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在高温高压差、负荷变化大的工况V型球阀取代双座调节阀的应用

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V型球阀在高温高压差、负荷变化大的工况取代双座调节阀的应用。与双座调节阀相比,V型球阀具有可调范围大、克服压差高、耐高温性能好等优点,消除了安全隐患。

1、概述安阳化学工业集团有限责任公司年产24万t合成氨,43万t尿素,6万t精甲醇,5万t甲胺、DMF等,有新、老两个系统,老系统有一套减温减压设备,即锅炉出口蒸汽经减温减压,送出后序工艺所需的蒸汽。该系统工艺负荷变化较大,该系统调节阀前压力2.5~3.8MPa,阀后压力为0.2~0.4MPa,蒸汽流量5~30t。造成工艺负荷变化大的原因主要有以下两点: ①汽轮机的开停。若汽轮机运行,则汽轮机的抽汽直接送往阀后,调节阀需减小开度,否则需增大开度。②新系统的3.8MPa蒸汽的送停。若送来3.8MPa蒸汽,则调节阀需减小开度,否则需增大开度。

2、存在的问题该调节系统中关键部件是调节阀,通过控制调节阀的开度调节阀后系统压力。我们原来采用双座调节阀,无3.8MPa蒸汽时,调节系统运行稳定;增加3.8MPa蒸汽后,加上汽轮机的开停,原调节阀已不能满足使用要求,具体表现在:①阀内泄漏量大,关闭不严,致使调节阀工作在小开度,调节特性不好。 ②阀体振动大,噪声高。 ③阀内流体流速高,长期冲蚀阀芯,阀杆上下振动剧烈,致使阀杆与阀芯处断开,直接导致蒸汽无法通过调节阀。

3、V型球阀的应用为了彻底解决以上问题,我们分析了工艺情况及各类调节阀的特点,最后决定用V型球阀取代原双座调节阀。双座调节阀不适应在上述种情况下使用,是因为流路复杂,流动阻力大,可调范围小;阀杆上下运动,阀芯稳定性差,振动大。V型球阀比直行程阀具有极大优点,这些优点是由V型球阀的结构决定的。V型球阀的阀芯在结构上采用偏心结构,除了关闭位置外,芯座不接触其余位置,减少了磨损,阀芯一旦打开就脱开阀座,降低了工作扭矩。同时阀芯上独有的V型开口可很好保证阀在小开度的调节性能,解决了直行程阀在小开度工作特性不好的难题。V型球阀的流路简单,为单直通式,流动阻力小,可调范围大,流开型阀门压力恢复系数高于双座阀,更适用于发生空化的情况。V型球阀的阀芯、阀杆运动方式为转动,和直线运动的阀相比,可克服压差大,是直行程阀的2.5~10倍。在解决高温问题时,V型球阀采用刚柔结合的弹性硬密封解决高温下膨胀导致的芯座抱、卡问题,同时采用高温耐磨填料保证阀杆在高温下密封的可靠性。

4、运行情况经过一年多时间的运行证明,V型球阀调节响应快,控制的流量范围宽,基本没有振动,噪音也显著减小,消除了系统中存在的隐患。