شیر تنظیم

شکستگی تریم یک شیر تنظیم بخار در ایستگاه کاهش دمای بخار یک نیروگاه.

این نیروگاه متعلق به یک مجتمع یکپارچه خمیر کاغذ و کاغذسازی با ایستگاه حرارتی اختصاصی و سیستم بخار فشار بالا است. شیر کاهش دمای بخار مسئول تنظیم بای‌پس از هدر بخار فشار بالا به هدر بخار فشار متوسط است. پس از دوره‌ای از بهره‌برداری، تریم شیر دچار شکستگی خستگی شد — نه یک تصادف تصادفی، نه انتخاب اشتباه ماده، بلکه شرایط بهره‌برداری خود بود که اجزای اصلی داخل محفظه شیر را به نقطه شکستن رساند. بیایید شرایط واقعی این شیر را قبل از ورود به تئوری بررسی کنیم. ورودی بخار کمی بیش از 6 MPa، 454°C. خروجی به حدود 1 MPa کاهش می‌یابد، دمای هدف زیر 200°C. جریان بخار 100 تن در ساعت، تزریق آب کاهش دمای بخار 20 تن در ساعت. کاهش فشار به‌وسیله صفحه‌های اوریفیس چندمرحله‌ای مرحله به مرحله انجام می‌شود. کاهش دما به‌وسیله اتمایز تزریق آب، بخار فوق‌گرم را پایین می‌کشد.

اعداد به‌تنهایی بد نیستند؟ درون محفظه شیر فکر کنید. بخار فشار بالا از قفس مرحله اول عبور می‌کند، 30-40% افت فشار، سپس وارد سیلندرهای سوراخ‌دار برای تقسیم ثانویه جریان می‌شود. در همین حال آب خنک‌کننده از نازل برخورد می‌کند — مه آب 85°C که با بخار 450°C برخورد می‌کند. این کوئینچ است. نه یک‌بار، هر سیکل عملکرد شیر یک کوئینچ است. هنگام توقف یا تغییر بار، شیر بسته می‌شود، تزریق متوقف می‌شود، دمای محفظه به‌آرامی به محدوده دمای بالا بازمی‌گردد — این آنیلینگ است. باز شدن بعدی شیر، دوباره کوئینچ. فلزی که از طریق تنش تغییر فاز حرارتی این‌گونه چرخه می‌شود، خستگی مرز دانه را بسیار سریع‌تر از برآوردهای شرایط عادی تجمع می‌کند. این همان مکانیزم یک چکش آهنگری است که مکرراً به همان نقطه ضربه می‌زند — به‌جز اینکه «چکش» بخار و آب خنک‌کننده است.

سطح شکستگی بیش از تحلیل تئوریک نشان می‌دهد. نه یک شکستگی ضربه‌ای یکباره با لبه‌های زبر — بلکه یک شکستگی خستگی کلاسیک: منطقه شروع ترک، منطقه رشد پایدار، منطقه شکست آنی. سه مرحله متمایز قابل مشاهده است. مبدأ ترک در سطح تریم نزدیک نازل کاهش دمای بخار، دقیقاً در جایی که رفت‌وآمد سرد و گرم شدیدترین است. تریم جداشده تصویر واضح‌تری از وضعیت کلی نشان می‌دهد. 410SS با روکش Alloy #6، غلاف کنترل یون‌نیترید شده A565 Gr.616HT، CA15 با رینگ نشیمن Alloy #6 — مشخصات ماده ضعیف نیست. اما طراحی تزریق اصلی این اجزای اصلی را به اولین سطحی تبدیل کرد که کاملترین ضربه چرخه حرارتی را تحمل می‌کند. آب خنک‌کننده از ناحیه ساقه وارد محفظه شیر می‌شود و از طریق نازل داخلی در بخش خروجی اتمایز می‌شود. راندمان کاهش دمای بخار واقعاً بالاست، فاصله تبخیر کوتاه است. بهای آن این است که تریم کوئینچ را به جای شما تحمل می‌کند. به اندازه کافی طولانی شود، می‌شکند. این مشکل ماده نیست. یک چیدمان ساختاری است که اجزای حیاتی را وادار می‌کند شوک حرارتی چرخه‌ای را تحمل کنند که نباید تحمل می‌کردند. رویکرد بهینه‌سازی ما به یک چیز خلاصه می‌شود — جدا کردن کاهش فشار از کاهش دما. آب خنک‌کننده دیگر از طریق ساقه برای اتمایز داخلی وارد محفظه شیر نمی‌شود. در عوض، از ناحیه ساقه مستقیماً به یک نازل اسپری نصب‌شده خارجی روی لوله خروجی هدایت می‌شود. عملکرد کاهش دمای بخار از یکپارچه در شیر به خارجی روی لوله منتقل می‌شود. تغییر بزرگ نیست. پاداش واقعی است. تریم تنها افت دمای تدریجی ناشی از کاهش فشار بخار را تحمل می‌کند، دیگر در معرض شوک کوئینچ از آب خنک‌کننده تزریق‌شده نیست. تنش چرخه حرارتی از حالت کوئینچ مکرر به حالت تغییر حرارتی عادی بازمی‌گردد. عمر خستگی به‌طور اساسی بهبود می‌یابد. نازل اسپری روی لوله خروجی یک جزء مستقل است — اگر خراب شود، به‌تنهایی تعویض کنید، نیازی به جداسازی بدنه شیر یا تعویض مجموعه تریم نیست. تریم بدون شکنجه چرخه حرارتی به‌سادگی طولانی‌تر دوام می‌آورد.

شیر تنظیم بخار، شیر کاهش دمای بخار، شیر بای‌پس، شیر بای‌پس توربین — نام‌های مختلف در صنعت، همان منطق بهره‌برداری اصلی: کاهش بخار فشار بالا بعلاوه کاهش دمای بخار با تزریق آب. تا زمانی که آب خنک‌کننده مستقیماً با بخار درون محفظه شیر مخلوط شود، تریم کوئینچ را تحمل می‌کند. به اندازه کافی طولانی شود، می‌شکند. کاهش فشار را از کاهش دما جدا کنید. بگذارید تریم تنها کاهش فشار را مدیریت کند. بگذارید اسپری لوله خروجی کاهش دمای بخار را برعهده بگیرد. تغییر کوچک، اما علت ریشه‌ای شکستگی مکرر تریم ناشی از کوئینچ را حذف می‌کند. اگر پروژه شما در شرایط بهره‌برداری مشابه با شکستگی تریم مواجه می‌شود، یا می‌خواهید این خطر را در انتخاب شیر جدید اجتناب کنید، برای راهکارهای بهینه‌سازی خاص با ما تماس بگیرید. این مقاله محتوای فنی اصلی است. کپی‌برداری یا بازتولید غیرمجاز به‌شدت ممنوع است. FLOWKS® Control Valves کلمات کلیدی: Multi-stage pressure reducing control valve | Steam conditioning control valve | Pressure seal gate valve | FLOWKS control valve