Les vannes de conditionnement de vapeur réduisent simultanément la pression et la température de la vapeur aux niveaux requis pour un service donné. Ces applications impliquent souvent des températures et des pressions d'entrée très élevées et la nécessité de les réduire considérablement. Ces corps de vanne sont donc fabriqués de préférence selon la méthode forgée et combinée et sont mieux à même de résister aux charges de vapeur à des pressions et températures élevées. Les matériaux forgés permettent des contraintes de conception plus élevées que les corps moulés. Ils présentent également une structure cristalline plus optimisée et une consistance inhérente au matériau. En outre, la construction forgée permettra aux fabricants d'offrir plus facilement des produits de la classe 4500 et des qualités intermédiaires. Cependant, les corps moulés restent un bon choix lorsque les pressions et les températures sont faibles ou lorsque des vannes à passage direct sont nécessaires.
Pour faire face aux fréquents changements extrêmes des caractéristiques de la vapeur dus aux réductions de température et de pression, il est possible d'utiliser un type de corps combiné forgé plus qui permet d'ajouter un orifice de sortie étendu pour contrôler la vitesse de sortie de la vapeur à des pressions plus basses. De même, les corps de vapeur forgés plus combinés vanne de régulationpermettent aux fabricants de fournir des raccords d'entrée et de sortie de différentes pressions nominales pour mieux s'adapter aux canalisations adjacentes, ce qui correspond à des pressions de sortie réduites.
Au lieu de deux unités séparées, nous avons combiné les fonctions de réduction de la température et de la pression dans une seule vanne.
Les avantages sont les suivants.
Il améliore le degré de mélange de l'eau pulvérisée grâce à l'optimisation de la zone d'expansion turbulente en aval de l'élément réducteur de pression.
Il améliore le ratio ajustable.
Il est relativement simple à installer et à entretenir puisqu'il s'agit d'une seule unité.
Différents types de vannes de régulation de vapeur sont disponibles pour répondre à diverses applications. Voici quelques exemples typiques.
Vapeur Valve de contrôle
The steam control valve brings together steam’s pressure and temperature control in a single control unit. It represents the most advanced steam temperature and pressure control technology available. These valves meet the need for better steam control due to rising energy costs and more stringent plant operating conditions. Steam conditioning valves provide better temperature control and noise reduction than the equivalent function of temperature and pressure-reducing stations. At the same time, it is less constrained by piping and installation conditions.
La vapeur vanne de régulation shown above contains both pressure and temperature control in one valve. Finite Element Analysis (FEA) and Computational Fluid Dynamics (CFD) are used to design, develop and improve the structural integrity of the valve and optimize its operational performance and overall reliability. The steam control valve’s robust design proves its ability to handle the full pressure drop of main steam. In addition, the flow path design, which also uses control valve noise reduction technology, prevents excessive noise and vibration.
Les éléments internes simplifiés des vannes utilisées dans le système de vapeur vanne de régulation La cage est construite pour s'adapter aux changements rapides de température lors du démarrage de la turbine. La cage est trempée en surface pour prolonger sa durée de vie et permettre sa dilatation en cas de déformation due à un choc thermique. Le tiroir est équipé d'un guide continu et d'incrustations en cobalt. Il fournit le matériau de guidage et assure un joint métallique étanche au siège de la soupape.
La vapeur vanne de régulation dispose d'un tube intégré pour l'injection d'eau en aval de la pression réduite. Ce tube intégré présente une géométrie variable et une buse activée par la contre-pression. Il permet d'optimiser le mélange et l'évaporation de l'eau.
Cette buse a été initialement conçue pour les systèmes de condensation centralisés où elle pouvait réduire la pression de la vapeur en aval en dessous des conditions de saturation. Ce type de buse permet d'abaisser le débit minimum et donc d'améliorer la capacité de réglage de l'équipement. Pour ce faire, la contre-pression de la buse DP est plus faible. Il est également avantageux que l'augmentation du DP de la buse à des ouvertures plus petites permette un clignotement à la sortie de la buse plutôt qu'à l'intérieur de la vanne à jet d'eau.
La charge du ressort sur le clapet de la vanne à l'intérieur de la buse empêche ce changement en poussant le clapet à se fermer lorsque la vapeur de revaporisation se produit. Lorsque la vapeur de revaporisation se produit, la compressibilité du fluide change et le ressort de la buse force la fermeture et la recompression du fluide. Une fois ces actions terminées, le fluide retrouve ses propriétés liquides et peut être remodelé dans le refroidisseur.
La vapeur soupape de régulation pulvérise de l'eau au centre du tuyau, à l'écart de la paroi du tuyau. Le nombre de points de pulvérisation d'eau varie en fonction de l'application. Si la différence de pression dans la vapeur est importante, le diamètre de sortie de la vanne de régulation est considérablement augmenté pour accueillir un volume de vapeur beaucoup plus important. En conséquence, davantage de buses sont placées autour de la sortie pour obtenir une distribution plus uniforme et plus complète de l'eau pulvérisée.
Dans la vanne de régulation de vapeur, la disposition simplifiée des éléments internes de la vanne permet de l'utiliser à des pressions nominales plus élevées (jusqu'à la classe ANSI 2500 ou plus) et à des températures de fonctionnement plus élevées.
La construction équilibrée du clapet de la vanne de régulation de la vapeur assure une étanchéité de classe V et des caractéristiques linéaires du fluide. Les vannes de régulation de vapeur utilisent généralement des actionneurs à piston pneumatique haute performance et des contrôleurs de vannes numériques pour fournir une action de course complète en moins de 2 secondes tout en maintenant une réponse par paliers de haute précision.
Lorsque la tuyauterie l'exige, les vannes de conditionnement de vapeur peuvent être fournies en tant que composants distincts, ce qui permet de contrôler la pression dans le corps de la vanne et de réduire la température dans le refroidisseur de vapeur en aval, respectivement. En outre, il est possible d'utiliser des corps de vanne coulés à passage droit en combinaison avec des désurchauffeurs insérés à des fins économiques.
Désurchauffeur de vapeur
Les désurchauffeurs de vapeur sont généralement utilisés lorsque les processus de dépressurisation et de désurchauffe doivent être réalisés séparément. Le désurchauffeur de vapeur est équipé d'un tube intégré pour l'alimentation en eau. Ce tube intégré (plusieurs tubes intégrés peuvent être utilisés) alimente en eau de refroidissement plusieurs buses individuelles disposées dans la paroi à la sortie. Cela permet à l'eau de refroidissement très fine d'être pulvérisée radialement dans la vapeur très turbulente qui s'écoule dans la direction axiale. La grande surface de contact entre l'eau de refroidissement et la vapeur très turbulente permet un mélange et une évaporation efficaces.
Arroseurs à vapeur
Un injecteur de vapeur est un dispositif de réduction de la pression utilisé pour injecter en toute sécurité de la vapeur dans la tuyauterie du condenseur et des gaz d'échappement de la turbine. En outre, l'injecteur de vapeur fournit une contre-pression à la vanne de dérivation de la turbine, limite le débit de vapeur et réduit le diamètre de la conduite entre la vanne de dérivation et l'injecteur. La conception et l'installation de l'injecteur de vapeur sont deux facteurs clés lorsqu'il s'agit de déterminer le niveau de bruit de l'ensemble du système. La conception des gicleurs est essentielle pour garantir la fonctionnalité du système de dérivation de la turbine. Pour réduire le bruit causé par l'écoulement des fluides, nous pouvons utiliser diverses techniques de réduction du bruit pour les injecteurs de vapeur.
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