Редукционные клапаны в паровых системах
В системах, где теплоносителем является водяной пар, как правило, предпочитают устанавливать редукционные клапаны с уплотнением седла металл по металлу. Безусловно, данный вариант является наиболее долговечным и безопасным с точки зрения перегрева самого седла.
Однако зачастую не удовлетворяет требованиям системы, в которой он установлен. Поэтому при выборе редукционного клапана необходимо учитывать особенности системы.
Седловое уплотнение металл по металлу со временем допускает протечки среды при полностью закрытом клапане. Это допустимо на участках, где осуществляется постоянный разбор пара, например в вводных узлах или парораспределительных гребенках. Редукционный клапан работает на емкую систему с несколькими протяженными линиями и разбор есть всегда.
В случаях, когда остановлены все потребители, происходит следующее: либо перекрывается запорный вентиль перед регулятором давления, т. е. осуществляется полный останов системы, либо конденсация пара вследствие неизбежных тепловых потерь компенсирует протечки пара в регуляторе. При этом, несмотря на переток среды из зоны высокого давления, существенного повышения давления за клапаном не происходит.
В системе, где редукционный клапан установлен перед одним-двумя потребителям, вероятны эксплуатационные режимы, когда разбор пара прекращен полностью.
При этом регулятор закрывается, но, как говорилось выше, при использовании уплотнения металл по металлу невозможно достичь полной герметичности в затворе.
При установке регулятора давления в непосредственной близости к потребителям давление за клапаном начинает быстро расти и достигает значения давления перед редукционным клапаном. Это может привести к негативным последствиям:
выходу из строя самого потребителя, если он не рассчитан на повышенное давление;
протечке среды через запорный или регулирующий клапан перед потребителем, что нарушает технологический процесс;
накоплению конденсата в трубопроводе между регулятором давления и отсечным клапаном потребителя,
который вызывает серьезный гидроудар во время начала разбора пара.
Проблемы, связанные с ростом давления, предотвращаются установкой за регулятором давления предохранительного клапана, который при повышении давления выше заданного стравливает часть рабочей среды в атмосферу.
Характер срабатывания зависит от типа предохранительного клапана, интенсивности протечки, давления настройки и других факторов. Травление предохранительного клапана может быть постоянное и равномерное, когда система «регулятор давления — предохранительный клапан» пришла к равновесному состоянию, периодическое и резкое, когда быстро снижается давление и сбрасывается большой объем теплоносителя.
Тепловые потери в первом случае, безусловно, несравнимо меньше, чем во втором, но, тем не менее, это приводит к неизбежным потерям теплоносителя, и говорить об энергоэффективности данной схемы не приходится.
Устранить вероятность гидроудара при пуске системы позволяет врезка отстойника и узла отвода конденсата на участке между редукционным и отсечным клапанами.
В этом случае образующийся конденсат отводится до открытия отсечного клапана, и проскок конденсатных пробок далее по системе исключен.
Если технологический процесс предусматривает значительные интервалы без разбора, то частые гидроудары интенсивно изнашивают трубопроводную арматуру и оборудование. В данном случае подобная обвязка обязательна.