オリフィスバルブとは何ですか?何に使用されますか?

オリフィスバルブは、水、空気、蒸気、油などを含むすべての単相流体を測定できる一種の流量計測絞り装置であり、発電所、化学プラント、油田、天然ガスのパイプラインで広く使用されています。 その動作原理は、特定の圧力の流体がパイプラインのオリフィス部分を流れると、局所的に収縮する流量が増加し、圧力が減少するため、差圧が発生します。 流体の流速が大きいほど、差圧は大きくなります。 それらの間には明確な関数関係があり、差圧を測定することによって流体の流れを得ることができます。

オリフィスフローシステムは、オリフィス絞り装置、トランスミッター、フローコンピューターで構成されています。 オリフィス流量計の流量測定範囲は、オリフィス開口径またはトランスミッターの範囲を100:1に到達できる特定の範囲内で調整することにより、拡張または転送できます。 流量変動の範囲が広い状況で広く使用されており、流体の双方向測定も計算できます。

 

オリフィスバルブの利点と欠点

Advantages:

  • スロットリング部品はキャリブレーションする必要がなく、正確な測定であり、キャリブレーション測定精度は0.5です。
  • シンプルでコンパクトな構造、小型軽量。
  • すべての単相流体(液体、気体、蒸気)と部分的な多相流を含む幅広いアプリケーション。
  • 異なる開口部を持つオリフィスプレートは、流量の変化に応じて連続的に変更でき、オンラインで確認および交換できます。

短所:

  • 直管部分の長さには要件があり、通常は10Dを超えます。
  • 回復不可能な圧力降下と高いエネルギー消費;
  • フランジ接続は漏れが発生しやすく、メンテナンスコストが増加します。
  • オリフィスプレートは腐食、摩耗、汚れに敏感で、短期的には水とガスの加熱に失敗する可能性があります(実際の値との偏差)

 

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タービンシステム用のベンチレーターバルブ、ブローダウンバルブ、リバースフローバルブ

蒸気タービンは、大規模な高速運転の原動力として、今日の石炭火力発電所の主要な装置のXNUMXつであり、発電機を引きずって機械エネルギーを電気エネルギーに変換するために使用されます。 蒸気タービンは、大容量で高速回転が特徴です。 常温常圧の静的状態から高温高圧高速運転に移行する際、蒸気タービンの調整弁は速度の安定化と負荷の制御に重要な役割を果たします。 蒸気タービンを安全かつ効率的に作動させることができるのは、バルブの安定した正確な操作だけです。 本日は、ベンチレーターバルブ、ブローダウンバルブ、リバースフローバルブのXNUMXつのメインバルブをご紹介します。興味のある方はお読みください。

 

ベンチレーターバルブ(VV)

ユニットの中圧シリンダーが低負荷で作動し始めると、高圧シリンダーには蒸気がなくなるか、蒸気の取り込みが少なくなり、ベントバルブが閉じます。 これにより、高圧ステージのブレードが摩擦爆風により過熱します。 このとき、送風機のように高圧シリンダーの排気管に換気弁を設置して、真空を保つようにして、高圧シリンダー内の蒸気や空気をできるだけ少なくして送風を減らします。 負荷が低いときに摩擦や過度のブラスト排気温度を防ぐために、高圧シリンダーをコンデンサー真空に接続します。

さらに、蒸気タービンのトリップ後、換気バルブが自動的に開き、高圧シリンダーの蒸気が急速に復水器に流れ込みます。タービンの高速低蒸気の流れは、高圧蒸気圧力シリンダーシャフトシールは、ローターの速度によって引き起こされる、高校を通過して中圧シリンダー(真空用の中圧シリンダー)に漏れます。 スピード違反を防ぐためにも使用できます。

さらに、蒸気タービンが作動した後、換気弁が自動的に開き、高圧シリンダー内の蒸気が急速に復水器に排出されます。 高速・低蒸気時は、高圧ブレード後端部で発生する送風摩擦熱を低減し、高圧から中圧シリンダ(真空状態)への蒸気漏れを防ぎます。圧力シリンダーシャフトシール、ローターの過速度。 スピード違反を防ぐためにも使用できます。

中圧シリンダーまたは高圧シリンダーのユニットでは、通常、高圧排出換気バルブが開放の開始と組み合わせて使用​​され、空気摩擦金属の過熱(特に高圧シリンダーのブレードの末端)を防止します。蒸気が少なすぎることによる損傷。 スラッギング後の速度超過を防ぐために、一部のユニットは換気バルブを開いて高排出蒸気をすばやく排出することもできます。 一部のユニットでは、シャットダウン後の急速な冷却後にシリンダーから熱を奪うための換気バルブも必要です。これは、膨張するコンテナーに排出され、最終的には凝縮器に排出されます。

 

ブローダウンバルブ(BDV)

高圧および中圧シリンダーユニットの場合、高圧シリンダーと少量の蒸気の蒸気パイプチューブが中圧シリンダー、低圧シリンダー、または蒸気シールギャップに流れるのを防ぐために、蒸気シールの歯の摩耗によるユニットの過速度。 ブローダウンバルブ(BDV)の設置場所。 ユニットがトリップすると、BDVバルブが素早く開いて、残りの蒸気が高圧/中圧蒸気シールから凝縮器に送られ、ユニットの過速度を防ぎます。 ブローダウンバルブの開閉は、中圧調整バルブオイルモーターのストロークによって制御されます。

中圧調整弁のオイルモーターのストロークが30mm以上の場合、BDV弁は閉じています。

中圧調整弁オイルモーターのストロークが30mm未満の場合、BDV弁が開きます。

ソレノイド制御バルブは、圧縮空気がバルブの上部ピストンに入ると、作動磁場を提供します。 電磁制御弁が磁力を失うと、BDVバルブのピストン上部が排気と連通し、空気圧が解放されます。 ばね力の作用でピストンが上昇し、バルブが開きます。

 

逆流弁(RFV)

高圧シリンダーと中圧シリンダーの間には、ローターシャフトシールの蒸気コンポーネントを介して連通するベアリングはありません。 蒸気タービンが高負荷でトリップしているとき、高中圧調整バルブが蒸気タービンを素早く閉じて遮断し、過速度を防止します。 ただし、このとき中圧シリンダは真空状態になっているため、高圧シリンダの高温・高圧蒸気が戻り、軸シールから漏れて膨張を続け、過速度を引き起こします。 これを防ぐために、圧力調整弁が閉じているときに、作動中に空気圧式BDVを取り付けることができます。蒸気のほとんどは直接排気装置に漏れます。 コールド状態で開始すると、補助ストリームはRFVバルブを介して高圧排出リバースバルブに導かれ、高圧内筒スチームトラップと高圧スチームガイドパイプスチームトラップを介して排出されます。

 

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防爆バルブとは?

防爆バルブは、地下の炭鉱、または可燃性媒体を含むダスト除去システムなどのその他の可燃性および爆発の機会に使用され、爆発性のパイプラインまたは機器の圧力解放装置として使用できます。 一般的な防爆バルブには、一般的にXNUMX種類のバルブが含まれます。XNUMXつは、ボイラーに取り付けられた安全バルブや煙道の前の集塵機など、爆発の原因を排除するためにバルブが自動的に動作するときに爆発の可能性があります。自動解放圧力のうち、圧力を防ぐために指定された値に達したとき、圧力が高すぎるか、爆発を引き起こします。

 

防爆バルブは、可燃性ガスまたは可燃性物質を封じ込めるためのダスト除去システムで使用され、爆発性パイプラインまたは機器の圧力リリーフデバイスとして使用できます。 防爆弁のダイヤフラムは、通常、除塵システムの動作圧力と可燃性物質の含有量に応じて計算され、一般に、設置構造に分けることができ、水平防爆弁と垂直防爆に分けることができます証拠の弁、それらは鋼鉄溶接されたバレルおよび耐圧防爆弁、電磁弁で構成されています。 名前が示すように、垂直型防爆バルブはバレルに垂直に設置され、水平型防爆バルブはパイプラインの上部に設置されます。 この防爆バルブは、主に大型の機械式ステージ、リフティングマシン、エレベーター、自動車の検査およびメンテナンス用の桁など、機械的なロックシステムのない機器の油圧システムで使用されます。

もうXNUMXつのタイプの防爆バルブは、作動時に高熱や電気火花を発生させないバルブ、またはアクチュエータが防爆規格を満たすバルブです。 典型的な防爆ボールバルブ、防爆ゲートバルブ、または防爆バタフライバルブがあり、電気アクチュエーターまたは空気圧アクチュエーターを取り付けて、爆発を防止または遅延させます。 それらの中で、最も一般的に使用される電気防爆ボールバルブは、一般に火と帯電防止構造、バルブステムとバルブボディまたはボールの間に導電性スプリングがあり、静的点火が可燃性媒体に点火します。 この電気防爆バルブは、石油、化学、水処理、製紙、発電所、熱供給、軽工業およびその他の産業で広く使用できます。

防爆グレードのマークは、防爆基本形+機器形+ガス群+温度群で構成されています。 爆発の危険領域は、主に爆発物の頻度と持続時間に基づいています:バルブ防爆クラス:

爆発物 地域の定義 規格
ガス(クラスⅠ) 通常、爆発性ガスの混合物が連続的または長期間存在する場所 ディビジョン1
通常爆発性の混合ガスが発生しやすい場所
爆発性ガスの混合が通常不可能であるサイト、または異常な条件下でまれにまたは短時間だけ発生する場所 ディビジョン2
ほこりや繊維(CLASSⅡ/Ⅲ) 爆発性粉塵または可燃性繊維と空気の混合が継続的に、頻繁に短時間発生するか、長時間存在する可能性がある場所。 ディビジョン1
爆発性の粉塵または可燃性繊維と空気の混合は、異常な状況下で、たまにまたは短時間だけ発生することはありません。 ディビジョン2

 

石油や化学薬品などの産業の生産プロセスは、炭鉱や化学産業のワークショップなどの可燃性物質を生成する場合があります。 電気機器の摩擦火花、機械的摩耗火花、静電気の製造プロセスは、防爆バルブを設置する必要がある場合には避けられません。

 

塩素用セラミックバルブ

液体塩素は、毒性が強く腐食性の黄緑色の液体で、沸点は-34.6℃、融点は-103℃です。 常圧で気化し、ほとんどの物質と反応します。 電解塩素ガスは高温(85℃)で、水分を多く含んでいます。 冷却・乾燥後、加圧冷却により液化し、保管・輸送時の体積を大幅に削減。 液体塩素充填プロセスは、長距離輸送用に設計された製造プロセスであり、漏れ、爆発、中毒などの製造上の危険を引き起こす可能性があります。また、高パイプライン圧力、低温、真空の負圧の作業条件バルブのタイプと材質に高い要件があるポンプ段階。

塩素の特性は、シンプルな構造、小容量、軽量であるだけでなく、駆動トルクが小さく、迅速な操作が容易であるだけでなく、優れた密閉性と優れた耐食性を備えているだけでなく、バ​​ルブを必要とします。 液体塩素の充填プロセスでは、バルブの出口圧力が入口よりも低いため、液体塩素の気化の一部であり、このプロセスは熱を吸収し、バルブの温度をパイプよりも低くして、霜を形成します。 さらに、過酷な環境にあるバルブは交換頻度が高いため、装置全体の操作とメンテナンスコストの安全性にはつながりません。 メタルシーリングバルブの耐塩素腐食性のほとんどは制限されていますが、ライニングされたPFA / PTFEバルブは適切な選択ですが、ライニングされたPFA / PTFEバルブを長時間実行すると、トルクが増加し、経年劣化が発生します。液体塩素の作業条件は良好な性能を提供します。

空気圧ライニングセラミックボールバルブ

空気圧 セラミックボールバルブ リミッター、ソレノイドバルブ、フィルターバルブ、セラミックボールバルブ、空気経路などで構成されます。セラミックボールバルブのOボールコアとシートのシール面の粗さは0.1 m未満に達し、そのシール性能は金属製ボールバルブ、自己研磨性、小さな開閉トルク。 裏打ちされたセラミックのポートは、バルブ本体の金属部分から完全に分離することができ、媒体の腐食性と純度の要件として広く使用されています。

 

電動V型セラミックボールバルブ

電動V型セラミックレギュレーションボールバルブは、電動アクチュエータとV型ボールバルブで構成されています。 V字型ボールとシートの間にはせん断作用があり、媒体に繊維または固体粒子が含まれている場合でも、ボールは良好なシールを提供します。 高品質のセラミックスプールは、高い耐摩耗性を備え、シートシールリングは、シートの直接的な浸食の流れを防ぎ、シートの寿命を延ばします。 セラミック内部は流路全体を完全に隔離できるため、媒体と金属体の接触を防ぎ、バルブ金属上の腐食性媒体の腐食を効果的に防止できます。

 

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スチームトラップの選び方

前回の記事では、私たちが知っているように、スチームトラップとは何かについて説明します。スチームトラップは、蒸気を含むエンクロージャーから凝縮物を自動的に排出するタイプの自己完結型バルブであり、生の蒸気にタイトなまま、または必要であれば制御または調整された速度で流れる。 スチームトラップには、蒸気、凝縮物、非凝縮性ガスを「識別」して蒸気を防ぎ、水を排出する機能があります。これは、密度差、温度差、および相変化に応じて、機械式スチームトラップ、サーモスタット蒸気に分けることができます。トラップおよび熱力学的蒸気トラップ。

 

メカニカルスチームトラップは、凝縮液レベルの変化を利用してフロートボールを上昇(下降)させ、ディスクを駆動して開放(閉鎖)させ、凝縮液と蒸気の密度差による蒸気と排水を防ぎます。 過冷却度が小さいため、機械的なスチームトラップは作動圧力と温度の変化の影響を受けず、加熱装置は水蒸気の貯蔵なしで最高の熱伝達効率を実現します。 トラップの最大背圧比は80%で、これは製造プロセスの加熱装置に最適なトラップです。 メカニカルトラップには、フリーフローティングボールトラップ、フリーハーフフローティングボールトラップ、レバーフローティングボールトラップ、逆バケットタイプトラップなどがあります。

 

浮遊式スチームトラップ

浮遊式スチームトラップは、浮力の原理により、水位との結露に応じて浮球が上昇または下降することであり、水がボールに戻って停止すると、連続排出凝縮のシートホール開度を自動的に調整します。閉じた位置と排水。 ドレンバルブのシート穴は、凝縮水の下に常にあり、ウォーターシールを形成し、蒸気が漏れることなく水とガスを分離します。

 

サーモスタットスチームトラップ

この種のスチームトラップは、蒸気と凝縮水の温度要素の変形または膨張の間の温度差が原因で、バルブコアが開閉します。 サーモスタットスチームトラップは、過冷却度が大きく、通常15〜40です。熱エネルギーを使用して、バルブに常に高温の凝縮水があり、蒸気の漏れがないようにします。蒸気パイプライン、熱パイプライン、加熱装置または低温要件を持つ小型加熱装置は、最も理想的なタイプのスチームトラップです。 サーモスタットスチームトラップのタイプには、ダイヤフラムスチームトラップ、ベローズスチームトラップ、バイメタルプレートスチームトラップなどがあります。

 

ダイヤフラムスチームトラップ

ダイヤフラムトラップの主な動作要素は金属ダイヤフラムです。金属ダイヤフラムは、気化温度が水液の飽和温度よりも低く、一般的にバルブ温度は15℃または30℃の飽和温度よりも低くなっています。 ダイヤフラムトラップは、応答、凍結および過熱への耐性、小型で設置が簡単です。 その背圧率は80%以上であり、ガスを凝縮できず、長い耐用年数と簡単なメンテナンスが可能です。

 

サーマルスチームトラップ

相変化の原理によると、蒸気と凝縮水による熱出力スチームトラップは、異なる熱の流量と体積の変化によってバルブプレートに異なる圧力差を生じさせ、バルブプレートスイッチバルブを駆動します。 それは蒸気によって動力を供給され、多くの蒸気を失います。 シンプルな構造で、耐水性に優れています。 最大50%のバックがあるため、ノイズの多いバルブプレートは頻繁に動作し、耐用年数が短くなります。 火力スチームトラップのタイプには、熱力学(ディスク)スチームトラップ、パルススチームトラップ、ホールプレートスチームトラップなどがあります。

 

熱力学(ディスク)スチームトラップ

スチームトラップには可動ディスクがあり、敏感で作動します。 蒸気と凝縮物によると、流量と体積が異なる熱力学的原理であるので、バルブプレートが上下し、異なる圧力差駆動のバルブプレートスイッチバルブが生成されます。 蒸気漏れ率は3%、過冷却度は8℃〜15℃です。 デバイスが起動すると、冷却凝縮液がパイプラインに現れ、作動圧力によってバルブプレートを押し出して急速に排出します。 凝縮水が排出されると蒸気が排出され、蒸気の体積と流量が凝縮水よりも多くなるため、蒸気流量の吸引により弁板に圧力差が生じ、急激に閉じます。 バルブプレートが両側の圧力によって閉じている場合、その下の応力領域は、上の蒸気圧力からスチームトラップチャンバー内の圧力よりも小さく、バルブプレートはしっかりと閉じています。 スチームトラップチャンバー内の蒸気が冷えて凝縮すると、チャンバー内の圧力は失われます。 バルブプレートを押すための作動圧力による凝縮液は、排出、循環および断続的な排水を続けます。

安全弁取り付けのヒント

安全弁は、蒸気ボイラー、LPGタンカー、油井、高圧バイパス、圧力パイプライン、蒸気発電設備の圧力容器などで広く使用されています。安全弁は、開口部に外力が作用すると閉じます。閉鎖部品であり、機器またはパイプライン内の媒体の圧力が指定された値を超えると、パイプラインまたは機器の安全を保護するために、媒体が開いてシステムから排出されます。

安全弁は直立して、保護された機器または配管のできるだけ近くに設置する必要があります。 近くに設置されていない場合、パイプと安全弁入口の間の合計圧力降下は、弁の定圧値の3%または最大許容開閉圧力差の1/3(いずれか小さい方)を超えてはなりません。 工学的実践では、安全弁の入口直径を適切に拡大し、長半径エルボを採用し、エルボの数を減らすことにより、パイプラインの全圧力降下を減らすことができます。 その上、他に何を考慮すべきですか?

 

  1. 安全弁は保守に便利な場所に設置し、作業台を設置して保守する。 大口径安全弁は、安全弁が分解された後に持ち上がる可能性を考慮する必要があります。 エンジニアリング業務では、安全弁は配管システムの上部に取り付けられることがよくあります。
  2. 液体パイプライン、熱交換器、または圧力容器用の安全バルブ。バルブを閉じた後、熱膨張により圧力が上昇した場合に水平に設置できます。 安全リリーフバルブの出口は、背圧を回避し、固体または液体の材料の蓄積を防ぐために抵抗がないものとします。
  3. 安全弁のインレットパイプは、少なくとも5%曲げられた長い半径のエルボを備えている必要があります。 インレットパイプは、uベンドを可能な限り回避する必要があります。そうでない場合、最低点の凝縮性材料が連続フロードレインパイプと同じ圧力システムに接続され、粘性または固体の凝縮物にはヒートトレースシステムが必要です。 さらに、出口ラインの背圧は、リリーフバルブの指定値を超えてはなりません。 たとえば、通常のスプリング安全バルブの背圧は、その固定値の10%を超えません。
  4. 安全弁とボイラ圧力容器との接続配管の断面積は、安全弁の断面積以上であること。 安全弁全体が同時に継手に取り付けられ、継手の断面積が安全弁の1.25倍以上であること。
  5. 閉鎖系に排出されたリリーフバルブの出口パイプラインは、45°の媒体の流れ方向に従ってリリーフメインパイプの上部に接続され、メインパイプ内の凝縮水が分岐パイプに流入するのを防ぎ、リリーフバルブの背圧。
  6. 安全弁の出口がリリーフ管または排出管より低い場合、アクセス管を上げる必要があります。 蒸気サービスでは、凝縮物がディスクの上流で収束しないように安全弁を設置する必要があります。
  7. 排出ラインを設置する場合、内径はリリーフバルブの出口径より大きくなければなりません。 可燃性、有毒、または高毒性の媒体の容器の場合、排出ラインは、処理施設のある屋外または安全な場所に直接接続する必要があります。 排出ラインにバルブを設置しないでください。 さらに、可燃性、爆発性、または有毒な媒体の圧力容器には、安全装置と回収システムが必要です。 排出ラインの出口は、機器、プラットフォーム、はしご、ケーブルなどに向けてはなりません。

 

安全弁が特別な理由により容器本体に取り付けられない場合は、出口配管に取り付けられていると考えることができます。 ただし、それらの間のパイプラインは、急激な曲がりを避け、外径を小さくする必要があります。これにより、パイプラインの抵抗が増加し、ほこりの蓄積と閉塞が発生するのを防ぎます。 また、通常の設定圧力よりも圧力が低い場合、安全弁を開くためにパワーアシスト装置(アクチュエータ)を使用しています。 一種の特別な装置として、安全弁を選択するとき、媒体の性質、実際の作動状態、弁の材料と接続モードおよび関連するパラメータを考慮する必要があります。