國產(chǎn)三桿閥在空分上的首次應用

系統解決方案國產(chǎn)三桿閥在空分上的首次應用王海濤,方家堃(杭州杭氧股份有限公司設計院,杭州310014)摘要:介紹三桿閥的工作原理及其功能特性,以及國產(chǎn)三桿閥首次替代進(jìn)口三桿閥在空分設備上的成功應用。關(guān)鍵詞:分子篩;三桿閥;切換閥The First Application of Domestic Three Level Valve in Air Separation UnitWANG Hai-tao. FANG Jia-kun(Designing Institute, Hangzhou Hangyang Co, LTD, Hangzhou 3 10014, China)Abstract: The working principle and function of three level valve are introduced. The first successful application ofsubstituting of imported three level valve for domestic ones in air separation unit are discussedKeywords: molecular sieve, three level valve; switch valve0引言是通過(guò)主軸直接驅動(dòng),而是通過(guò)連桿機構的原理開(kāi)啟目前我國空分裝置的產(chǎn)能和容量逐步擴大,從以和關(guān)閉。三連桿分別定義為主動(dòng)桿、固定桿、從動(dòng)桿閥桿系結構如圖1所示,主動(dòng)桿一端通過(guò)鍵與主軸相0~80000No分裝置也已經(jīng)進(jìn)入研發(fā)和設計階段分連,另一端連接到閥板上;固定桿通過(guò)主軸和閥體實(shí)子篩純化系統作為凈化空氣的重要設備,對大型空分現固定,在閥板的整個(gè)運動(dòng)過(guò)程中起到固定支撐的作設備的安全穩定運行起著(zhù)關(guān)鍵性的作用。分子篩系統用,從動(dòng)桿一與固定桿連接,另一端與閥板連接,的8只切換閥是否能夠長(cháng)期正常地完成切換動(dòng)作,是在閥板的運動(dòng)過(guò)程中起到實(shí)現軌跡的作用。連桿蝶閥分子篩系統正常運行的決定性條件。隨著(zhù)空分裝置容的桿系部分可以看成一個(gè)四連桿機構,閥板開(kāi)啟初始量和規模的不斷擴大,考慮對分子篩吸附器的保護,防是平移閥板,開(kāi)啟的瞬間可以實(shí)現一個(gè)垂直向上的運止沖床事故發(fā)生,對空分設備產(chǎn)生不利影響,并且對生產(chǎn)動(dòng),使閥板與閥體的密封面迅速脫開(kāi),從而使兩密封造成巨大的經(jīng)濟損失,越來(lái)越多的用戶(hù)選用三桿閥作為面無(wú)相對摩擦,保證了閥門(mén)的使用壽命;達到一定距分子篩切換閥。三桿閥是專(zhuān)門(mén)為分子篩純化系統研制設離后再開(kāi)始反轉,完成閥板由垂直位置到平行管道中計的逐步取代了兩偏心高性能蝶閥和三偏心蝶閥等其心線(xiàn)位置的開(kāi)啟動(dòng)作。閥板密封面在關(guān)到位時(shí)與閥體它閥門(mén),在空分設備上的應用日趨廣泛。三桿閥長(cháng)年的密封面垂直至壓緊密封,閥板與密封面之間無(wú)剪切直依賴(lài)國外進(jìn)口國內沒(méi)有三桿閥生產(chǎn)廠(chǎng)家與國外三桿擠壓和摩擦,密封面受力均勻,如果密封面有固體顆閥廠(chǎng)商競爭,因此國外閥門(mén)廠(chǎng)商一直壟斷著(zhù)中國的市粒殘留,不會(huì )磨損密封面,密封效果好且長(cháng)期穩定,便于實(shí)現軟密封和硬密封,從而使三桿閥具有更高的耐杭氧經(jīng)過(guò)長(cháng)期自主研發(fā),研制成功三桿閥并且在溫性和密封性。閥門(mén)機構可以設定閥門(mén)開(kāi)啟的最大壓杭氧氣體投資的項目上首次取代了進(jìn)口三桿閥,安全差分子篩系統一般要求10-15kPa,如果閥門(mén)前后壓可靠的性能達到了國際先進(jìn)水平,完全可以取代進(jìn)口差高于設定壓差,閥門(mén)不會(huì )打開(kāi)從而避免了閥門(mén)在三桿閥,降低了分子篩系統應用三桿閥的成本,也填高壓差下誤動(dòng)作,使分子篩床層受到高壓氣流的意外補了國產(chǎn)閥門(mén)市場(chǎng)的一個(gè)空白。沖擊,發(fā)生沖床事故,確保了分子篩的安全。兩偏心和三偏心蝶閥多年來(lái)也一直應用于分子1三桿閥結構原理篩切換閥,三偏心蝶閥在兩偏心蝶閥基礎優(yōu)化了結三桿閥是一種三連桿式的蝶閥切斷閥,其碟板不構,其結構特點(diǎn)為:軸中心與閥體中心線(xiàn)相對偏心、軸中心與蝶板平面相對偏心、軸中心與圓錐形密封基座作者簡(jiǎn)介:王海濤(1979-),工程師,設計員。中心線(xiàn)相對偏心。這3點(diǎn)設計消除了密封面的剪切摩收稿日期:20140102擦問(wèn)題,可以保證三偏心蝶閥優(yōu)良的密封性,而且閥系統解決方案徑1000m和1200m兩種型號的三桿閥,石墨密封,密封等級為V級;全開(kāi)到全關(guān)速度調節控制在2040緩慢打開(kāi),緩慢關(guān)閉;配置雙線(xiàn)圈兩位五通電磁閥;閥門(mén)最大開(kāi)啟壓差設置為5kPa;閥門(mén)在失電失氣時(shí),停留在當前位置,具有保位功能,氣缸等元件放置在保護殼體下。國產(chǎn)三桿閥安裝如圖2所示。圖1三桿閥結構示意圖板與基座之間采用“漸進(jìn)式”自補償方式來(lái)實(shí)現長(cháng)久的密封效果,延長(cháng)了閥門(mén)的使用壽命,這些優(yōu)點(diǎn)使三偏心蝶閥在空分設備上得到普遍應用。但是其缺點(diǎn)是高昂的價(jià)格、維護費用,而且解決不了分子篩的沖床問(wèn)題。無(wú)論是操作員的誤操作還是程序出現錯誤都屬于運行當中的不安全因素,致使沖床事故發(fā)生,造成圖2國產(chǎn)三桿閥安裝圖分子篩系統的凈化空氣功能失效、生產(chǎn)必須停產(chǎn)、設國產(chǎn)三桿閥在開(kāi)關(guān)性能和機械性能等各方面指備重新裝填分子篩等一系列嚴重后果。而三桿閥可以標均已達到進(jìn)口三桿閥水平。進(jìn)口三桿閥在國內空分設定最大開(kāi)啟壓差,即使在不安全因素情況下發(fā)出錯項目上的應用已經(jīng)很多年,以歐賓諾斯進(jìn)口三桿閥為誤指令開(kāi)啟閥門(mén),三桿閥也不會(huì )發(fā)生誤動(dòng)作,從而有例,該進(jìn)口閥門(mén)與杭氧相同口徑的三桿閥相比,流通效保護分子篩系統,免受沖床事故破壞,這是其它偏能力小于杭氧三桿閥額定Cv值杭氧三桿閥較大。但心閥門(mén)不具備的。三桿閥也存在一些缺點(diǎn)是進(jìn)口三桿閥體積較小,口徑范圍400-1600mm均可(1)流通能力弱。相同口徑的三桿閥和三偏心蝶以制造,國產(chǎn)杭氧三桿閥由于結構上的限制,目前最閥、兩偏心蝶閥比較,額定流量的Cv值要小一些;應小口徑只能做到DN600進(jìn)口三桿閥安裝如圖3所用三桿閥時(shí)所選用閥門(mén)體積和執行機構龐大,工程設示計時(shí)要考慮安裝空間是否足夠。(2)在閥門(mén)關(guān)閉位置,由于主動(dòng)桿距離閥板受力點(diǎn)較遠,無(wú)法提供大扭矩,故使用壓力比較低,并且無(wú)法滿(mǎn)足雙向密封,因此,分子篩的一半閥門(mén)(分子篩出口閥和污氮進(jìn)口閥)根據實(shí)際情況需要反裝,才能達到密封要求。(3)閥門(mén)在開(kāi)啟式時(shí),密封面會(huì )受到分子篩氣體圖3進(jìn)口三桿閥安裝圖顆粒的正面沖刷,會(huì )對密封面密封性能有影響。3結語(yǔ)2國產(chǎn)三桿閥的應用國產(chǎn)杭氧自主研發(fā)的三桿閥自2012年5月份投分子篩純化系統閥門(mén)切換頻繁,在吸附和再生過(guò)用,其安全性、穩定性和無(wú)故障率等各項性能指標在程中,溫度壓力連續不斷地循環(huán)變化,對閥門(mén)的可靠實(shí)際應用中得到了充分的驗證,完全可以取代進(jìn)口三性和密封性要求都比較高。杭氧針對現在三桿閥依賴(lài)桿閥應用于空分設備的分子篩純化系統,降低了對進(jìn)進(jìn)口的現狀積極投入開(kāi)發(fā)終于研制成功三桿閥,成口閥門(mén)的依賴(lài)性,使空分設備的投資成本大大降低。為國內首個(gè)三桿閥生產(chǎn)廠(chǎng)家。杭氧自主研發(fā)的三桿閥目前已經(jīng)成功應用在空分裝置上,并且穩定無(wú)故障運考文獻行了一年多。分子篩系統有兩個(gè)吸附器,一個(gè)工作,另[1]郭延軍.三桿式蝶閥的結構及性能分析.閥門(mén),一個(gè)再生,運行時(shí)每4h切換一次,8h為一個(gè)周期,分子篩系統在吸附和再生過(guò)程中,閥門(mén)開(kāi)關(guān)幾千次,至[2]李廣林,分子篩閥門(mén)控制在DCS中的實(shí)現[J2013今沒(méi)有發(fā)生任何機械故障,閥門(mén)密封良好,泄漏量在41(6)147~149設計要求內。杭氧氣體公司投資的衢州杭氧3]楊源泉.閥門(mén)設計手冊[M]北京:機械工業(yè)出版社,40000Nm}/h外壓縮空分設備,8只切換閥選用杭氧口1992