Устройство редукционного узла

Главная задача любой паровой системы — обеспечить паропотребителей паром с заданными характеристиками. Казалось бы, что проще — установил парогенератор нужной мощности, провел трубопровод, оснастил его нужной арматурой и пользуйся напрямую. Такая схема действительно возможна, но при соблюдении нескольких условий — паропотребитель только один, котел способен выдавать требуемое ему давление, длина паропровода ограничена (перепад давления, теплопотери и скорость пара остаются практически неизменными).

В реальности подобный вариант встречается также редко, как выигрыш в лотерею. Обычно в системе от двух потребителей, для каждого из которых требуются свои характеристики пара. Поэтому практически в любой паровой системе перед потребителем монтируют узлы, основным элементом которых является редукционный клапан.

Редукционный клапан (редуктор, регулятор давления после себя) предназначен для снижения давления поступающего пара до значения, соответствующего требованиям паропотребителя, и его поддержания на заданном уровне при любых изменениях на входе в паровоздушный калорифер, теплообменник и другое аналогичное оборудование.

Что представляет из себя редукционный узел, какие элементы в него входят и почему нельзя устанавливать регулятор давления пара после себя без обвязки, расскажет Андрей Шахтарин, руководитель компании «КВиП».

Что входит в узел регулирования

Редукционный узел или редукционная установка — это комплект оборудования, включающий в себя помимо регулятора давления пара после себя, фильтр грубой очистки, сепаратор, предохранительный клапан, один или несколько конденсатоотводчиков и запорную арматуру. Тут же возникает вопрос, зачем столько оборудования нужно и почему нельзя просто установить редукционный клапан. Дело в том, что устройство довольно требовательно к условиям к эксплуатации и уязвимо к механической эрозии — при прохождении влажного пара на высокой скорости, капли конденсата буду способствовать быстрому износу его седла. Такие особенности редукционного клапана делают его экономически невыгодным без обвязки.

Поэтому совместно с редуктором монтируют ряд устройств, которые позволяют ему нормально работать и выполнять свою функцию: 

• Фильтр грубой очистки предназначен для очистки пара, подаваемого на редукционный клапан, от грязи, ржавчины и окалины. Защищает клапан от проникновения крупных и средних частиц. Подходит для использования в большинстве систем, за исключением случаев, когда есть особые требования к размеру и количеству включений.
• Сепаратор необходим для осушения пара. Причем как на входе редукционного клапана, так и на его выходе (для большинства паровоздушных потребителей необходим именно сухой пар). Тип сепаратора подбирают с учетом его пропускной способности, скорости потока и расчетного падения давления после прохождения пара через устройство. Подробно о выборе этого устройства мы писали в этой статье.
• Конденсатоотводчики устанавливают непосредственно перед редукционным клапаном. Это позволит предотвратить накопление конденсата при его закрытии. В частных случаях устройства также размещают за регулятором давления пара после себя, если паропровод после него поднимается наверх. Или между двумя редукционным клапанами, если схема предполагает их последовательное подключение. При монтаже редуктора на вертикальном трубопроводе, дренаж можно и не предусматривать.
• Предохранительный клапан предотвращает повышение давления при неправильной настройке системы или выходе из строя регулятора давления пара после себя, предупреждает появление гидроударов в редукционной установке. Запорная арматура устанавливается для перекрытия потока среды во время профилактических работ и при обслуживании узла.

Это минимальный набор компонентов, который должен быть в редукционной установке. Без них нормальная работа редуктора невозможна. При этом стоит учитывать, что подбор регулятора давления пара после себя должен выполняться сразу с окружением. В противном случае возможна ситуация, что купив недорогой редукционный клапан, вы потратите в несколько раз больше денег на его обвязку, а также последующий монтаж и обслуживание. Чтобы не ошибиться, обращайтесь к специалистам «КВиП», мы поможем подобрать подходящее оборудование.

Кроме того, сегодня производители предлагают усовершенствованные редукционные клапаны, представляющие собой по сути почти полноценный узел регулирования. Конструкция таких редукторов предусматривает встроенный фильтр, сепаратор и конденсатоотводчик. Нет только предохранительного клапана и отсечной арматуры. Такие модели занимают немного места в составе редукционного узла и требуют в меньше фланцев при сборе. Кроме того, все компоненты подобраны по расходным характеристикам, что практически исключает риск технической ошибки.

Частные случаи редукционного узла

Некоторые схемы узла регулирования предусматривают последовательную установку двух редукционных клапанов, если необходимо снизить для потребителя высокое давление пара до очень низких значений. В этом случае перед первым редуктором делают стабилизирующий участок длиной от 8хDN и демпферный — между клапанами не менее 5 метров.

Кроме того, рекомендуется, чтобы второй регулятора давления пара после себя был на два номинальных размера больше первого. Этот момент касается и диаметра паропровода после второго устройства.

Еще один частный случай, предусматривающий установку второго редукционного клапана — необходимость изменения давления в широком диапазоне, от минимального до максимального, при этом редуцироваться оно должно очень точно даже при минимальных расходах пара. Редукторы монтируются параллельно, при этом во время подбора типоразмера устройства придерживаются следующего правила. Давление настройки регулятора большего размера должно быть немного ниже характеристик меньшего клапана, чтобы при повышении давления он закрывался раньше. Такая разница обеспечит полноценную работу обоих устройств. Большой клапан редуцирует при высокой нагрузке, малый — при низкой.