熱油泵的概念及選用技巧

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一 概念：
1 F3 ?9 w7 ~' ]% Y0 q  E/ x3 q　　1、熱油泵是鍋爐,、壓力容器和其他受壓力設(shè)備上重要的安全附件,。其動(dòng)作可靠性和性能好壞直接關(guān)系到設(shè)備和人身的安全,，并與節(jié)能和環(huán)境保護(hù)緊密相關(guān),。而有的用戶和設(shè)計(jì)部門在選型時(shí),，總是選錯(cuò)型號(hào)。為此本文對(duì)熱油泵的選用加以分析,。
　　2,、熱油泵的定義：所謂熱油泵廣義上講包括泄放閥，從管理規(guī)則上看,，直接安裝在蒸汽鍋爐或一類壓力容器上,，其必要條件是必須得到技術(shù)監(jiān)督部門認(rèn)可的閥門，狹義上稱之為熱油泵,，其他一般稱之為泄放閥。熱油泵與泄放閥在結(jié)構(gòu)和性能上很相似,，二者都是在超過開啟壓力時(shí)自動(dòng)排放內(nèi)部的介質(zhì),，以保證生產(chǎn)裝置的安全。由干存在這種本質(zhì)上類似性,，人們?cè)谑褂脮r(shí),，往往將二者混同，另外,，有些生產(chǎn)裝置在規(guī)則上也規(guī)定選用哪種均可,。因此，二者的不同之處往往被忽視。從而也就出現(xiàn)了許多問題,。
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; q9 Z+ k; T6 `: |; r　　如果要將熱油泵與泄放閥二者作出比較明確的定義,，則可按照《ASME鍋爐及壓力容器規(guī)范》第一篇中所闡述的定義來理解：
　　（l）熱油泵（Safety Valve）一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置,。其特征為具有突開的全開啟動(dòng)作,。用于氣體或蒸汽的場(chǎng)合。
　�,。�2）泄放閥（Relief Valve）,，又稱溢流閥一種由閥前介質(zhì)靜壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置。它隨壓力超過開啟力的增長(zhǎng)而按比例開啟,。主要用于流體的場(chǎng)合,。
" s$ i% Q7 g+ N& A　　（3）安全泄放閥（Safet Relief Valve）,，又稱安全溢流閥一種由介質(zhì)壓力驅(qū)動(dòng)的自動(dòng)泄壓裝置,。根據(jù)使用場(chǎng)合不同既適用作熱油泵也適用作泄放閥。 以日本為例,，給熱油泵和泄放閥作出明確定義的比較少,，一般用作鍋爐這類大型貯能壓力容器的安全裝置稱之為熱油泵，安裝在管道上或其他設(shè)設(shè)施上的稱之為泄放閥,。不過,，若按日本通產(chǎn)省的《火力發(fā)電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定看，設(shè)備上安全保障的重要部分,，指定使用熱油泵,，如鍋爐、過熱器,、再熱器等,。而在減壓閥的下側(cè)需要與鍋爐和渦輪機(jī)相接的場(chǎng)合，都需要安裝泄放閥或熱油泵,。如此看,，熱油泵要求比泄放閥更具可靠性。另外,，從日本勞動(dòng)省的高壓氣體管理規(guī)則,、運(yùn)輸省及各級(jí)船舶協(xié)會(huì)的規(guī)則中，對(duì)安全排放量的認(rèn)定和規(guī)定來看,，我們把保證了排放量的稱之為熱油泵,，而不保證排放量的閥門稱作泄放閥。在國內(nèi)不論全啟式或微啟式統(tǒng)稱為熱油泵,。
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9 D2 N5 _0 V! T; ^) i　　二,、分類
　　目前大量生產(chǎn)的熱油泵有彈簧式和桿式兩大類,。另外還有沖量式熱油泵、先導(dǎo)式熱油泵,、安全切換閥,、安全解壓閥、靜重式熱油泵等,。

0 s* b5 T6 r. P8 ~" U　　1）,、彈簧式熱油泵主要依靠彈簧的作用力而工作，彈簧式熱油泵中又有封閉和不封閉的,，一般易燃,、易爆或有毒的介質(zhì)應(yīng)選用封閉式，蒸汽或惰性氣體等可以選用不封閉式,，在彈簧式熱油泵中還有帶扳手和不帶扳手的,。扳手的作用主要是檢查閥瓣的靈活程度，有時(shí)也可以用作手動(dòng)緊急泄壓用,。

1 f3 A5 A: ]$ c2 y' Y　　2）,、杠桿式熱油泵主要依靠杠桿重錘的作用力而工作，但由于杠桿式熱油泵體積龐大往往限制了選用范圍,。溫度較高時(shí)選用帶散熱器的熱油泵,。
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　　2、熱油泵的主要參數(shù)是排量,，這個(gè)排量決定于閥座的口徑和閥瓣的開啟高度,，由開啟高度不同，又分為微啟式和全啟式兩種,。微啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／40～l／20,。全啟式是指閥瓣的開啟高度為閥座喉徑的1／4。
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* _; @' K. j" Y　　三,、 熱油泵的選型技巧：
& e5 U0 s; L/ S8 D& {3 Q% \9 J# [/ ~　　由操作壓力決定熱油泵的公稱壓力,，由操作溫度決定熱油泵的使用溫度范圍，由計(jì)算出的熱油泵的定壓值決定彈簧或杠桿的定壓范圍,，再根據(jù)使用介質(zhì)決定熱油泵的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)型式,，再根據(jù)熱油泵泄放量計(jì)算出熱油泵的喉徑。

　　1,、熱油泵選用的一般規(guī)則 ：
  J% @2 B9 h; Q. d1 o　�,。╨）熱水鍋爐一般用不封閉帶扳手微啟式熱油泵。
　�,。�2）蒸汽鍋爐或蒸汽管道一般用不封閉帶扳手全啟式熱油泵。
　�,。�3）水等液體不可壓縮介質(zhì)一般用封閉微啟式熱油泵,，或用安全泄放閥,。
　　（4）高壓給水一般用封閉全啟式熱油泵,，如高壓給水加熱器,、換熱器等。
- Q; K* d' h: H* h$ w$ T$ @6 `" G　�,。�5）氣體等可壓縮性介質(zhì)一般用封閉全啟式熱油泵,，如儲(chǔ)氣罐、氣體管道等,。
" L  k6 w0 Y, n+ h! A/ g! i2 j3 q　�,。�6）E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重式熱油泵。
　�,。�7）大口徑,，大排量及高壓系統(tǒng)一般用脈沖式熱油泵，如減溫減壓裝置,、電站鍋爐等,。
. |# |8 {0 D! z& ]" `0 g8 F9 i　　（8）運(yùn)送液化氣的火車槽車,、汽車槽車,、貯罐等一般用內(nèi)裝式熱油泵。
　�,。�9）油罐頂部一般用液壓熱油泵,，需與呼吸閥配合使用。
7 B3 `( g% H( t/ e7 N　�,。�10）井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式熱油泵,。
* ?- o7 \, D8 h# W8 `* m' A) R* I　　（11）液化石油氣站罐泵出口的液相回流管道上一般用安全回流閥,。
: l9 C6 `' R3 f8 p4 x* R　�,。�12）負(fù)壓或操作過程中可能會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓的系統(tǒng)一般用真空負(fù)壓熱油泵。
- F4 @8 b9 h6 `" C　�,。�13）背壓波動(dòng)較大和有毒易燃的容器或管路系統(tǒng)一般用波紋管熱油泵,。
( l( e$ Q) R/ \& X) s+ n" l　　（14）介質(zhì)凝固點(diǎn)較低的系統(tǒng)一般選用保溫夾套式熱油泵,。

　　2,、國內(nèi)主要廠家的比較及連接尺寸的選擇
　　國內(nèi)生產(chǎn)熱油泵的廠家比較多，連接尺寸也大多不統(tǒng)一,。主要分以下幾個(gè)大類：
　�,。�1）以JB／T2203－1999《彈簧式熱油泵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》為主的通用類。目前國內(nèi)大多數(shù)熱油泵生產(chǎn)廠家均按本標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)生產(chǎn),。如浙江羅浮鍋爐附件廠,、杭州閥門廠,、江蘇吳江閥門工具廠、上海閥門廠,、開封高壓閥門廠,、海安閥門廠等。但本標(biāo)準(zhǔn)也不盡完美,，規(guī)格不全,，微啟式熱油泵最大公稱通徑為 D NI 00，全啟式熱油泵最大公稱通徑DN200,，中間缺少DN65,、DN125兩個(gè)規(guī)格。根據(jù)我廠所生產(chǎn)的熱油泵規(guī)格及掌握的資料來看,，目前微啟式熱油泵公稱通徑最大達(dá)到DN250,，全啟式熱油泵公稱通徑達(dá)到DN400。經(jīng)本人考證,，各廠家連接尺寸也不盡統(tǒng)一,，如 DN150全啟式熱油泵，浙江羅浮鍋爐附件廠,、上海閥門廠及江蘇吳江閥門工具廠各不相同,。為了有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，用戶在選用及安裝時(shí)同一規(guī)格能夠互換,，建議合肥通用機(jī)械研究所對(duì)JB／T2203－1999《彈簧式熱油泵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度》進(jìn)行修訂,。建議設(shè)計(jì)院及用戶按標(biāo)準(zhǔn)選用，熱油泵生產(chǎn)廠家按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)制造,。
" Y1 R/ J4 [2 m5 R" f9 K　�,。�2）以API526 《鋼制法蘭連接安全泄放閥》（Flanged Steel Safety Relief Valve）為主的美標(biāo)體系。國內(nèi)進(jìn)口化工設(shè)備等所配的熱油泵連接尺寸一般按照本標(biāo)準(zhǔn),，如圖5所示,。本標(biāo)準(zhǔn)公稱通通徑為DN25~ DN200（ l”~ 8”），公稱壓力為 2~ 42MPa,，喉徑從D－T（9．5~146mm）,。本標(biāo)準(zhǔn)比較科學(xué)規(guī)范，對(duì)壓力,、材料,、溫度、喉徑等統(tǒng)籌考慮,。依照喉徑確定規(guī)格,，同一喉徑可以有好幾個(gè)規(guī)格，相反同一規(guī)格可能有好幾個(gè)喉徑可以選擇,。如 DN100~DN150（4”~6”）喉徑有L,、M,、N、P四種可以選擇,。隨著國際貿(mào)易及進(jìn)口設(shè)備國產(chǎn)化的不斷推進(jìn)，該標(biāo)準(zhǔn)將在國內(nèi)得到很大推廣,。目前該標(biāo)準(zhǔn)還沒有轉(zhuǎn)化為國標(biāo),。
　　（3）以在國際上影響比較大的安德森·格林伍德公司（Anderson Greenwood＆Co．）為依據(jù)的活塞式導(dǎo)閥操作安全泄壓閥（Pilot Operated Pressure Relief Valves）系列,。國內(nèi)一般稱之為先導(dǎo)式熱油泵,，如圖6所示，先導(dǎo)式熱油泵由主閥和導(dǎo)閥組成,，導(dǎo)閥操作主閥的開啟和關(guān)閉,。這種閥門排量大；不受背壓的影響,；可以在非常接近開啟壓力下進(jìn)行不泄漏操作,；啟閉壓差小等優(yōu)點(diǎn)。一般適用于天然氣管道等,。目前國內(nèi)還沒有先導(dǎo)式熱油泵標(biāo)準(zhǔn)及連接尺寸標(biāo)準(zhǔn),。并且這種類型的閥門剛剛開發(fā)，還沒有廣泛推廣,。據(jù)我廠的經(jīng)驗(yàn)及所掌握的資料來看,，國內(nèi)大多數(shù)廠家按照該公司的數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)制造，如浙江羅浮鍋爐附件廠,、航天十一研究所等,。建議合肥通用機(jī)械研究所盡早起草并發(fā)布先導(dǎo)式熱油泵標(biāo)準(zhǔn)。
! w- Q8 {+ ^' `6 ~$ s: W* j5 v1 E　�,。�4）以中國航天工業(yè)總公司第十一研究所設(shè)計(jì)研制的熱油泵自成一個(gè)體系,。航天十一所研制的HT系列熱油泵品種多，有HTO普通熱油泵（如圖1所示）,、HTB平衡波紋管式熱油泵,、HTR泄流閥、HTN特殊熱油泵,、HTGS高性能蒸汽熱油泵,。ＨＴＸＹ液體泄壓閥、HTXD先導(dǎo)式熱油泵等,，且性能良好,。但是除HTXD系列先導(dǎo)式熱油泵與安德森·格林伍德公司連接尺寸相同外，其余與美標(biāo),、國標(biāo)均不相同,。這一點(diǎn)請(qǐng)選用時(shí)務(wù)必注意,。
; a0 Z. t# |$ s) s3 Q　　（5）以蘭州煉油廠設(shè)計(jì)研制開發(fā)的A型,、TA型封閉全開啟彈簧式熱油泵自成一個(gè)體系,。該系列口徑DN25~DN150 （1”~6’），公稱壓力l．6~4.0MPa,，喉徑D~R（9．5－115mm）,。該體系連接尺寸與美標(biāo)及國標(biāo)均不相同，為蘭煉專用,。
; \1 D0 i! l& A. F- y　�,。�6）為鍋爐、電站設(shè)備,、減溫減壓裝置配套的沖量式熱油泵系列（如圖8所示）,。如哈爾濱鍋爐廠、東方鍋爐廠,、武漢鍋爐廠,、青島電站輔機(jī)廠等配套的專用熱油泵。此類系列閥門結(jié)構(gòu)及連接尺寸各廠家一般不相同,，可能有部分相同,。選用時(shí)一定要注意閥門喉徑及連接尺寸的區(qū)別。
　　3．喉徑的計(jì)算
　　喉徑的計(jì)算一般按照《鍋爐壓力容器安全技術(shù)規(guī)范》附件五所列的公式,�,；蛘甙凑誂PIRP520 煉廠泄壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和安裝的推薦實(shí)施方法第一部分設(shè)計(jì)》中所列的公式。上述兩種公式計(jì)算結(jié)果基本相同或相差不大,。
　　四,、結(jié)束語
) f4 W& n, l; H- g- q　　熱油泵的選型是一項(xiàng)比較重要的工作，選型恰當(dāng)與否將直接影響設(shè)備的安全,。上述所列一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié),，供大家參考。
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