熱油泵的概念及選用技巧

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一 概念：
　　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。
* v2 m2 C# F+ m% v- w2 Y　　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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8 s3 ^1 g/ \8 S. H$ n5 X　　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：
  [3 r# w! E& X9 s$ |　�,。╨）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而按比例開啟,。主要用于流體的場合。
　�,。�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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　　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,。

　　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,。

! n8 g$ a8 i: d6 }+ w3 r　　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。

　　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,。

　　三,、 熱油泵的選型技巧：
0 ~9 K; H- G! e3 g6 w+ n2 A　　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,。
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　　1、熱油泵選用的一般規(guī)則 ：
# I! r0 x! R3 O! c# E　　（l）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。
4 s7 {. A% D. m, g, o8 \* G6 v% Z　�,。�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,。
- }. O" s/ g! k# z　�,。�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,。
4 t& U& ^' I2 h' P" W0 X9 X　　（6）E級(jí)蒸汽鍋爐一般用靜重式熱油泵,。
( P6 B7 ]: l+ x2 V% ^　�,。�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。
1 s( R: u  v2 O- V) S7 y　�,。�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,。
　�,。�10）井下排水或天然氣管道一般用先導(dǎo)式熱油泵。
  |9 d+ d1 u( e0 V* z  T) P+ 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,。
8 g4 A3 ], g: F. T# J4 o& Y+ y　　（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,。
　�,。�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。
　�,。�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,。
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, x: p& q9 S+ h- s! n/ i　　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,。
　　（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),。
3 Q; ]# D6 _% L5 J- P3 p　�,。�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。
5 f/ i, m, b; l　�,。�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,。
　　（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,。
0 S. [+ f" u, s2 ^5 T　　3．喉徑的計(jì)算
5 V* a2 ]/ h. \4 o3 o8 ]" u$ k; c　　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,。或者按照APIRP520 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
' b5 c* D( U& L: ?　　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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