催化裂化装置用阀门

阀 门 文章绾号 1 0 0 2 5 8 5 5 2 0 0 1 O 1 0 0 1 6 0 5 催化裂化装置用阀门 鹿彪 张立红 郑庆伦 荽志勇 1 合 肥通 用 机械 研 究所 安 合肥2 3 0 0 3 1 2 江 都 特 种阀 门 一厂 江 苏江 都2 2 5 2 3 4 2 0 0 1年 第 1 期 摘 要介绍 j炼油厂催化 裂化 装 置 用特殊 阀 门的 结构 和特点 以及在 装置 中所起 的 作 用 指 出 j基本 的设计 条件 和参数 范 围 阐逮 j设计及 制造 中应 注意的 问题 关 词滑闫 塞阀 单动 双动 i倍化荆 待生 再生 i开度 面积 中围 分 类号 1 文献 标识 码 Sp e c i a l va l v e u s e d i n c at a l y s i s c r a c ki ng e qn i pm e nt Lu Bi a o 1 z HA NG L i h o n g z H E N G O j n g l u n 1 J I A NG z h i y o n g 2 1 He f e G e n e r 1 Ma c e r y Re a r c h I n s d n e He e l 2 3 0 0 3 1 C h L 2 J g d u胁S p e c l Ve l v e F t o r y J a n g d u 2 2 5 2 3 4 C KI 1 a A 喇 T o i r l n D d u 睫 t h e s b h 卫 r ea n d 出a I a c c o f s i a lv a l v e u s e d m 盟t a l y s i 8啪 出 n g e 一 p r T 脚 t o f 0 i l 工 di l 蚶 y a s wdl 8 5 诎 i nt h e e q u i p m e n t p o i n t O U t b a s a l d e md i 由 n蚰 d p a I 锄n 曲 岫 T o d d a t et hep r o b e m n o t e di n d e s i g na n dma 士 n 士 u r e Ke y wo r d s s l i d i n g v v e p l u g v a he s i n g l e mo v e d o u b l e mo v e a c t i v a t o r p e n d l n g c r e a t e a r w c r e a t e o p e n o r c 1 0 s e r a n g e 1概 述 炼油 厂使用 的阀门大部分 是标准 的普通 阀 门 根据公 称压力 公称 口径 使用 温度和介 质等参数可直接从市场上采购 但也有一部分 特殊阀门应根据工艺流程的需要 进行特殊设 计 单件 或 小 批 量 生 产 特 殊 阀 门技 术 含 量 高 设计及靛 造难度大 造价高 开发生产特 殊阀门可提高企业的技术水平和经济效益 本 文重 点 介绍 炼油 厂 催化 裂 化装 置 所用 的 滑 阀 塞阀 平板闸阀和高温蝶阀等特殊阀门 2 滑阀 滑阀接滑板 结构分单 动滑 阀 与双动 滑 阀 2 种 单动 滑 阀安 装于连接 再生器与 反应器 的催 化剂循珂 管道上 用来调节催化剂流量或切断 管路 依安 装位置 与用途不 同又分为 再生单 动 滑 阀与待 生单动 滑阀 安装 于再 生催化剂管道 上 的再 生单动滑 阀 的设计 温度 为 7 0 0 8 0 0 设计 压力 为 0 3 0 5 MPa 安 装 于 待 生 催 化 荆管 道 上 的 待 生 单 动 滑 阀 的 设 计 温 度 约 为 5 5 0 设计 压力为 0 3 0 5 MP a 单动精阀 图 1 的阀体为焊接结构 为 了抵抗高温催化剂 的冲刷 阀体内表面衬耐磨 刚玉衬里 阀座和滑板等内件采用耐高温合金 钢制造 并在表面堆焊司太立合金或渗硼处理 或衬耐 磨刚玉 也有 的单 动滑 阀 除衬耐 磨衬 里 外 还衬保温隔热层 这样免去了外保温 称 为冷壁单动滑 阀 图 2 冷 壁单 动 滑阀的 阀体 可用 2 0钢板或 1 6 Mn R钢板焊接 滑阀的入 口 装有节流 锥 除可使 滑 阀调 节灵 敏 外 还 能 防 止开度较小时发生催化剂 架桥 现象 作蕾阿介 窟彪 1 9 6 2 一 男 内荣赤峰人 高工 从事阀门设计与研究工作 维普资讯 VALVE DESIGN QQ 40444436 VALVE DESIGN QQ群号 40444436 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 2 0 0 1 年第 1 期 阀 门 1 7 进 口 I 拉崩信号 1 导轨2 阀体3 耐磨衬里4 阀座5 柑板6 阀盖7 支架8 位置指示嚣9 传动装置l O 控倒装置 图 1 气动单动精 阔 进 口 1 耐磨村里2 两体3 篼热层4 硬质合金密封面5 填料函6 支粜7 电藏执行机构8 位置指示嚣9 阀杆l O 措板 图 2 电液驱动冷壁单动滑阔 单动滑阎的阎孔面积为 A 些 1 co 0 P p O p 式 中G 介质 质量流量 t h C 流量系数 待生单动精阎取0 8 0 8 5 再生单动滑阎取 0 9 0 9 5 P 阎压降 MP a 介质密度 1 w 3 p 1 1 8mP 1 0 2 P T x l u m 烟 气相 对分 子量 T l 阎前介质温度 K 维普资讯 VALVE DESIGN QQ 40444436 VALVE DESIGN QQ群号 40444436 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 一 1 8一 阀 门 2 0 0 1 年第 1 朋 P1 阀前介质压力 MP a 0 阀开度 正常时取 其他工 况 取 言 孝 阀开度面积为 正方 形 阀 口 A y F a S 圆方 形 阀 口 当 S R 时 如 x R2 x R S 一 R s 当 S R 时 A 2 R s R 式 申 正方形 阀 口边 长 C iT I s 阀行 程 C iT I R 阀开 口圆形部 分半径 C iT I 双 动滑 阀园隔热方 式不 同也 有冷壁和 热壁 之分 图 3 4 双动滑阀安装于第三级旋风 分 离器 出 口与放 空烟 囱之 间 或 通往烟气 轮机 速 气流不致 造成 内件偏磨 采用 2块对称 的滑 板 并且 由各 自的传动机构和 自动控制系统控 制而同步动作 当阀处于全关位置时 2 块滑板 之 间仍有 间隙 其 面积 占 全开 时面 积 的 l 5 因为再 生 器 不 允 许 完 全 关 闭 以避 免 损坏 主 机 该 f 困材 料 f 固体 结构及 加工等 基本 同于 单 动 滑阀 双动 滑阀 的开度根据再 生器与 反应器之 间 的压差 通过气动调节器 向f 困 的定位器发出气 动信号 由气动马达 自动调整 f困位变速器将 实际阀位以气动信号形式传至阀位指示器 进 口 I 图 4电藏驱 动 冷壁 双 动 滑 阀 双动 滑阀 的阀孔面积计 算 同式 1 其 申 C口 0 9 1 0 阀开度 面积 为 A b S1 S2 Ag s 式 申6 长方形开 口宽度 C iT I Sl s 2 阀两侧行 程 c m Aj c s 1 5 9 6 f 困全 开面积 c m2 3 塞阀 糟 塞阀 图 5 是同辅式提升管催化裂化装 图 3气勃 双勃 精 阀 及废热锅 炉 的热 气管道上 用 以控制再 生器与 反应器的压力平衡 其性能直接影响再生器与 反应器的压力调节及系统的平稳操作 双动 滑阀的设计温度为 7 0 0 9 0 0 设 计压 力为 0 1 8 0 5 M P B 为 了 使通 过 阀 的高 置 的关键设备之一 该f困也分待生管塞f困 与再 生管塞阀 2种 分别装于待生立管下方和再生 器底部再生立管的下方 正常时 待生管塞阀 用于调节待生催化荆的循环量 以控制汽提段 的料位 其设计温 度为 5 5 0 7 5 0 设计压 力为 0 3 0 4 MP a o再生管塞 阀用于调节 再 生催化荆的循环量 以控制提升管 口温度 其 设计温 度 为 7 0 0 7 5 0 设 计 压 力 为 0 3 0 4 MP a 当装 置 开停 工或 发 生 事 故 时 塞 阀 接电挂疆动执行机柑 粕 按气动执行机转 维普资讯 VALVE DESIGN QQ 40444436 VALVE DESIGN QQ群号 40444436 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 2 0 0 1 年第1 期 阀 门 1 9 还可 以作 为切断 阀使用 由于塞 阀的可靠性 和 调节性对 同轴式催 化裂化装 置的运行 有非常重 要 的影 响 所 以工 艺要求严 格 3 箍黯 进 口 1 传动l 盼2 榭 信箱3 弗胀指示器4 节瓣幢5 一座 6 闷头7 阀杆8 反应器9 开启指示嚣l 0 控倒部分 图 5塞 阀 适 应性塞 阀是利 用伸入到再 生器 内的 阀头实现 流量调 节的 因此 阀头应 能适应立 管在温度变化过程 中的膨胀与收缩 并根据工 艺要求适时开启或关闭 灵敏性为 了确保工艺操作中的调节质 量 要求 塞 阀有相 应的灵敏 度 阀杆 在任何 位 置的位移量都应与信号变化相适应 可靠性在各种条件下塞阀都应操作可 靠 并能 在 3 0 s 内实现 完全关 闭 塞 阀为立 式安 装 阀头为锥形 为了抵抗 高温催 化剂 的冲刷 节流锥 阀座 与 阀头均衬 有耐磨剐 玉衬 里 过流部 件表 面喷焊 司太立合 金或做渗硼处理 弹簧补偿箱和 自控部分可 自 动吸收和补偿主管在升温过程中的膨胀收缩 塞阀的启闭或开度控制 由气动调节信号通过阀 上定位器实现 并设有极限位置保护机构 执 行机构有 气动 和 电液联动两 种 塞阀阀孔面积计算 同式 1 其中 C 0 8 阀开 度面积 图 6 为 图 6塞 阀开度 面 积计 算 筒 图 Ag t Dc h t fi n a o c 珥 口 h t fi n a 式中 阀实际行程 廿 n h h 一 h 阀杆移 动总行程 c m 中心主管的实际膨胀量 廿 n 阀座 节流 孔 直径 c r n a 阀头锥 角 4 高进平板闸阀 在催化裂化装置能量回收系统中 为了切 断烟气进 入烟 气轮 机 需在 烟气轮机 入 口处设 置烟气切断阀 通常安装 个高温平板闸阀和 一 个高温蝶阀 串连使用 高温平板闸阀是大型切断型阀门 图 7 该阔垂 直安 装在高温 蝶 阀前 的水 平烟气管 道上 烟气轮机正常工作对 此阀处于全开状 态 一旦发 生故 障或停车 时 则可通过 气动执 维普资讯 VALVE DESIGN QQ 40444436 VALVE DESIGN QQ群号 40444436 标准分享网 w w w b z f x w c o m 免费下载 一 2 0 一 阀 门 2 0 0 1 年第 1 搠 行 机构 迅速关 闭此 阀 切断烟气 阀门入 口端 有 四个 均 布 的 吹扫 蒸 汽入 口 可将 沉积 在 密封 面 以及 阀盖 内的 催化 剂 吹 出 另一侧 设置的 冷却系统 可及时 使阀板 等零部 件 得到 冷却 以此保证 阀门稳定工作 1 柔性石墨密封垫2 饲阀体3 柔性石墨密封座4 石墨 石棉模压填料5 上阀整6 主阀体7 闸板8 下阀盖 圉 7 高温平板 闸阀 闸板为光滑平板 运行于镶嵌在阀体上的 两个环状柔性石墨压制的阀座之间 无论是全 关 还是全 开 阀座 始终 与 闸板紧 密贴合 以保 证 密封副 不受介质 的冲 刷 由于采用 了软 密封 形式 闸板与阀座不需要研磨 且不受高温变 形的影响 执行机构与阀杆用对开套相连 必 要 时也可 以手动操 作 高温平 板 闸 阀的 工 作 温 度 一 般为 6 5 0 工 作压力为 0 2 5 MP a 5 高沮蝶阀 高温 蝶 阀 是一 种大 型 调 节 阀 图 8 用 于倦化裂 化装 置的能量 回收系统 安装 在烟气 轮机与高温平板闸阀之间的管路上 既可与双 动精 阀分 程控制 再生器压 力 也可调节进 入烟 气轮机的烟气流量 高温 蝶阀 阀体 为板 焊结 构 1 C r 1 8 Ni 9 Ti 内有耐 磨防冲 台 阶 台阶表 面与蝶板周 边堆焊 耐高温的硬质合金 阀体与蝶板为偏心结构 以阀杆驱动端定位 这样能够保证在高温条件 下 阀 内件朝 另一端 自由膨胀 圉 8 高 强 蠊 阎 高温蝶 阀一般有 正常调节 与紧急关 闭两个 控制 回路 有 气动或 电液 动执 行机 构 同时也 有手 动控 制 系 统 该 阀还 具 有 快 速 关 闭的 特 点 气动执行 机构关 闭 时间 应 5 s 电液执 行 机构 关 闭时间应 l s 合理确定 蝶 阀 口径和正 确选择执 行机 构 的 输 出扭矩 至关重 要 一般应 根据烟 气流量和所 要 求的压 降计算 流通能 力 然后再按 流通能力 曲线选定 阀门 口径 一般情 况下 理想的工作 角度范 围在 3 0 7 5 之 间 此 时的调 节性 能 比 较 稳定 执 行机构 的输 出扭 矩通常 按蝶 阀所需 转矩的 1 5倍选取 对于调 节性能 需求严格 的 场合 为 了保证 阀 门的灵 敏 度和 工 作稳 定 性 执 行机构 的输 出扭 矩最好 为蝶 阀