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LNG接收站中自力式压力调节阀的设计
发布时间:2020-09-04   点击次数:559次

LNG接收站主要包括LNG的接收、储存、气化、外输,站内主要介质-160℃的低温流体。

1、调节阀工艺条件:

    调节阀是工艺设计中至关重要的部分,一个选取合适的自力式压力调节阀既利于工艺流程的运行也利于操作。正常情况下,调节阀是由工艺提出条件,进而由仪表专业计算选型。整个阀门选型中,工艺条件直接决定了调节阀的选取是否满足要求。

    在接收站设计中,有些重要调节阀的工艺条件比较精确,因此所选取的调节阀能更好的兼容不同运行工况。

    如图1所示,为接收站中某调节阀的示意图。潜液泵从储罐A中送出液体经由调节阀后,送入储罐B。由于存在各种运行工况,那么调节阀的选择就必须能够囊括各种工况的要求。调节阀是根据工艺要求计算出Cv值,然后进行选型。那么Cv值就直接决定了调节阀的尺寸,性能。此处三种工况所比较的不是流量的大小,而是每种工况所对应CV的大小比较。

    根据以上原则,结合调节阀Cv值就直接决定了调节阀的尺寸、性能。所以工艺条件中就要至少提到三种工况:大、正常、小。此处三种工况所比较的不是流量的大小,而是每种工况所对应Cv的大小比较。

    根据以上原则,结合调节阀Cv值的通用计算公式,即可提出如图1所示流程中调节阀的工艺术条件,如表1。

工况

流量、压降

说明

1、大Cv

储罐A压力液位

储罐B压力液位

2、正常Cv

正常

储罐A/B液位压力正常

3、小Cv

储罐A压力液位

储罐B压力液位

    根据以上工艺条件计算选型后的调节阀,即可满足大流量工况,也可满足小流量工况。同时也可以在正常工况下良好运行,无法满足多变的各种工况。

2、调节阀门类型:

    在根据自力式压力调节阀工艺条件计算Cv值完成后,即可对调节阀选型。此处涉及选型不仅是选择尺寸,还包括选择阀门类型。使用蝶阀、截止阀、电动调节阀、气动薄膜调节阀、自力式压力调节阀等,还需要更进一步的确定。

    在计算调节阀过程中需要涉及阀芯处的低压力,如果此压力要低于介质的饱和蒸汽压,则出现闪蒸空化现象。对调节阀阀芯损害较大。为了避免此类情况发生,可以选择“压力恢复系数”较大的阀门类型,比如:气动薄膜调节阀等。

    在LNG接收站中,也有涉及到一些特殊的调节阀。比如:LNG接收站中低压LNG总管上的调节阀,由于其流量大(站内所有低压LNG经由此阀),所产生的矩也大,因此可采用双膜头执行器,增强对此阀的调控能力。

    同时,在LNG接收站中也由高压差的调节阀,比如:对再冷凝器、LNG储罐补气的压力调节阀。由于阀前为外输气压力,通常为7~9MPa(G),而阀后压力较高位0.8MPa(G)。巨大压差可能会引起调节阀阀芯的巨大损耗。因此可选择特殊阀门结构,尽量降低对调节阀的损伤,以延长其使用寿命。

    如图2所示,此阀阀芯可选用多级降压降噪套筒笼式结构,满足高压差的工况要求。

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