• 超大型空分設備配套閥門的選型與分析

    發布時間:2019-03-04 05:50      

    摘要:分析了超大型空分設備在工藝設計上的特殊性,介紹了閥門選型上不同于常規空分設備的一些設計改變,論述了充分考慮空分設備安全性前提下全面合理選擇閥門,既為空分設備提供了可靠的技術保證,又可以降低建造成本。

    關鍵字:閥門 超大型空分設備 選型

    1 概述

    超大型空分設備由空氣壓縮系統、大型空氣預冷系統、特大型分子篩純化系統、空氣增壓系統、增壓透平膨脹機系統以及特大型精餾系統換熱系統等組成。由于配套的單元設備尺寸大,制造工藝要求高,其配套閥門選型尤為重要,其直接關系到生產安全、系統調節性能、產量質量和投資費用。

    2 選型

    超大型(12萬m3/h)空分設備工藝流程復雜(圖1),其所用閥門不是簡單復制擴大常規空分設備用閥門,因此在設計選型方面需要全面整體考慮,才能使空分裝置操作方便、控制容易,能夠長期安全穩定地運行。

    圖1 12萬m3/h等級空分設備工藝流程

    (1)預冷系統

    圖2 套筒單座調節閥

    (2)分子篩系統

    分子篩系統的切換閥選用三桿閥(圖3,ORBI-NOX),尺寸分別為DN1600和DN1400,閥門阻力小于1kPa,利于空分設備節能。分子篩吸附器處理空氣量約61萬m3/h,如果發生沖床事故,處理分子篩填料會非常麻煩,對生產帶來嚴重后果。閥門最大開啟壓差設置為15kPa,如果閥門前后壓差超過設定值,將不能開啟,有效防止了沖床事故的發生。

    1.閥板2.從動桿3、4.固定桿5.閥桿

    圖3 三桿閥

    圖4 高性能蝶閥

    (3)精餾塔系統

    圖5 低溫角式單座調節閥

    (4)氧氣輸送系統

    氧氣輸送閥的閥前壓力4.69MPa,考慮到氧氣輸送到管網的安全性,選用DN300氣動薄膜套筒調節閥。閥門前后壓差0.02MPa,閥體選用不銹鋼,閥芯、閥座和套筒材質選用蒙乃爾合金。送出閥旁通閥選用DN40氣動薄膜套筒調節閥,計算流速≥15m/s,故閥體以及閥內件全部選用蒙乃爾合金。氣動薄膜套筒調節閥使用流體壓力平衡閥芯,閥芯有2個小孔,使閥芯上下腔流體壓力平衡,閥桿受力均勻,調節快速穩定,防止閥桿在高壓下被頂開或受損,避免了調節時產生振動。

    (5)循環系統

    3結語

    超大型空分設備配套閥門的設計選型在保證安全的前提下,應同時考慮工藝流程調節穩定性,配套成本和能源消耗等因素,在應用實踐中再進一步檢驗閥門的使用效能。

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