减压范围小于8Bar，建议尽量不要选用二级减压！

 

B、蒸汽流量：

对于流量参数，一定要按照正常流量、*大流量和*小流量来分开考虑。

B1、当流量很大时，需考虑并联减压站（就是两组减压阀并联）；

B2、当流量存在跳跃式的较大变化时，需考虑并联减压站；

B3、当工艺条件非常严格苛刻，不允许任何的停机时间，需考虑并联减压站，两组减压阀是一用一备的。

 

若蒸汽的流量很大，或者是流量变化范围很大，仅仅选用一个大流量的减压阀，没有选用并联减压站，将对减压阀造成的损害，因为：

当设备总负载很小，所需的蒸汽量很少时，使得减压阀的开度一直处于很小的开度范围，活塞运行的间隙又非常小，而且活塞运行的行程过于集中在某一区域，造成该区域极早的过度磨损，从而导致活塞和活塞套处出现泄漏和卡位现象，这样将导致压力控制不稳定及不精确等问题，甚至减压阀失效的严重后果。另外，一方面由于蒸汽减压时会在阀内产生闪蒸（在主阀节流口处），闪蒸汽将对阀瓣阀座密封面产生汽蚀、空化等危害，使阀瓣、阀座表面的材料被冲击成蜂窝状的小孔，并引起振动和噪声；另一方面，由于主阀的开度很小（阀瓣太靠近阀座时），湿蒸汽高速流过时会产生抽丝和冲蚀，严重损坏密封面，同时阀芯的任何微小移动都会导致流经阀门的流量大的波动，导致阀门很难精确控制压力。

3、减压阀为什么需要一对一选型

对于先导式减压阀，应杜绝按照管道口径来选型。一般经过严格选型后，减压阀的口径比原管道口径小（至少小一个口径），这是很常见的配置。减压阀选型时，在减压范围设定好的情况下，一般考虑主阀的运行开度范围控制在50-80%之间是为*佳。选型正确的阀门不易磨损且压力稳定，而且购买成本能得到更好的控制。

3.1若减压阀选型过大，因为阀门长期处于小开度状态，而造成密封面过度冲蚀，影响使用寿命及密封效果。

举例说明：

阀前压力：8Barg，阀后二次压力：4Barg，设备耗汽量：1800kg/h，原管道口径为DN80，那么减压阀使用DN80是否合适？

通过以上减压阀选型流量表得知，在减压范围是8减至4Barg时，DN80流通能力为7070kg/h，而DN50流通能力为3100kg/h。

而上述已提到，主阀开度在50-80%是*佳选型。对照实际用汽量1800kg/h，实际用汽量没有占到DN80额定流量的50%，明显是选型偏大。但是占到了DN50额定流量的50%以上，因此

选用DN50减压阀，要比DN80减压阀更适合。

3.2若减压阀选型过小，即蒸汽量供应不足，无法达到设定压力，会造成减压阀掉压现象，并且会影响主阀膜片的寿命。

4、Y43H蒸汽减压阀站选型分析减压阀选型需要考虑的其它因素

4.1 一般来说，对于DN15-50口径的，我们建议使用膜片先导式减压阀；对于DN65及以上口径，且二次压力大于1barg的工况，建议选用活塞先导式减压阀。

4.2 对于前端没有安装汽水分离器的，建议选用活塞式减压阀，因为活塞结构坚固耐用，抗水锤能力强；而膜片式减压阀可能在每次开机时，因为巨大的水锤冲击而可能把膜片击破。

但是不管用哪种减压阀，一旦有水进入或过多杂质进入，减压阀都会失效无法控制压力，必须人工手动帮助复位并重新调试。当然，若内部零件被损坏，则必须更换零部件或更换阀门。

关于如何有效避免冷凝水和杂质，不要进入到阀内影响，请关注后期的技术文章！
 

Y43H蒸汽减压阀站选型分析性能范围

公称压力（MPa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
壳化试验压力（Mpa）	2.4	3.75	6.0	9.6	15.0	24
密封试验压力（Mpa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
*高进口压力（Mpa）	1.6	2.5	4.0	6.4	10.0	16.0
出口压力范围（Mpa）	1.0-1.0	0.1-1.6	0.1-2.5	0.5-3.5	0.5-35	0.5-45
压力特性偏差（Mpa）△P2P	GB12246-1989
流量特性偏差（Mpa）△P2G	GB12246-1989
*小压差（Mpa）	0.15	0.15	0.2	0.4	0.8	1.0
渗漏量	GB12245-1989
标准	其他非标定制

Y43H蒸汽减压阀站选型分析减压阀流量系数(Cv)

DN	15	20	25	32	40	50	65	80	100	125	150	200	250	300	350	400	500
Cv	1	2.5	4	6.5	9	16	25	36	64	100	140	250	400	570	780	1020	1500

Y43H蒸汽减压阀站选型分析主要零件材料

零件名称	零件材料
阀体阀盖底盖	WCB
阀座阀盘	2Cr13
缸套	2Cr13/铜合金
活塞	合金铸铁
导阀座导阀杆	2Cr13
主阀弹簧	1Cr18Ni9Ti
导阀主弹簧	50CrVA
调节弹簧	60Si12Mn

Y43H蒸汽减压阀站选型分析外形结构图

 

Y43H蒸汽减压阀站选型分析外形尺寸(PN1.6-4.0)单位：mm

公称通径 DN	外形尺寸
	L		H	H1
	1.6/2.5MPa	4.0MPa
15	160	180	295	90
20	160	180	330	98
25	180	200	330	110
32	200	220	330	110
40	220	240	345	125
50	250	270	345	125
65	280	300	350	130
80	310	330	385	160
100	350	380	385	170
125	400	450	400	200
150	450	500	415	210
200	500	550	475	240
250	650		525	290
300	800		580	335
350	850		620	375
400	900		660	405
450	900		730	455
500	950		750	465

Y43H蒸汽减压阀站选型分析外形尺寸(PN6.4-16.0) 单位：mm

公称通径 DN	外形尺寸
	L		H	H1
	6.4MPa	10.0/16.0MPa
15	180	180	305	105
20	180	200	340	105
25	200	220	340	120
32	220	230	340	120
40	240	240	355	135
50	270	300	355	135
65	300	340	360	140
80	330	360	395	170
100	380		400	185
125	450		415	215
150	500		430	225
200	550		495	260
250	650		545	310
300	800		600	355
350	850		640	395
400	900		690	435
500	950		780	495

Y43H蒸汽减压阀站选型分析安装说明

①为了操作和维护方便，该先导活塞式蒸汽减压阀一般直立安装在水平管道上，横向安装须特别说明。
②安装时应注意使管路中介质的流向与先导活塞式蒸汽减压阀休上所示箭头的方向一致。
③为了防止蒸汽后压力超压，应在离阀出口不少于4M处安装一个安全阀。

在探讨完减压阀的工作原理和选型要点后，我们进一步聚焦于减压阀的安装环节。这一环节虽然看似简单，但却对保障生产稳定运行至关重要。因此，本文将深入探讨减压阀安装过程中的一系列关键问题。在实际生产过程中，减压阀有时会出现无法调节压力、失去控制的问题，导致超压时安全阀频繁跳启，或压力过低无法满足生产需求，严重影响生产效率。特别是在间歇性生产条件下，这一问题更为显著。当然，我们首先需要排除减压阀自身质量导致的故障。接下来，我们将重点探讨如何在减压阀的安装过程中采取措施，以预防这类问题的发生。那么，在安装减压阀时，我们应该关注哪些关键环节呢？

01Y43H蒸汽减压阀站选型分析减压阀安装注意事项

▍ 标准减压站配置

在安装减压阀时， 确保遵循标准减压站的配置是首要任务，以确保系统的稳定性和安全性。具体而言，就是根据示意图来合理配置相关阀门，以确保系统的稳定性和安全性。这一环节至关重要，它直接关系到减压阀能否正常发挥其调节压力的作用。

▍ 减压阀稳定运行的关键条件

为确保减压阀的 长期稳定运行，需要保证其高质量、正确选型以及合理配置相关系统阀门。减压阀本身必须具备高质量和可靠性，这是其稳定运行的基础。其次，正确的选型也是不可或缺的，它直接影响到减压阀的性能和适用性。此外，减压站系统中的阀门必须按照标准进行合理配置，以确保整个系统的协同工作和安全性。同时，减压阀前后管道口径的正确选型以及合适的安装距离也是保证减压阀稳定运行的重要因素。

▍ Y43H蒸汽减压阀站选型分析减压阀的安装要求

安装过程中需遵循一系列 要求，例如确保安全距离、100目滤网过滤器的安装、汽水分离器或疏水阀组的配置，以及遵循箭头流向指示。在安装减压阀时，需要遵循一系列的安装要求和标准。特别是在减压阀前方的安装空间，应确保至少有3米的安全距离，以利于减压阀的正常工作和维护。同时，还需对标准减压站进行详细的说明和理解，以确保安装过程符合规范，达到预期的减压效果。

1、必须安装100目滤网的过滤器，以有效阻挡杂质，确保减压阀的正常运行。在安装前，务必确认管道已彻底清除杂质。

2、推荐安装汽水分离器或疏水阀组，以防止冷凝水进入阀内。过多的冷凝水停留在膜片腔体内，会导致膜片无法正常膨胀，甚至可能击破膜片，造成主阀无法开启，进而影响压力的稳定。若减压阀采用活塞式结构，水封住活塞也可能导致压力波动或超压现象。

3、若未配备汽水分离器，则应至少安装一个疏水阀组。特别需要注意的是，所选用的疏水阀必须是机械式的，例如浮球疏水阀，且需配备旁通设施。在开机前，应确保疏水阀旁通处于开启状态，直至冷凝水完全排出。若未设置旁通，则疏水时间应不少于15分钟，以保证冷凝水被彻底清除后，再开启减压阀前的截止阀。

4、减压阀后的疏水组冷凝水管，由于压力差异，绝不能与减压阀前的高压冷凝水管相连通。否则，冷凝水可能逆流进入减压阀，造成不必要的损害。在存在逆流可能性的工况下，应安装止回阀以确保安全。

5、减压阀的安装需严格遵循箭头流向指示，确保其水平安装在管线上，且阀体朝上。同时，还需仔细把控管道安装时的长度，以确保减压阀能够正常工作。

6、若减压阀的出口（后端）装设有控制阀（如开关或比例控制器），则需确保其后至少有30倍管道直径（D）的直管段，建议长度至少为1米以上，以保证减压阀的稳定工作。减压阀在出厂时处于关闭状态，因此在未进行供汽调试之前，严禁随意调节调压螺母，以确保其正常状态。

▍ Y43H蒸汽减压阀站选型分析减压阀安装示例

正确的安装示例包括了在连续和非连续生产工况下，合适地安装汽水分离器、止回阀和疏水阀组等，以保证减压阀的稳定性和避免故障。以下是一个正确的减压阀安装示例：在安装过程中，需确保减压阀的出口（后端）装设有控制阀，并且其后至少有30倍管道直径（D）的直管段，建议长度至少为1米以上，以确保减压阀的稳定工作。此外，减压阀在出厂时处于关闭状态，因此在未进行供汽调试之前，应严禁随意调节调压螺母，以保持其正常状态。

1、在连续生产的工况下，为确保减压阀的稳定运行，建议在其前3米范围内安装汽水分离器（具体安装方式可参考下图）。这是为了防止前端管路中的冷凝水直接进入减压阀，从而避免对减压阀内部的弹簧、主阀阀杆、活塞或膜片等关键部件造成不可逆转的损害，进而确保减压阀的长期可靠性能。

2、对于非连续生产的工况，特别是在饲料和啤酒行业，为确保减压阀的稳定运行，推荐在减压阀后安装止回阀。这是为了防止在生产暂停时，减压阀后端的压力突然升高，导致未反应的物料或啤酒花等杂质被压入减压阀，进而对其内部部件造成损害。通过安装止回阀，可以有效预防这种情况的发生，从而确保减压阀在非连续生产工况下的稳定性和耐用性。

3、在连续生产的工况下，若未配备汽水分离器，则务必在管路上设置一个集水井（特别是在疏水管道未设集水井时，冷凝水可能无法顺畅进入疏水管道，而直接冲击后续管道及减压阀）。此外，还需安装疏水组，并选用机械式疏水阀，如自由浮球疏水阀，同时确保疏水阀旁通的存在。在开机前，应打开疏水阀旁通，直至冷凝水完全排出。若未设旁通，则疏水时间应至少持续15分钟以上，以确保冷凝水被彻底清除后再开启减压阀前截止阀。否则，冷凝水可能进入减压阀，导致其失效，造成严重后果。

4、在管道下降后需装减压阀的系统中，汽水分离器的安装显得尤为重要。

5、在管道呈凹字形的系统中，即管道先下降后装减压阀，再爬升的情况，除了在管道前端安装汽水分离器外，还应在后端管路的*低点设置一个集水井，并安装机械式疏水阀，同时配备旁通阀，以避免使用热动力疏水阀。此外，减压阀后需加装止回阀，以确保冷凝水不会回流至减压阀，从而有效防止减压阀因积水而导致的失效问题。

6、在减压阀后与压力表前的管路上，应避免安装气动控制或调节类阀门，例如气动角座阀、电磁阀和气动球阀等。这是因为这些阀门的存在会导致压力表所显示的压力并非真正的减压后实际压力，同时，压力还会随着这些控制阀门的开度变化而发生改变。因此，在布置时，应确保压力表安装在气动阀之前的位置。

7、关于二级减压站的串联安装，若减压范围跨度过大，导致压差大于预设值，那么在减压阀后与压力表前的管路上，同样应避免安装气动控制或调节类阀门。这是为了确保压力表所显示的压力能够真实反映减压后的实际状况，避免因控制阀门的存在而影响压力的准确测量。8Bar以上压力范围，需采用两个减压阀串联安装，且两者间的距离应至少达到30倍减压阀口径，或确保不少于0.5至1米的间隔。

8、并联减压站的应用

在蒸汽流量过大、流量变化范围广泛或特殊重要的工况下，需要确保系统的稳定性，这时可以选择采用两个减压阀进行并联使用，以实现一用一备的功能。

错误安装方式1：减压阀若直接安装在管道下降后，会因频繁积水而频繁失效。

错误安装方式2：在管道下降后直接安装减压阀，并且减压后管道出现爬升，这样的安装方式会导致减压阀频繁出现因前后积水而引发的失效问题。