漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥研發(fā)
發(fā)布時(shí)間：2016-02-03 11:32:19瀏覽量：
一、黑水調(diào)節(jié)閥研發(fā)背景
1.剛需
目前我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)、示范工程取得積極進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)集中度明顯提升、關(guān)鍵技術(shù)和裝備研發(fā)實(shí)現(xiàn)新突破等特點(diǎn)，煤化工“十三五”將加快轉(zhuǎn)型升級(jí)建立環(huán)境友好、綜合發(fā)展、高效節(jié)能的新型煤化工產(chǎn)業(yè)。而現(xiàn)階段國內(nèi)煤化工企業(yè)將近200家，保守估計(jì)氣化爐也有400多，平均一爐8臺(tái)閥門（一備一用），現(xiàn)階段煤化工關(guān)鍵閥門進(jìn)口價(jià)格約大幾十萬，整個(gè)市場(chǎng)至少50億以上，市場(chǎng)前景可觀。
2.痛點(diǎn)
我國閥門行業(yè)近幾十年突飛猛進(jìn)，技術(shù)工藝上大大提升，但在煤化工黑水閥門自主研發(fā)這一塊長(zhǎng)期受限于國外壟斷、巨頭長(zhǎng)期的技術(shù)封鎖，中國高端智能裝備一度難以實(shí)現(xiàn)突破、核心裝備一度依賴國外進(jìn)口。而且進(jìn)口閥門價(jià)格昂貴，使用質(zhì)保最多半年，維護(hù)難，服務(wù)不及時(shí)，供貨周期三個(gè)月以上，難以保證和諧生產(chǎn)。而國產(chǎn)化閥門技術(shù)工藝還不太成熟，還處于磨合期，但以其綜合性價(jià)比國產(chǎn)使用率近年來還是比較高。
3.高頻
煤化工行業(yè)閥門在實(shí)際使用中由于長(zhǎng)期在進(jìn)出口壓差很大的氣、液、固三相流介質(zhì)中使用，其閥芯、閥座及閥體流道等噴涂碳化鎢處理，其壽命約為3個(gè)月，而國內(nèi)產(chǎn)品僅僅使用半個(gè)月左右。受此影響，裝置運(yùn)行需要頻繁地更換閥門，既浪費(fèi)工時(shí)又加大了生產(chǎn)成本。
為此，武漢漢德閥門股份有限公司研發(fā)漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥以攻克煤化工關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化難題。
二、黑水調(diào)節(jié)閥工藝要求
在煤化工氣化裝置中，氣化爐底到氣化高溫?zé)崴髟O(shè)置1臺(tái)黑水液位調(diào)節(jié)閥，洗滌塔底部到高溫?zé)崴髟O(shè)置2臺(tái)黑水調(diào)節(jié)閥，黑水調(diào)節(jié)閥門布置如圖。
1.這些調(diào)節(jié)閥工作溫度較高，壓降大，灰渣含量也最高，應(yīng)能夠耐受通過閥門壓力降引起的高流速，還要耐受閃蒸溶解氣的氣蝕、水的汽化和煤灰顆粒引起的腐蝕及磨蝕。尤其是在第一級(jí)閃蒸，黑水從高壓經(jīng)過閃蒸閥直接降到中低壓，由于閃蒸出大量工藝蒸汽，物料流過閃蒸閥節(jié)流元件的速度非常高，導(dǎo)致磨損會(huì)比較嚴(yán)重。
2.黑水、渣水及灰水含有氯離子、氨、鉀鹽、硫化氫或磷酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，并且閥門前后壓差大。在節(jié)流口，流體介質(zhì)混雜著硬質(zhì)顆粒高速流動(dòng)，具有強(qiáng)大的動(dòng)能，閥門的閥芯或閥座等表面很快被沖出流線形的細(xì)槽，形成侵蝕，同時(shí)有阻塞流發(fā)生，高速流體產(chǎn)生閃蒸或空化。介質(zhì)在閥腔內(nèi)的聚泡爆裂過程，會(huì)釋放很大的能量，對(duì)閥體內(nèi)部及節(jié)流元件等零件產(chǎn)生強(qiáng)力破壞，形成氣蝕。
3.過去是將第一級(jí)閃蒸閥分解為兩個(gè)串連的減壓調(diào)節(jié)閥，這樣把每一臺(tái)閥的前后壓差降低50%，經(jīng)過每臺(tái)閥閃蒸出來的工藝蒸汽量相應(yīng)減小，閃蒸閥磨損的情況得到較大改觀。黑水調(diào)節(jié)閥推薦為角閥，閥芯閥座材質(zhì)要求用硬質(zhì)合金（WC）堆焊或更好的金屬硬化工藝，為防止閃蒸對(duì)閥門造成的破壞，出口配套錐形管。傳統(tǒng)的工藝管線上主要采用進(jìn)口的結(jié)構(gòu)形式為偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥，其結(jié)構(gòu)耐腐蝕、耐高溫性能好，但是耐沖刷性能差。
煤化工系統(tǒng)工藝選擇殊種類的單座角型調(diào)節(jié)閥，由于介質(zhì)含有大量固體顆粒的原因套筒閥加刮刀是最理想的自清潔閥門，這樣既有傳統(tǒng)單座閥的優(yōu)點(diǎn)，又有套筒閥的耐壓差大和能量沖擊消耗的特點(diǎn)，并且是有清潔作用的高進(jìn)低出閥門，減少?zèng)_刷，從而設(shè)計(jì)了漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥。
三、黑水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)特性
1、從材料和工藝上抗沖刷，耐腐蝕。閥座、閥芯采用碳化鎢整體燒結(jié)，擴(kuò)散段、內(nèi)腔全襯碳化 鎢，從材料、工藝上確保了閥座、閥芯的硬度而抗沖刷，且提高了閥門耐腐性能。
2、結(jié)構(gòu)上防沖刷。采用諸多學(xué)者（注）在煤化工專用控制閥多相流流場(chǎng) 特性研究的最新成果，閥內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流翼，流道大圓弧平滑過渡，流阻力極小，適合 高流速介質(zhì)。從而在結(jié)構(gòu)上最大限度防止了介質(zhì)對(duì)閥內(nèi)件及閥腔的沖刷。
3、結(jié)構(gòu)上防閃蒸、汽蝕。出節(jié)流口（閥座）的流道橫截面積由聚變改 為漸變，有效避免了閃蒸或汽蝕。
4、有自清潔、防轉(zhuǎn)動(dòng)功能。下導(dǎo)向裝置末端的刮刀式、下定位、下 防轉(zhuǎn)獨(dú)特設(shè)計(jì)，閥桿具有自清潔和防轉(zhuǎn)動(dòng)功能。
5、抗高頻振動(dòng)，噪音低。導(dǎo)向裝置大幅度下移，最大限度克服高頻振 動(dòng)，從而有效降低噪音。
四、黑水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)材質(zhì)
五、黑水調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)
六、結(jié)束語
漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥已成功應(yīng)用在煤化工工藝系統(tǒng)上，它改變了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥閥座與閥體的安裝方式，縮短了供貨周期提高生產(chǎn)效率等。與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥理念有著非常大的創(chuàng)新，解決了煤化工系統(tǒng)閥門耐高腐蝕、耐高沖刷和耐高溫的難題，保證了煤化工工藝系統(tǒng)的需要，節(jié)約了生產(chǎn)成本。漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥在其他苛刻工況領(lǐng)域也將有廣泛的應(yīng)用前景，并會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
黑水調(diào)節(jié)閥 黑水角閥 煤化工角閥 黑水控制閥 煤化工閥門 煤化工黑水閥 黑水閥 煤化工黑水調(diào)節(jié)閥 耐磨閥門
漢德黑水調(diào)節(jié)閥 角型黑水調(diào)節(jié)閥 文丘里黑水調(diào)節(jié)閥 灰水閥 灰水控制閥
1.剛需
目前我國現(xiàn)代煤化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出產(chǎn)業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L(zhǎng)、示范工程取得積極進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)集中度明顯提升、關(guān)鍵技術(shù)和裝備研發(fā)實(shí)現(xiàn)新突破等特點(diǎn)，煤化工“十三五”將加快轉(zhuǎn)型升級(jí)建立環(huán)境友好、綜合發(fā)展、高效節(jié)能的新型煤化工產(chǎn)業(yè)。而現(xiàn)階段國內(nèi)煤化工企業(yè)將近200家，保守估計(jì)氣化爐也有400多，平均一爐8臺(tái)閥門（一備一用），現(xiàn)階段煤化工關(guān)鍵閥門進(jìn)口價(jià)格約大幾十萬，整個(gè)市場(chǎng)至少50億以上，市場(chǎng)前景可觀。
2.痛點(diǎn)
我國閥門行業(yè)近幾十年突飛猛進(jìn)，技術(shù)工藝上大大提升，但在煤化工黑水閥門自主研發(fā)這一塊長(zhǎng)期受限于國外壟斷、巨頭長(zhǎng)期的技術(shù)封鎖，中國高端智能裝備一度難以實(shí)現(xiàn)突破、核心裝備一度依賴國外進(jìn)口。而且進(jìn)口閥門價(jià)格昂貴，使用質(zhì)保最多半年，維護(hù)難，服務(wù)不及時(shí)，供貨周期三個(gè)月以上，難以保證和諧生產(chǎn)。而國產(chǎn)化閥門技術(shù)工藝還不太成熟，還處于磨合期，但以其綜合性價(jià)比國產(chǎn)使用率近年來還是比較高。
3.高頻
煤化工行業(yè)閥門在實(shí)際使用中由于長(zhǎng)期在進(jìn)出口壓差很大的氣、液、固三相流介質(zhì)中使用，其閥芯、閥座及閥體流道等噴涂碳化鎢處理，其壽命約為3個(gè)月，而國內(nèi)產(chǎn)品僅僅使用半個(gè)月左右。受此影響，裝置運(yùn)行需要頻繁地更換閥門，既浪費(fèi)工時(shí)又加大了生產(chǎn)成本。
為此，武漢漢德閥門股份有限公司研發(fā)漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥以攻克煤化工關(guān)鍵閥門國產(chǎn)化難題。
二、黑水調(diào)節(jié)閥工藝要求
在煤化工氣化裝置中，氣化爐底到氣化高溫?zé)崴髟O(shè)置1臺(tái)黑水液位調(diào)節(jié)閥，洗滌塔底部到高溫?zé)崴髟O(shè)置2臺(tái)黑水調(diào)節(jié)閥，黑水調(diào)節(jié)閥門布置如圖。
1.這些調(diào)節(jié)閥工作溫度較高，壓降大，灰渣含量也最高，應(yīng)能夠耐受通過閥門壓力降引起的高流速，還要耐受閃蒸溶解氣的氣蝕、水的汽化和煤灰顆粒引起的腐蝕及磨蝕。尤其是在第一級(jí)閃蒸，黑水從高壓經(jīng)過閃蒸閥直接降到中低壓，由于閃蒸出大量工藝蒸汽，物料流過閃蒸閥節(jié)流元件的速度非常高，導(dǎo)致磨損會(huì)比較嚴(yán)重。
2.黑水、渣水及灰水含有氯離子、氨、鉀鹽、硫化氫或磷酸等強(qiáng)腐蝕介質(zhì)，并且閥門前后壓差大。在節(jié)流口，流體介質(zhì)混雜著硬質(zhì)顆粒高速流動(dòng)，具有強(qiáng)大的動(dòng)能，閥門的閥芯或閥座等表面很快被沖出流線形的細(xì)槽，形成侵蝕，同時(shí)有阻塞流發(fā)生，高速流體產(chǎn)生閃蒸或空化。介質(zhì)在閥腔內(nèi)的聚泡爆裂過程，會(huì)釋放很大的能量，對(duì)閥體內(nèi)部及節(jié)流元件等零件產(chǎn)生強(qiáng)力破壞，形成氣蝕。
3.過去是將第一級(jí)閃蒸閥分解為兩個(gè)串連的減壓調(diào)節(jié)閥，這樣把每一臺(tái)閥的前后壓差降低50%，經(jīng)過每臺(tái)閥閃蒸出來的工藝蒸汽量相應(yīng)減小，閃蒸閥磨損的情況得到較大改觀。黑水調(diào)節(jié)閥推薦為角閥，閥芯閥座材質(zhì)要求用硬質(zhì)合金（WC）堆焊或更好的金屬硬化工藝，為防止閃蒸對(duì)閥門造成的破壞，出口配套錐形管。傳統(tǒng)的工藝管線上主要采用進(jìn)口的結(jié)構(gòu)形式為偏心旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)閥，其結(jié)構(gòu)耐腐蝕、耐高溫性能好，但是耐沖刷性能差。
煤化工系統(tǒng)工藝選擇殊種類的單座角型調(diào)節(jié)閥，由于介質(zhì)含有大量固體顆粒的原因套筒閥加刮刀是最理想的自清潔閥門，這樣既有傳統(tǒng)單座閥的優(yōu)點(diǎn)，又有套筒閥的耐壓差大和能量沖擊消耗的特點(diǎn)，并且是有清潔作用的高進(jìn)低出閥門，減少?zèng)_刷，從而設(shè)計(jì)了漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥。
三、黑水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)特性
1、從材料和工藝上抗沖刷，耐腐蝕。閥座、閥芯采用碳化鎢整體燒結(jié)，擴(kuò)散段、內(nèi)腔全襯碳化 鎢，從材料、工藝上確保了閥座、閥芯的硬度而抗沖刷，且提高了閥門耐腐性能。
2、結(jié)構(gòu)上防沖刷。采用諸多學(xué)者（注）在煤化工專用控制閥多相流流場(chǎng) 特性研究的最新成果，閥內(nèi)設(shè)置導(dǎo)流翼，流道大圓弧平滑過渡，流阻力極小，適合 高流速介質(zhì)。從而在結(jié)構(gòu)上最大限度防止了介質(zhì)對(duì)閥內(nèi)件及閥腔的沖刷。
3、結(jié)構(gòu)上防閃蒸、汽蝕。出節(jié)流口（閥座）的流道橫截面積由聚變改 為漸變，有效避免了閃蒸或汽蝕。
4、有自清潔、防轉(zhuǎn)動(dòng)功能。下導(dǎo)向裝置末端的刮刀式、下定位、下 防轉(zhuǎn)獨(dú)特設(shè)計(jì)，閥桿具有自清潔和防轉(zhuǎn)動(dòng)功能。
5、抗高頻振動(dòng)，噪音低。導(dǎo)向裝置大幅度下移，最大限度克服高頻振 動(dòng)，從而有效降低噪音。
四、黑水調(diào)節(jié)閥結(jié)構(gòu)材質(zhì)
| 1 | 閥體/Body | lnconel625，CF8(M)，CF3(M) |
| 2 | 閥座/ Seat | 316+WC |
| 3 | 閥芯/ Spool | 316+WC |
| 4 | 閥桿/ stem | 316+HF/THSP |
| 5 | 閥蓋/ bonnet | lnconel625\CF8(M),CF3(M) |
| 6 | 變徑法蘭/Variable diameter Flange | 316 |
| 7 | 填料/ Packing | 石墨石棉純/四氟 |
| 8 | 導(dǎo)向套/ Guide sleeve | 316 |
| 9 | 執(zhí)行機(jī)構(gòu)/ actuator | 氣缸或膜頭、電動(dòng)裝置 |
| 10 | 清洗裝置/ Cleaning device | WC |
| 11 | 上擴(kuò)散段/ | 316+WC |
| Upper diffusion section | ||
| 12 | 下擴(kuò)散段/ | 316+WC |
| Lower diffusion section |
五、黑水調(diào)節(jié)閥技術(shù)參數(shù)
| 1 | 公稱通徑 | DN25—DN500 |
| 2 | 壓力等級(jí) | PN20— PN420 |
| 3 | 適用介質(zhì) | 煤漿、黑水、灰水等 |
| 4 | 適用溫度 | -40℃—568℃ |
| 5 | 泄漏等級(jí) | ANSI CLASS IV V VI 級(jí) |
| 6 | 連接方式 | 法蘭 |
| 7 | 結(jié)構(gòu)形式 | 角式 |
| 8 | 驅(qū)動(dòng)方式 | 氣動(dòng)、電動(dòng) |
| 9 | 流量特性 | 線性、等百分比 |
| 10 | 執(zhí)行機(jī)構(gòu) | 氣缸活塞 |
| 11 | 附件 | 減壓閥、過濾器、定位器、氣源放大器、 氣鎖閥、快速排氣閥 |
| 12 | 定位器性能 | 定位器防爆級(jí)別Exd II CT4 Exd II CT6;防護(hù)級(jí)別 IP65 |
| 13 | 可調(diào)比 | 50:1 |
| 14 | 內(nèi)件材料 | 碳化鎢 |
六、結(jié)束語
漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥已成功應(yīng)用在煤化工工藝系統(tǒng)上，它改變了傳統(tǒng)調(diào)節(jié)閥閥座與閥體的安裝方式，縮短了供貨周期提高生產(chǎn)效率等。與傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥理念有著非常大的創(chuàng)新，解決了煤化工系統(tǒng)閥門耐高腐蝕、耐高沖刷和耐高溫的難題，保證了煤化工工藝系統(tǒng)的需要，節(jié)約了生產(chǎn)成本。漢德角型黑水調(diào)節(jié)閥在其他苛刻工況領(lǐng)域也將有廣泛的應(yīng)用前景，并會(huì)產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
黑水調(diào)節(jié)閥 黑水角閥 煤化工角閥 黑水控制閥 煤化工閥門 煤化工黑水閥 黑水閥 煤化工黑水調(diào)節(jié)閥 耐磨閥門
漢德黑水調(diào)節(jié)閥 角型黑水調(diào)節(jié)閥 文丘里黑水調(diào)節(jié)閥 灰水閥 灰水控制閥
