據了解目前國內外控制閥在設計鑄造時流道不光滑,很容易堆積介 質,特別是易結焦的殘渣油漿或其他 含焦粒烴類介質更是如此,容易粘附 在閥壁、閥芯、閥座及導向面上,無 法清除,導致閥門出現卡死等現象, 影響閥門使用。一旦卡死,只有整個 工藝管線全線停車把閥門拆下并進行 加熱才能去掉粘附物,給維修帶來很大的麻煩。防結焦控制閥是一種全新結構的控制閥,它吸取了角型單座控 制閥的優點,將閥體流道設計成流線型, 無死角,避免了結焦介質的堆積;進口小出口大,減少了氣蝕和閃 蒸介質對閥體的沖刷;同時通過蒸汽 孔定期通入蒸汽,無需拆卸即可有效 地將粘附在閥芯、閥座、導向面的殘 渣油漿或其他含焦粒烴類介質清洗干,避免了因介質粘連而出現卡死現象。
結構
防結焦控制閥(圖1)改變了普通文丘里角閥(圖2)的整體結構,使介質在閥內光滑流動,能量損失較少。這種防結焦控制閥閥體進口小出口大,可以有效降低出口流速,減少氣蝕和閃蒸介質對閥體的沖刷;其內壁流線型設計,流道光滑,減少結焦介質在流量內堆積的機會;同時在閥體上部開有環型槽和蒸汽孔,導向環開有通蒸汽的小孔;閥芯導向部分開有四個直槽,使得蒸汽有效地進入導 向部位,防止結焦產生的機會。閥芯頭部等百分比設計,使之更符合控制 閥的流量特性。閥座從閥體出口端裝 入,無需拆開上蓋即可順利維護,維 修更換方便。
工作原理
這種防結焦控制閥,介質從閥體上端經光滑弧形內壁的導流作用進入內腔,然后根據控制信號的大小,執行機構帶動閥芯上下移動,引起閥 芯閥座節流面積的變化,從而實現流 量及壓力的調節。當介質粘附閥體內 表面、閥芯及導向環的導向面時,通 過閥體蒸汽孔、導向環的蒸汽小孔、閥芯導向部分的直槽定期地引入高溫 蒸汽,無需拆卸任何零部件即可有效 地將粘附在閥芯、閥座、導向面的殘渣油漿或其他含焦粒烴類介質清洗干凈,避免了因介質粘連而出現卡死現 象。
性能分析
普通文丘里角閥的整體結構是球形,內部流道基本上象一個正置的“7”形,流體進入閥體后首先沖擊閥 芯及內壁,經90o突然轉變,對流體動 能損失較大,因而流阻高。從流路上 分析,其流路存在死角,Cv值小,防 堵差。從移動方式分析,閥桿上下運 動,導向面短,抗震性能差。從結構 上分析,進出口端一樣大,閥座從閥 蓋端裝入,容易產生氣蝕閃蒸,損壞 閥芯閥座,維護必須拆卸上蓋后才能 進行,不方便。防結焦控制閥解決了 文丘里角閥垂直節流,閥體采用弧形 設計,閥座與閥體結合處、閥芯頭部 與導向面光滑過渡,不存在介質流動 死區,不會造成堵塞。閥芯導向面積 大,抗震性好。閥體進口小出口大, 閥座出口設計成喇叭口,一方面可以降低流速,減少氣蝕和閃蒸現象,另一方面可以避免堵塞。蒸汽孔的設置可以定期對閥內進行清洗 , 不易結垢,不易卡阻。下裝閥座,不用拆卸 上蓋就可維護,維修更換方便。
應用領域
該產品主要用于高粘度、泥漿、灰水等場合,特別適用于石油及天然 氣開采及輸送工藝、發電廠及石油化 工工藝過程。實踐證明,該產品用在 廣東佛山中油高富石油有限公司減裂 化項目解決了易結焦的殘渣油漿的粘 連問題,從2000年至今,一直使用效 果良好。
結語
防結焦控制閥加工較復雜,但流阻低,流通能力強,不易卡堵,性 能可靠。適用于高粘度、易結焦的場合。