Снизить давление с парового котла с 9 бар до 5 бар при вводе на потребителя

Описание задачи

Необходимо редуцировать водяной пар с более высокого давления (9 бар) на более низкое (5 бар) при заданном расходе (3000 кг в час), при переменной подаче водяного пара с использованием регулирующего клапана с электрическим приводом (на заводе не было компрессора), предусмотрев линии отвода конденсата, байпас, осушение водяного пара.

Подготовительный этап

Для правильного решения поставленной задачи был организован выезд на предприятие заказчика с целью проведение энергоаудита паросилового хозяйства и личного общения с главным инженером и службой эксплуатации, точного определения места установки клапанов, снятие показателей и параметров по расходу, давлению и температуры.

Предложенное решение

В связи с тем, что подача водяного пара будет осуществляться периодически, был подобран регулирующий клапан с использованием специальной расчетной программы подбора оборудования ARI-myValve®. Данный клапан был подобран согласно расходу, входному и выходному давлению. Им стал регулирующий клапан ARI-STEVI®. Данный клапан выполняет несколько функций сразу – редуцирование (из-за сниженного Kvs), регулирование и полное и герметичное перекрытие потока среды, когда это требовалось по технологическим требованиям. Для достижения полной герметичности (класс протечки VI) на затворе регулирующего клапана был установлено специальное тефлоновое уплотнение.

Согласно заданию и для правильной работы установки для осушения водяного пара и отвода конденсата был предложен сепаратор и линяя отвода конденсата. Линяя отвода конденсата состоит из самой линии, байпаса и дренажа с использованием запорных сильфонных клапанов ARI-FABA®-Plus, сетчатого фильтра ARI-Strainer, поплавкового конденсатооводчика ARI-CONA®S и обратного клапана. Она идет от сепаратора перед редукционными клапанами

Перед сепаратором стоит запорный сильфонный клапан, выполняющий роль отсечного клапана при останове, для профилактических работ и обслуживания установки.

Однако, водяной пар подается непрерывно с котла и водяной пар должен поступать на потребителей. Для решения этой задачи был предложен также запорный сильфонный клапан, который был подобран для байпасирования основного потока среды через себя во время останова установки. Сильфон позволял компенсировать большой перепад на клапане (4 бар), выполнял роль осевого компенсатора. Также можно использовать данный клапан для дросселирования и примитивной регулировке, т.к. у клапана был специальный дросселирующий затвор. Данный клапан перекрывался тогда, когда основная линяя была вычищена, помыта, проверена и готова к работе.

Для стабилизации выходного давления после второго редукционного клапана был предложен пружинный предохранительный клапан ARI-SAFE.

Для очистки от грязи и окалины входной среды был уже установлен сетчатый фильтр, однако, сам заказчик настоял на том, чтобы после сепаратора стоял еще один сетчатый фильтр ARI-Strainer.

Для ручного отсечения установки и с целью периодического обслуживания регулирующего и предохранительного клапана были предложены сильфонные запорные клапаны ARI-FABA®-Plus, который был больше диаметром, чем регулирующий клапан по причине того, что (согласно закону сохранения массы – сколько вошло, столько и вышло) объем среды после регулирующего клапана был больше, чем объем среды на входе в регулирующий клапан.

Естественно, что после регулирующего было снижение давления водяного пара, что неминуемо приводило к образованию конденсата. В данной схеме она не учитывалась, т.к. она уже была сделана заранее. Если бы ее (второй линии отвода конденсата) не было, то ее не только надо предложить, но это одно из обязательных условий нормальной, эффективной работы всей установки.

Реализованное решение

Были приобретены запорные сильфонные клапаны ARI-FABA®-Plus, тип 046; сетчатые фильтры ARI-Strainer, тип 050; поплавковые конденсатоотводчики ARI-CONA®S, тип 631; регулирующий клапан ARI-STEVI®, тип 470; предохранительный клапан ARI-SAFE, тип 901, обратный клапан ARI-CHECKO®-V, тип 003.