高温电动闸阀的研制与应用.pdf

年炼油设计第卷第期 高温电动闸阀的研制与应用 廖永芳 洛阳石化工程公司河南省洛阳市 摘要高温电动闸阀安装于催化裂化装置烟气轮机人口 , 是保证机组安全操作的重 要设备 。 该 阀具有流通能 力大 、 耐高温 、耐磨损、结构新颖、动作可靠和 控制准确等特点 , 已在工业应用中取得 良好的效果 。 主题词 烟气膨胀机高温闸阀电气设备自动的保护阀研制应用 概述 安装 于烟气轮机人口的高温 闸 阀是烟气轮机 一 主风机组的 配套 控 制阀 门 , 正常操作 时全开 , 出 现故障时快速关闭 。 该 阀是烟气轮机切 除和紧急 停车自动联锁系统中的关键 自保阀 门 。 国外炼油 厂烟气 轮机 一 主风 机 组 也 配用此种 高温 闸阀 , 产品公称直 径 最 大 , 、 总 重 、配 用电 动或 气 动 执 行 机 构 。 美国的 公司 、 公司以及日本 的 久保田 玉 公司均有 自己的产品 。 据悉的 电 动高温 闸阀每 台售价 约护 。 洛阳石化 总厂在 引进主 风 机组时 配 套 进 臼 一了 公司 生产的 此种 阀 门 , 其流 通 直径 巾 , 全行 程 时 间执行机构采用 ’ 整体防爆型无 单独 的控制器电动装置 , 电机功率约 。 阀 体为高温合金钢板组焊结构 , 与烟气管道 采 用焊 接联接 。 阀座 与 阀板采用 单面蒸 汽 密封 , 受 磨损 与 冲刷部位则 大 面积堆焊硬 质合金 , 安 装于套 催化裂化装 置上 , 已在 年月投 用 。 国内烟机人口高温 闸阀采 用柔性 石墨密封圈 平板式闸阀 , 阀体由高温台金钢铸造 , 与管道采用 法兰联接 , 阀轴采用传统 的盘根 密封 , 配用 活塞式 气动执行机构 , 电磁阀控 制 , 实际 流 通直径最大 为 中 , 基本上满 足了以往 的生产需 要 , 但不 能 满足高温闸阀 大型化 的需 求 。 有 的名义公称直径 较大 , 刘 以只 , 或 以〕翻 , 但实际流通直 径只有 小 或 中 的 。 , 造成 “ 瓶颈 ” 问题 , 不能与高温蝶阀合理匹配 , 影响烟气轮机的回收 功率 。 催化裂 化装置高温 闸阀流 通直径 通常需 小 , 口 催化裂化 装置 需 巾 , 如此 大口径 的高温闸阀如仍 采用 上 述 平板闸 阀的结构 , 其密封圈压 制 的均匀 度将很 难保证 , 板 材的供货 亦 较困难 。 因采用软 密封结构 , 不仅密 封圈的装拆工作量大 , 而 且 密封圈 的预压缩量也 较难控制 , 要求的驱动力 也较大 。 中 加的高 温闸阀所配气缸内径已达 中 , 最 大 行程 以 , 加工精度较难保证 。 对 电磁阀的质量要 求也高 。 加上气源的变 化 , 其可靠性较差 。 例如 , 有 两个厂近期投用 的气动高温 平板闸 阀均发 生了 卡阻现象 , 据制 造 厂分 析 , 是 气缸 内进了催 化 剂 。 此外 , 与密封圈预压量 控制 不当也有关 。 故刚投 用就不得不更换气缸 。 有 的现场还发 生 阀体间联 接法兰泄漏 , 铸造 阀体使用 后 出现裂纹 , 被迫 包 “ 盒子 ”。 所以更大口径 的高温 闸阀无论 阀体结构 还是执行 机构的配置均 应有 所创新 。 因此 , 洛阳 石化工程公司 、兰 州炼油化工机械厂 、 天津阀 门公 司和洛 阳石化总厂合作研制了一种新型的高温 电 动闸阀 。 总体设计原则 确定 的技术指标 通过介质 含少量催化剂的高温烟气 设计 一 压力 设计温度 ℃ 设计压力降 蕊 流通直径 小 全行程时 间 约 。 系列规划 根据我 国催化 裂 化装置 烟气轮机 一主 风 机组 人 口高温调 节蝶阀 的设计计算口径 , 确定高温 闸 阀的流通直径与蝶阀一致 。 其流通直径 的系列规 划 为田 , ,, 少 , 启〕 ,, 的 , ,,。 高温电动闸阀的研制与应用廖永芳 阀体结构型式 新型高温电动闸阀阀体结构型式有以下特 点 阀体与阀盖 含填料函采用厚壁高温合 金钢板组焊结构 。 阀体与阀盖之间采用方法兰联接 , 唇形 密 封结构 。 阀座与阀板之 间采用单面 金属对金属及 蒸汽压力密封结构 。 阀板与导轨接触面 间设计有 一定的斜度 , 但全关时不会出现 楔式闸 阀 “ 人座 ”定 位的情况 , 所以不易卡阻 , 且开启所需驱动力比平板闸阀小 。 阀板为球形头盖式 , 介质从球形 头盖侧进 人 , 受力好 , 采用铸件 , 不受板材规格限制 。 内件接触表面大面积堆焊硬质合金 , 并经 精细加工 。 阀杆密封采用串联盘根结构 , 确 保长周期 操作 。 这种结构型式 , 阀体部分基本无易损件 。 械限位块 , 阀套上设有 背密封开阀限位结构 。 电 动装置带现场 按钮 灯盒 , 控 制器 上旋转切 换 按钮 和手操按钮均很方便 。 电动装置和控制器上均设 有开度表 , 可连续指示阀位 。 自保联 锁信号 的接 人很方便 , 且有全开位和全关位触点信号输出 , 可 接至机组控制室显示 。 如用户要求 , 还可设置 阀位信号输出 。 执行机构 选择天津阀门公司的系列 防爆电动装置 作为合作改进的基本产品 。 该电动装 置使用 的 电机 , 其机械特性是根据 而 耳 独特性能 要求设计的 , 性能曲线为 下垂 的软性曲线 。 电机为短时工作制 , 在负荷 时 , 可连续工作而在负荷时 , 可连续工作巧 而 。 此外 , 该电机的另一显著特点 是堵 转 转矩 大 , 是额定转矩的倍 , 且转动惯量小 , 很 适合闸 阀工作状态 。 该电动装置采用计数器式 齿式限位开关 , 并 采用大容量 “ 自净式 ”银 制触 点 , 位置控制十分准 确 。 转矩限制开关作为保护措施 , 采用蝶簧式 , 虽 比微动开关型粗大些 , 但耐用 可靠 , 动作灵敏 , 转 矩调整范围宽 , 本身具有保护作用 , 不会因超载而 使转矩机构损坏 。 蜗轮等关键零件采用高强度青 铜材料 。 蜗杆与齿轮采用先进的真空渗碳 淬火 新 工艺加工 而成 , 符合而 详 产品 的独特规定 , 保证工作寿命长 。 电动 装 置 还带有 手 动机械操 作 , 并具有手 、 电动自动切换功能 。 根据高温 闸阀 所定全行程时 间计算 , 电动装置每分钟转圈数已 超过圈 , 属高速型 。 为确保关阀平稳 准确 , 除 原有高速轴具有的柔性传动连 接 部套外 , 又增设 了蝶簧式关阀柔性机构 。 在 阀杆顶部设 有关阀机 样机制造与工业考核 电动高温 闸阀总高约 。 , 总重 约 , 在兰州炼油化工机械厂制造 、组装、试验, 经研制四方共同努力达到了一次成功 。 电动装置 在天津阀门公司按行业标准及订货技术协议逐项 进行了性能试 验 , 完全符合设计要求 。 阀体部 分 的制造 也非同一般 , 在 厚 壁大 型阀 体 、 阀盖 的组 焊 、唇形 密封的焊接方面 , 在阀座圈堆焊硬质合金 引起的变形 及特殊位置 的工 艺孔的加工方面 , 几 个硬质合金 表面 的形状 与位置公差的控 制和阀 板 、导轨 与阀座 圈大 面积 堆焊硬 质合金方面以及 阀座与阀板 , 阀板 与导轨等配合的精细 加工等方 面都体现了我 国炼油设备制造技术的高水平 。 经 整机联调及密封性 试 验 , 达到了 国外同类产品的 技术水平 。 在工 程安装上更加方便用 户 , 如唇 形 密封在制造厂焊接 并经 密封 性 试 验 , 密封蒸汽配 管亦事先配好 。 在洛阳石化总 厂 的全力支持和密 切 配合下 , 该样机于年月 日顺利投人工 业考核 , 经受了催化裂化装置 开 、 停工全过 程 , 包 括开 、停 烟气轮机 一主 风 机组的生产考验 , 实现了 自保联锁 控 制要求 。 由于 流 通直径加大 , 解决了 “ 瓶颈 ”问题, 在主风机负荷 、 高温蝶阀开度和再生 器压力大致相 同的条件下 , 经测试对比 , 主风机组 驱动电机工作电流较更换前减少了 , 折合功 率约 , 全 年以刀计 , 多回收 电 能 刃 , 按 计 , 合 护 , 经济效益十分明显 。 此外 , 进 口一套 同样规格的高温 闸阀 , 大 约需了 , 折合 护 , 用 国产 阀每 套可节省 护 。 完善与推广应用 通过样机 考 核 , 认为原 按盘 装 仪表箱设计的 非防爆控 制 器不适应主风机 控 制室 的设计要求 , 接线空 间太小 , 故研制了 万 防爆控制器 , 防爆 等级 , 防护等级 , 取 得了防爆合格 证 , 卯年炼油设计第卷第期 无论结构设计还是元件选 择均较前者优越 , 已在 洛阳石化总厂替换了原控制器 。 现出厂产品均配 备新控制器 。 截至年月底 , 已设计 、制造 了 刀刃 ,, 三种 规格 的高温 闸 阀 , 其中 旧 配 一 电动装置 , 电机功 率 , 配电 动装置 , 电机功率 。 在九江石化总厂 、林 源 炼油厂 、锦州石化 公司 、上 海高桥石化公司炼油 厂 均已投用 , 锦西炼化公司已订货 。 用 户对这一新 产品给予了极大的关注 , 应用前景良好 。 该阀的安装调试易于掌握 。 但应强调的是电 机电源相序切不可接反 , 控制器 电源为 切不可接成此外阀杆 、 导轨的吹扫以 及密封蒸汽的配置对阀门的正确使用和维护也是 至关重要 的 。 收稿日期卯 一 位 一泥 压刚田忆刀 伪下 咫加 。必 忿 交 倾咭肠卿而 ‘坦辫 , 加。习, 详 画 即 七 。详 仆耐场 , 切 ,, ” ’ , 祀 即 二公 为塑肋六如 ,, 诫 , 叮幻加卜面 , 叮坦 ,, 之公之言健个之佗望‘吧布 、乙 吧石丈布望 公之 时 吧式佘之嘴吧泞之石唱 尸公之 全心有吧吧石吧石入乡宝心布吧 户个己嘴吧乙补己布吧尸奋之 夕吧 公之产公之石吧佗望 公魂乙补之石、宝心布吧乙户己佗卜己布入乡宁吧石卜乡令 溶胶 一凝胶 法超细分散催化剂的制备及应用课题通过石化总公司技术鉴定 由江苏 石油化工 学院承担的石 化总公司研究课题剂 厂 场体系 , 采用下乌场担体 , 具有新颖性 已 溶胶 一凝胶法超 细分散催化剂 的制备及 应用 , 卯年申请国家发明专利 。 微反活性评价结 果表明 , 苯加氢生 月 日在江苏省常州市通过石化总公司技术开发中心主 成环己烷 , 在温度 一 哭℃ , 压力 一 期 , 苯液时 持的技术鉴定 。 空速 ’, 氢苯比摩尔比的条件下 , 苯的转化率达 镍基催化剂较多地应用于硫含量小于 矛 娜 的原料 , 环己烷收率在卯以上 , 该催化剂的加氢性能优 全加氢过程 。 它具有深度加氢 、 高芳烃饱和活性和价格于 目前使用的镍基催化剂 , 是一种 新型高效极具有工业 相对低廉的特点 , 广泛 应用 于石 油化工 和有机化工中的应用前景的加氢催化剂 。 加氢精制过程 。 国内目前的镍系加氢催化剂 尚不能满足用溶胶 一凝胶 法制备的 司 伍 一双毛超细粒 用户的要求 , 因此研制开发系列化高芳烃饱和活性 、 高强子负载型催化剂采用 雌 一 担体也具有新颖性 。 用于 度和操作弹性大的镍系加氢催化剂 , 将具有 良好的经济二氧化碳加氢制甲醇 , 加氢性能优于国产催化剂 的活性 效益和社会效益 。 和选择性指标 , 达到国际先进水平 。 江苏石油化工学 院经过多年的技术攻关 , 已顺利地 专家建议进一步完善镍基超细粒子负载型催化剂的 完成了该项研究课题 。 以中科院院士阂恩泽 为首 的鉴定 制备工艺 , 并全面考察其性能 , 以加速推向工业化 。 委员会对该项研究成果给予了高度的评价 江苏石油化工学院科技处郑晓林供稿 用溶胶 一凝胶 法制备的镍基超细粒子负载型催化