啤酒酿造车间的蒸汽系统应用.doc

啤酒酿造车间的蒸汽系统 瑞克阀门工业（苏州）有限公司 啤酒行业的蒸汽耗量非常大。尤其是三大锅的酿造车间，蒸汽负荷最大；而且蒸汽使实际流量随产量变化；自身也有周期性用量变化。酿造车间里面使用蒸汽的设备除了（夹层锅如）糊化锅、糖化锅和煮沸锅以外，还有一些小的板式换热器，用于CIP清洗。因此，现场蒸汽的实际用汽量最大时有几十吨，而小的时候只有一两顿左右，用气量波动较大。三大锅的使用压力一般为4bar g,，锅炉产生的蒸汽压力一般为8-12barg，这样输送管道比较小，也比较节能。所以现场需要减压。常规的比例式的自力式减压阀调节方式减压，调节通过设定弹簧和下游反馈的蒸汽压力达到平衡来开大或者是关小阀门，反应速度比电动阀快，但比气动减压阀慢，它具有的下列优点使得其在民用蒸汽系统中得到了广泛的应用：1.简单方便，具有“设定后不管”的特点；2.能用于潮湿、腐蚀、易燃、易爆的环境，且不需增加额外的费用；3.无需额外提供动力源，既不需要电，也不需要压缩空气，没有停电停气即停阀的担忧。但是，对于啤酒酿造车间的蒸汽减压站来说，使用自力式减压阀（如瑞克的PRV2000）,由于负荷变化较快，其减压阀的的反应速度相对较慢，当下游的夹层锅停止用汽或进汽的压力突然升高时，需要减压阀快速关小，以减少蒸汽的供应量，此时，自力式减压阀的反应速度达不到这样的要求，使得下游的压力升高，导致安全阀起跳；糖化车间的有时长时间处于低负荷状态，且这种变化非常频繁。而自力式减压阀在小开度时不稳定，当下游的夹层锅处于保温状态时，或是只有CIP板换在用汽时，蒸汽的用量减小，此时减压阀的开度必须很小。但是，大口径的自力式减压阀在小开度时工作状态并不是很稳定，经常容易出现阀门振荡，下游压力波动频繁的现象，同样会造成安全阀起跳的情况出现。有鉴于此，瑞克的工程师得出以下结论：该工艺的蒸汽用汽量是一个典型的负荷变化大而且快的压力控制，而且进汽的压力又不稳定，采用自力式控制很困难。了解到上述情况以后，提出了如下的建议： 考虑到酿造车间的蒸汽峰值用汽量与正常的用汽量相差较大，为了确保蒸汽流量变化时控制阀能够及时有效地稳定下游压力，同时也为了保证控制阀能正常地工作和延长其使用寿命，我们设计了并联分程控制的方式。具体说明如下：如上图所示，我们设计了采用A、B两只同向动作的电气动控制阀构成并联分程控制方案。在小负荷时，比如说在保温阶段或是只有CIP板换工作时，控制器控制输出使得B阀处于关闭状态，只使用A控制阀的开度变化来调节蒸汽量；当大负荷时，例如有两台及以上的夹层锅工作时，A阀虽然已全开仍满足不了蒸汽量的需求，这时控制器控制输出让B阀也开始打开，增加蒸汽供应量，满足下游的蒸汽压力的要求；采用两台流通能力相同的控制阀构成的分程控制系统后，其控制阀的可调范围比采用单台大口径控制阀进行控制时的可调范围扩大了一倍，完全可以满足不同生产负荷的要求，而且控制的精度也得到了提高，控制质量得以改善，同时生产的稳定性和安全性亦进一步得到了提高；之所以没有采用单台大口径控制阀的原因，除了上面的采用两台DN100的控制阀，还可以彻底地避免在蒸汽用汽量小的时候，单台大口径控制阀会出现的长时间处于小开度，引起阀芯/阀座的“抽丝”损坏现象；由于气动减压阀的快速反应，当下游的夹层锅停止进汽时，阀门具有快速的响应能力，避免下游憋压而引致的安全阀起跳的现