Паропреобразовательные клапаны DUV - A

Принцип работы

Перфорированный дрос-

сельный корпус 1 является 

регулятором давления и 

расхода пара. Трубка для 

подачи охлаждающей воды 

2 ведет во внутреннюю 

камеру 3 перфорированно-

го дроссельного корпуса.

 

При движении вверх от 0 

до 100 % в перфорирован-

ном дроссельном корпусе 

открываются отверстия для 

впуска пара 4, располо-

женные в соответствии с 

требуемой характеристи-

кой. Одновременно кромка 

дросселя 5 открывает от-

верстия для охлаждающей 

воды 6 в трубке.

 

Поступающий пар A

проходит через отверстия для впуска пара 4 с большой 

скоростью и образует при выходе из отверстий свободные 

струи. Охлаждающая вода, одновременно выходящая 

из отверстий 6 в форме многочисленных капелек, при 

контакте с паром моментально испаряется: в значительной 

мере охлажденный пар, давление которого уменьшилось, 

выходит через кольцевое выходное отверстие «камеры 

смешения» B.

 

Удлинение перфорированного дроссельного корпуса 1

открывает отверстия нижнего дроссельного цилиндра 7. 

Скорость уже значительно охлажденного пара на этой вто-

рой ступени снижения давления еще раз сильно увеличи-

вается. В следующей затем зоне турбулентности C про-

должается снижение давления и охлаждение.

 

Расширения с перфорированными дроссельными цилин-

драми, установленные на выходном отверстии клапана 

в зависимости от общего сброса давления, служат для 

звукоизоляции и снижения скорости выхода пара.

 

Паропреобразующие регулирующие клапаны типа DUV-A 

изготовляются исключительно проходной формы. В зави-

симости от эксплуатационных параметров корпус клапана 

состоит из стального литья или кованой стали (штампов-

ки). Для подсоединения к трубопроводу могут быть постав-

лены фланцы по стандарту DIN или приварные патрубки. 

В модели с корпусом из стального литья со сварными 

соединениями, приварные патрубки из кованой стали 

обеспечивают однородное присоединение к трубопрово-

ду. Все встроенные детали заменяемы. Все уплотнения 

и прокладки изготовлены из чистого графита. Возможна 

установка любых имеющихся на рынке сервоприводов. 

Соответствующие регулирующие клапаны охлаждающей 

жидкости (см. брошюру DS-KWRV-1094-2000-D) индиви-

дуально регулируются для каждого паропреобразующего 

клапана.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следующие пояснения касаются электрических поворот-

ных приводов. Они применимы соответственно к пневмати-

ческим, гидравлическим и другим сервоприводам. Особые 

указания приведены в документации к сервоприводам.

 

Действительное значение давления измеряется согласно 

постановке задачи в подходящем месте с помощью дат-

чика давления, т.е. при регулировании давления на входе 

перед паропреобразующим клапаном и при регулировании 

давления на выходе позади него. Измеренный аналоговый 

сигнал действительного значения подается на регулятор и 

сравнивается там с заданным значением.

 

Заданное значение при этом может быть определенным 

фиксированным параметром или быть получено с более 

высокого уровня автоматического управления. Если дей-

ствительное и заданное значение давления отличаются, то 

возникающее отклонение регулируемой величины воздей-

ствует через сравнивающий элемент регулятора давле-

ния на регулятор мощности. Через регулятор мощности 

приводится в действие двигатель сервопривода (правый и 

левый ход) в соответствии с имеющимся рассогласовани-

ем регулирования. Это изменяет течение пара через паро-

преобразующий клапан так, что отклонение регулируемой 

величины уменьшается или становится равным нулю.

 

В конечных положениях клапана выходные импульсы ре-

гулятора прерываются зависящими от крутящего момента 

концевыми выключателями.

 

Устройство полной защиты двигателя предохраняет об-

мотки приводных двигателей от перегрева. При достиже-

нии максимально допустимой предельной температуры 

появляется сообщение и выходные импульсы регулятора 

прерываются. Сервоприводы можно всегда настраивать 

вручную с помощью кнопок, также одновременно с регуля-

тором.

 

В каждом сервоприводе имеется устройство для регистра-

ции аналогового положения.

 

Замер действительного значения должен производиться 

за паропреобразующим клапаном, на достаточно большом 

расстоянии от него. На практике установлено, что в боль-

шинстве случаев хорошие результаты измерения получают 

на расстоянии, приблизительно в десять раз большем 

диаметра трубы.

 

С помощью блокирующего устройства обеспечивается, что 

клапан охлаждающей жидкости открывается, только если 

паропреобразующий клапан покинул конечное положение 

«ЗАКРЫТ», чтобы избежать скопления воды в паропрово-

де.

 

Остальное управление измерением и сравнением, а также 

регулирование сервопривода осуществляется так же, как 

при регулировании давления. 

Регулирующие клапаны из-за своего назначения явля-

ются величиной возмущения в системе трубопровода. 

Это верно в особенности для клапанов, регулирующих 

давление пара, и, конечно, для паропреобразующих 

клапанов.

 

Паропреобразующие станции состоят из собственно 

паропреобразующего клапана и относящегося к нему 

клапана регулировки охлаждающей жидкости. Оба 

отрегулированы относительно друг друга. Решающее 

значения для работы имеет их правильная установка 

по отношению друг к другу.

 

Поэтому нужно учитывать следующие указания по 

монтажу.

 

Малое колено или даже шарнирное колено следует 

спроектировать непосредственно до или после клапа-

на. Ориентировочные значения для прямых участков 

трубопровода:

 

•  Входящий трубопровод около 5 x д, минимум ~ 2 – 5 

м в зависимости от номинальной ширины.

 

•  Выходящий трубопровод около 10 x д, минимум ~ 2 – 

5 м в зависимости от номинальной ширины.

 

•  Входящий трубопровод проложить по возможности с 

уклоном против направления потока, приблизительно 

100 : 1 до 200 : 1, предусмотреть в низшей точке дре-

нажное устройство, выбрать не слишком маленькие 

дренажные патрубки.

 

•  Обязательно избегать возможных скоплений конден-

сата, они представляют опасность для трубопровода 

и клапана (гидравлические удары, эрозия).

 

•  Подогреваемые или сохраняющие тепло трубопро-

воды предотвращают образование конденсата и 

снижают критические температурные напряжения во 

время запуска и остановки.

 

• У чтите, что при непрерывной эксплуатации возни-

кает меньше конденсата, но при частом запуске и 

остановке – очень много.

•  Следует медленно запускать паропровод, также при 

правильном расположении дренажей. Для прогрева 

толстостенных частей труб и клапана требуется вре-

мя, иначе возникает опасность повышенных напря-

жений. Линейные растяжения обязательно должны 

выполняться медленно.

 

•  Паропреобразующий клапан и регулирующий кла-

пан охлаждающей жидкости располагать на одной 

платформе на не очень большом расстоянии друг от 

друга, регулирующий клапан охлаждающей жидкости 

на одном уровне или немного ниже места впрыскива-

ния паропреобразующего клапана.

 

•  Вертикально расположить шпиндель для удобства 

технического обслуживания, благодаря чему умень-

шается время монтажа.

 

•  Подача охлаждающей воды через симметричные, 

расположенные по восходящей трубы. Они обеспечи-

вают постоянную, без задержек, подачу воды в место 

впрыскивания преобразующего клапана и предотвра-

щают холостой ход при сбое в эксплуатации.

 

•  Дренажная линия в самой низкой точке системы.

 

• Трубопроводы охлаждающей воды прокладывать 

достаточно упруго для задерживания относительных 

движений между системой паропровода и системой 

трубопровода охлаждающей воды.

 

• Т емпературный датчик устанавливать в прямой вы-

ходной трубе минимум в 5 – 8 м после клапана, при 

горизонтальных трубопроводах отработавшего пара 

в положении 4 или 8 часов.

 

На практике, как известно, не всегда можно выполнить 

все эти указания. Пространственные условия снова и 

снова вынуждают к компромиссам.

 

Во многих случаях имеет смысл своевременно про-

вести обсуждение между проектировщиком, эксплуати-

рующим предприятием и изготовителем арматуры для 

выработки наиболее подходящего решения.

 

В области производящей и расходующей электриче-

ство индустрии произведенный парогенераторами пар 

должен быть приведен к определенным параметрам 

потребления. Это может происходить как в самих 

парогенераторах – в паросборниках высокого давления 

и промежуточного пароперегревателя, так и в сетях 

потребления.

 

В целом нужно выполнить две различных задачи:

 

 

Для выбора подходящей паропреобразующей арма-

туры необходим ряд сведений о задаче и физических 

возможностях:

•  При добавлении охлаждающей воды необходимо 

обеспечить оптимальную площадь контакта пара 

и воды: максимально возможное число капелек 

воды минимального размера попадает в поток пара, 

испаряется, потребляет при этом энергию, равную 

теплосодержанию пара, и таким образом понижает 

его температуру. Чем больше требуемое понижение 

температуры, тем выше необходимое количество 

охлаждающей воды: соотношение вода/пар увеличи-

вается.

 

•  Тепловое состояние пара – сильный перегрев или 

близость к линии насыщенного пара – является сле-

дующим критерием. При паре высокого давления по-

верхностное натяжение капли воды является низким, 

распыление осуществляется без большого расхода 

энергии и в основном рядом с местом впрыскивания. 

Эта способность к спонтанному испарению, однако, 

существенно снижается, чем больше параметры 

пара приближаются к линии насыщения.

 

•  Также важную роль играет собственная темпера-

тура охлаждающей воды. «Холодная вода» требует 

больше затрат энергии для полного испарения, и, 

таким образом, необходимое количество охлаждаю-

щей воды уменьшается. Это преимущество, однако, 

компенсируется гораздо более долгим временем 

пребывания капель воды в струе пара. Следствием 

является связанная с этим опасность термического 

удара для окружающих деталей.

 

• « Горячая вода» с температурой минимум 120 °C или, 

по возможности, большей, напротив, подвергается 

своего рода взрывному распылению. Это дополни-

тельное туманообразование способствует спонтан-

ному испарению и значительно снижает опасность 

термического удара. По этой причине дополнитель-

ной потребностью в охлаждающей воде можно пре-

небречь.

•  Важным параметром является, кроме того, относи-

тельная скорость между каплями воды и подлежа-

щим охлаждению паром. В момент испарения вокруг 

капли воды образуется оболочка из насыщенного 

пара, изолирующее действие которой предотвраща-

ет дальнейшее спонтанное испарение ядра капли. 

Таким образом, нужна максимально высокая относи-

тельная скорость между каплями воды и молекулами 

пара, чтобы «сдуть» паровую оболочку и обеспечить 

дальнейшее протекание процесса испарения. Осо-

бенно при частичных количествах пара с низкой ско-

ростью потока относительная скорость понижается!

 

В случае A, с учётом вышеизложенной информации, 

можно устанавливать впрыскивающий охладитель пара 

с распылением под давлением непосредственно в па-

ропровод и впрыскивать таким образом охлаждающую 

воду, используя определенный перепад давления пара. 

Эту конструкцию нужно выбирать в том случае, если 

в наличии нет «рабочего пара» для «превращения в 

туман» охлаждающей воды, например, в паросборни-

ках высокого давления в парогенераторе. В остальных 

случаях следует выбирать впрыскивающий охладитель 

рабочего пара.

 

В случае Б следует, если только возможно, использо-

вать паропреобразующий клапан! Благодаря наличию 

впрыскивания под высоким давлением он обеспечи-

вает наилучшие условия для преобразования пара с 

малой задержкой времени.

 

Если по особым причинам отсутствует требуемое для 

этого давление охлаждающей воды, то можно сначала 

с помощью клапана снижения давления соответствую-

щим образом дросселировать пар и затем подключить 

паро впрыскивающий охладитель (как в случае А).

 

Из-за лучшего «туманообразования» посредством ки-

нетической энергии пара здесь следует также преиму-

щественно использовать «распылитель двух веществ» 

в качестве охладителя рабочего пара или паропрео-

бразующий клапан «DUV-C». Эта комбинация клапана 

снижения давления пара и охладителя рабочего пара 

в одной арматуре многократно на практике доказала 

свою надежность.

 

Итак, в каждом случае применения наиболее подхо-

дящая конструкция паропреобразующей арматуры 

должна быть тщательно проверена и отрегулирована 

во избежание последующих неудач в эксплуатации.

 

Регулирующие клапаны, в качестве корректирующих эле-

ментов устанавливаются в линии для управления давле-

нием, температурой, расходом и уровнем, на электро-

станциях и в промышленных установках. Эти устройства 

должны иметь высокий уровень точности, качества и 

надежности. В течение более 100 лет, мы совместно с 

инженерами электростанций, потребителями, а также 

техническими и научными институтами собираем теорети-

ческий и практический опыт в данной области.

Прочная и надежная конструкция обеспечивает опти-

мальную эксплуатацию и рабочую производительность 

клапанов, используемых на электростанциях, от самого 

маленького до самого большого. Наши специальные 

регулировочные клапаны успешно используются во всем 

мире. 

 

Постоянное высокое качество продукции – это резуль-

тат обоснованной концепции. Мы внедрили широкий 

комплекс мер, обеспечивающих высокое качество: 

начиная с постоянной проверки чертежей и производ-

ства, затем жесткая проверка материалов, проверка 

поверхностей на отсутствие сколов, радиографические 

и ультразвуковые испытания и заканчивая испытаниями 

давлением и на герметичность в соответствии с норма-

тивными документами. Мы выполняем все требования, 

оговоренные в DIN, EN, VdTЬV, AD-2000, TRD, а также 

зарубежных нормативных документов и стандартов, 

таких как ASME, ANSI и IBR. Наши стандарты по обес-

печению качества утверждены в соответствии со сле-

дующими нормативными документами: DIN EN ISO 

9001: 2000, руководство 27/23 EG, KTA 1401 и ASME.

 

Наши регулирующие клапаны были испытаны известны-

ми организациями по приемке товаров, такими как TЬV, 

German Lloyd, Brit. Lloyd, Lloyd‘s Register of Shipping и 

Norske Veritas.

 

После поставки, команда квалифицированных инжене-

ров по обслуживанию окажет помощь во время периода 

запуска или при осуществлении обычного регулярного 

обслуживания. Кроме того, ремонтный отдел, который 

входит в состав производственного отдела, всегда готов 

вам помочь. Мы не только профессионально проводим 

испытания по дальнейшей эксплуатации или произво-

дим ремонт, мы также внедряем новые элементы кон-

струкции в вашу систему.