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旋转阀在炼油化工装置中应用

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摘要 : 分析了旋转阀在可调范围、严密切断、流通能力、抗气蚀、无外泄漏等方面的特点，指出了旋转阀在炼油化工装置中草药的应用趋势。旋转阀的使用有助于提高大型炼油化工装置长周期生产运行的经济性。
    关键词：旋转阀；可调范围；严密切断；流通能力；抗气蚀
中图分类号： TH862.7    文献标识码： B   文章编号： 1007-7324 （ 2001 ） 02-0049-03
       控制阀作为执行元件在流程工业的生产过程中始终扮演着非常重要的角色，控制阀的性能直接影响到产品的产量及合格率，甚至正常生产。随着工艺技术及控制技术的发展，炼油化工装置的规模日益大型化，处理量日益增大，从而使得即使阀门性能提高的百分比很小，也能获得很大的收益。基于这种情况，大型炼油化工装置对控制阀的要求愈来愈高，加上旋转阀自身的优点，使得旋转阀比传统的阀门获得了越来越广泛的应用。
1   旋转阀的特点
       阀通常分为直行程式和旋转式两大类。直行程阀通过一个直线运动的部件如闸板来允许或切断物流。直行程式阀有截止阀、闸阀、隔膜阀等。旋转式阀通过一个转动的部件允许或切断物流。旋转部件能转动 90 º 的旋转阀叫1/4旋转阀。
有时候1/4旋转阀的分类可以扩大到转角小于270º的旋转阀。旋转阀一般具有如下的特点。
1.1   可调范围宽
       在流程工业中可调范围是最关键的，旋转阀的可调范围大给为150:1（VALTEK球阀的可调范围可达到300:1，蝶阀和凸轮挠曲阀的可调范围为400:1）。对应的截止阀的可调范围为30:1，也就是说旋转阀可以提供截止阀5倍宽的可调范围。例如最大流量是1000L/min，截止型阀能够有效地将流量减少到30 L/min，而旋转阀可以将流量调整到低于10 L/min，对关键的阀控制流量越精确，在流程中重复性越好，这直接地降低了流程工业中产品的不合格率。
       偏心旋转阀的两个特点提高了它的可调范围，第一是其孔板式的设计，偏心是一个有效的1/4的圆，偏心阀芯的V形的，而传统的阀芯的圆形的，当偏心旋转阀关的时候，小的V形使得在低流量时形成非常精确的控制，对大流量，它将阀门打开到几乎与管道直径相同。第二是执行机器的行程旋转阀的执行机构有带一定行程的膜法和气缸两种，1"（1"=25.4）截止阀的行程大约是3/4"-7/8"，而旋转阀的行程超过2"。对任何其他尺寸的阀门，输入端的行程越大，则在工作端的控制越好。
       高可调比控制阀提供按配方要求的精确配比，而不论各流路流量的大小，传统美德的线性或调节阀不再适应这样的任务，旋转阀在提高装置性能的同时降低控制阀在工厂生命运行周期中的成本。
    可调范围宽的旋转阀允许用户提高严密切断的标准，从而提高成本/效益指标。金属阀座加上用特殊材料制成的衬里能够延长阀门的使用寿命，提高阀门的性能。简单的旋转结构的设计，可以使维护工作量减到最少，降低生产成本。
1 .2    严密切断
       直行程阀的轴是阀杆进出阀体，每个周期都带出产品，对于直行程设计避免泄漏是困难的，它能将不希望的产品带入到生产系统中，并能产生较大的工厂挥发性的外泄漏。
旋转含辛茹苦的旋转设计本质上不存在这个问题，因为这种阀采用了低滞后，高推力的气缸式执行机构，可提供比其他形式的执行机构更精确更高的稳定性，有能够提供长期严密切断的金属阀座。
1 .3   流通能力大尺寸小
       直行程的流通能力是管道流通能力的分数，提高流通能力的方法是提高直行程阀的尺寸，通常可能比管道还大。旋转阀的容量大约是相同尺寸直行程阀的2~3倍，旋转阀能够用于提高掺合量而不改变进料管线的大小，可以极大地降低成本，基于这个原因，部分旋转阀已经设计成可代替截止阀的法兰连接形式，并配有连接螺栓，这类阀甚至比它们所替代的截止阀还便宜。
1 .4   抗气蚀
       流程工业中节流可引起大量的气蚀，气蚀可能损坏管道，产生不可接受的噪音等级，同时还可对计量系统产生扰动而引起不清楚或不可*的读数，旋转阀具有坚固的设计，大大减少了由于水锤现象造成阀门动作失败，同时其阀芯可以吸收部分多余的能量，明显地降低气蚀及相关的问题。
1 .5   无外泄漏
       标准的旋转阀所设计的外泄漏比标准的截止阀高出100倍，截止阀的阀杆的运动将灰尘拉出、将沙子带入阀从而损坏了石墨填料。在旋转阀中阀杆只作旋转运动，从而不伤害填料，避免了外泄漏。
1 .6   维护费用与备品备件
      金属座旋转阀比截止阀的备品备件要少得多，维护通常也比较容易。
2   旋转阀的种类
2 .1   按照型式分类
     旋转阀按照型式分类有3种类型；蝶阀、球阀和柱塞阀。
蝶阀是通过挡板或叶片以转轴为中心旋转一定角度来控制流动的方向。挡板或叶片看起来有点象一只蝴蝶。蝶阀可以起切断或调节作用，适用于浆状或带有固体悬浮物的流体。
       球阀的阀芯是带圆孔的球形体，当阀处于开位时能允许流体流过，将球形体转动90º切断物流。球阀可以起切断的调节作用，它的压降小，适用于粘稠和有腐蚀性的流体、浆体低温流体。球阀还可以用于高温、高压流体。
      柱塞阀的阀芯是中间带圆孔的锥形或圆柱形柱塞，当柱塞孔和流动调和一致时流体可以通过，当柱塞向任何方向旋转90º 时流路被切断。柱塞阀通常用于开/ 关控制。
2 .2   按照操作方式分类
      旋转阀按照操作方式分类有如下类型：手动阀、自动阀和调节阀。
       手动旋转阀用手操作，通过手动执行机构如后杆、齿轮、后轮等来进行开关操作，包括一个可以旋转90º的部件。执行机构通过操作阀杆和流量控制元件来开阀和关阀。
       自动旋转阀包括一个自动的执行机构，利用外部的能量来自动控制或遥控阀的开关。下列情况一般应选用自动阀：大阀（如大于8" （ 1"=25 .4mm ）的阀门）、手动操作很困难的阀门，处于有毒或其他恶劣环境中不可能采用手动操作的阀门，为处理紧急情况要求阀必须迅速关闭的阀门；配合批量配方所有流路的阀门等，大部分自旋转阀可以通过电动和气动执行机构来操作。
       旋转调节阀能够在特定的开度下操作，这类阀包括一个可以根据电信号大小产生相应转角的执行机构。

责任编辑： 整理时间：2008-4-22 9:38:09

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