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焦?fàn)t氨水系統(tǒng)閥門
以往各焦化廠的焦?fàn)t高壓氨水噴射循環(huán)系統(tǒng)高低壓轉(zhuǎn)換系統(tǒng)普遍采用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的L型三通球閥,由于該部位的工況條件比較特殊,L型三通球閥在安裝運(yùn)行幾個月甚至幾天就產(chǎn)生泄漏,使系統(tǒng)壓力降低,泄漏的高壓氨水將焦?fàn)t內(nèi)煤粉吸帶至集氣管,嚴(yán)重的造成炭化室負(fù)壓,既影響焦炭質(zhì)量,又影響爐體的嚴(yán)密性.由于該閥門安裝在焦?fàn)t頂部,該部位溫度高、勞動條件差，給閥門的更換帶來了很大的困難。閥門的頻繁更換，也給工廠造成了很大的經(jīng)濟(jì)損失，并且也嚴(yán)重的污染了環(huán)境。
為了給用戶解決這一難題，我公司對該閥門及工況系統(tǒng)進(jìn)行了深入的研究。終于研制成功了全新結(jié)構(gòu)的YQ44F-40 DN25型組合式三通閥，從根本上解決了原L型三通球閥存在的壽命短、易泄漏的問題，并經(jīng)北京焦化廠、石家莊焦化廠、攀枝花焦化廠、昆鋼焦化廠、包頭鋼鐵公司焦化廠等全國各大焦化廠多年來的使用，深受用戶的歡迎和好評。產(chǎn)品經(jīng)浙江省科學(xué)技術(shù)成果鑒定，技術(shù)上有創(chuàng)新，達(dá)到國內(nèi)水平，經(jīng)部門查新，該閥門結(jié)構(gòu)*、新穎，*了國內(nèi)外空白，并獲得了國家。
■L型三通球閥失效分析
以往全國各焦化廠焦?fàn)t高壓氨水噴射循環(huán)系統(tǒng)高低壓轉(zhuǎn)換均使用Q44F- 40 DN25L型三通球閥，該閥門的典型結(jié)構(gòu)如圖一所示，其主要密封部件由左、右兩個聚四氟乙烯閥座與一個帶L型通道的球體組成。
閥門剛出廠使用時，因兩側(cè)閥座與球體之間有一定的裝配預(yù)緊力，所以閥門在一段時間內(nèi)能保持密封。由于聚四氟乙烯閥座在一定的溫度和壓力的作用下會產(chǎn)生冷流變形，同時，球閥在使用過程中閥座也會有一定的磨損，尤其是球體L型通道兩出口之間形成的狹小部位對閥座的刮削作用以及雜質(zhì)和焦油的粘附，更加加劇了閥座的損傷，用于焦?fàn)t高壓氨水噴射循環(huán)系統(tǒng)高低壓轉(zhuǎn)換的L型三通球閥，其高壓、低壓兩個進(jìn)口側(cè)的壓差很大，高壓介質(zhì)就產(chǎn)生一個將球體推向低壓側(cè)閥座的作用力，在閥門使用一定的時間后，隨著聚四氟乙烯閥座的逐漸變形，閥座與球體的裝配預(yù)緊力逐漸消失，zui終在閥座與球體之間出現(xiàn)間隙。當(dāng)L型三通球閥高壓端關(guān)閉，低壓端開啟時，高壓端的氨水就會從閥座與球體的間隙處泄漏到出口端。由于聚四氟乙烯閥座在一定的壓力和溫度的作用下總會產(chǎn)生冷流變形，閥座與球體的裝配預(yù)緊力必然會逐漸消失，因此，焦?fàn)t高壓氨水噴射循環(huán)系統(tǒng)的高低壓轉(zhuǎn)換選用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的L型三通球閥，無論如何改進(jìn)閥座材料或提高加工裝配精度，只能適當(dāng)延長閥門的使用壽命，但閥門使用一段時間后必然會產(chǎn)生泄漏。
我公司在深入分析該系統(tǒng)工況參數(shù)和傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的L型三通球閥產(chǎn)生泄漏的原因后，經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)研究，終天研制成功了采用球閥和止回閥組合成一體的全新結(jié)構(gòu)的組合式三通閥，從而*解決了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的L型三通球閥存在的易泄漏、壽命短的問題，大量的試驗(yàn)與實(shí)際使用表明，組合式三通閥的使用壽命比L型三通球閥提高了十倍以上。
■組合式三通閥結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)
我公司研制開發(fā)的YQ44F-40 DN25型組合式三通閥的結(jié)構(gòu)如圖三、圖四、圖五所示。它由直通式浮動球閥與套筒式止回閥組合而成，左側(cè)球閥接高壓系統(tǒng)，右側(cè)止回閥接低壓系統(tǒng)，中間出口接排放管路，當(dāng)球閥關(guān)閉時，高壓通道切斷，止回閥閥瓣在低壓介質(zhì)的推動下自動開啟，低壓氨水由中間出口通道排出。當(dāng)球閥開啟時，高壓氨水將止回閥閥瓣推向閥座，止回閥關(guān)閉，低壓通道被切斷，高壓氨水由中間出口通道排出。噴射完畢后，關(guān)閉球閥，止回閥自動開啟，低壓氨水又能自動排放。因此，只要橡操作傳統(tǒng)的三通球閥一樣，將球閥閥桿作90℃開關(guān)，即能完成高低壓切換。
組合式三通閥主要特點(diǎn)如下：
1、由于組合式三通閥中的直通式浮動球閥僅起高壓系統(tǒng)一側(cè)的開啟與關(guān)閉作用，而不是起三通轉(zhuǎn)換功能，因此，即使球體與閥座在使用一段時間后裝配預(yù)緊力消失，球體與閥座之間出現(xiàn)間隙，在球閥關(guān)閉時，高壓側(cè)介質(zhì)的壓力仍能將球體推向出口側(cè)閥座，使球體與出口側(cè)閥座之間緊密接觸，故閥門仍具有很好的密封性能，組合式三通閥*解決了傳統(tǒng)的L型三通球閥容易密封失效的問題。而低壓側(cè)止回閥采用不銹鋼制造，設(shè)計*，動作靈敏，密封可靠，使用壽命相當(dāng)長。
2、組合式三通閥的結(jié)構(gòu)長度及連接尺寸與傳統(tǒng)的L型三通球閥相同，更換閥門方便。
3、組合式三通閥操作簡單方便，與傳統(tǒng)的L型三通球閥*相同。
4、閥體為整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，能更有效地防止閥門的外漏，閥門的總體設(shè)計更趨完善。
■標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
| 設(shè)計與制造 | 配管法蘭 | 試驗(yàn)與檢驗(yàn) |
| Q/ZCD 02-2000 | JB/T74～90 | JB/T9092 |
■性能規(guī)范
| 公稱通徑 DN mm | 25 |
| 公稱壓力 PN MPa | 4.0 |
| 強(qiáng)度試驗(yàn)壓力 MPa | 6.0 |
| 密封試驗(yàn)壓力 MPa | 4.4 |
| 使用溫度℃ | 180 |
| 適用介質(zhì) | 氨水等介質(zhì) |
■訂貨須知
組合式三通閥的球閥一側(cè)接高壓端，止回閥一側(cè)接低壓端，為了適合用戶不同的管路系統(tǒng)布置，組合式三通閥分為正向和反向兩種結(jié)構(gòu)，如圖五所示，訂貨時用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定是采用正向結(jié)構(gòu)或是反向結(jié)構(gòu)，并在合同中注明，正向組合式三通閥的型號為YQ44F-40-Z，反向組合式三通閥的型號為YQ44F-40-F。
本組合式三通閥是專為焦化廠焦?fàn)t高壓氨水噴射循環(huán)系統(tǒng)高低壓轉(zhuǎn)換部位開發(fā)設(shè)計的，但其它行業(yè)及部門有類似的工況條件也可采用該結(jié)構(gòu)的閥門，我公司可以根據(jù)用戶的需要進(jìn)行開發(fā)設(shè)計。
◆◆整體直通式球閥
■概 述
在焦?fàn)t氨水系統(tǒng)中，整體直通式球閥與組合式三通閥配套使用，在系統(tǒng)停車，管路設(shè)備檢修時，將整體直通式球閥關(guān)閉以截斷氨水介質(zhì)，而系統(tǒng)正常運(yùn)行時，整體直通式球閥始終處于全開啟狀態(tài)。
■結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
除了具有一般球閥的流體阻力小、啟閉迅速、密封性能好等優(yōu)點(diǎn)外，整體直通式球閥采用整體式結(jié)構(gòu)設(shè)計，簡單、緊湊、輕巧、耐用，與常用的兩體式球閥比較，取消了中間的兩個螺栓連接法蘭，減少了泄漏點(diǎn)，密封更加可靠。采用增強(qiáng)聚四氟乙烯閥座，耐壓、耐溫、耐磨性能更好，使用壽命更長。
■標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
| 設(shè)計與制造 | 配管法蘭 | 試驗(yàn)與檢驗(yàn) |
| GB/T12237 | JB/T74～90 | JB/T9092 |
■性能規(guī)范
| 公稱通徑 DN mm | 公稱壓力 PN MPa | 強(qiáng)度試驗(yàn)壓力 MPa | 密封試驗(yàn)壓力 MPa | 使用溫度℃ | 適用介質(zhì) |
| 25 | 4.0 | 6.0 | 4.4 | 180 | 氨水等介質(zhì) |
■主要零件材料
| 零件名稱 | 閥體 | 球體、閥桿 | 閥 座 | 填 料 | 扳手 |
| 材料 | WCB | 2Cr13 | 增強(qiáng)聚四氟乙烯 | 聚四氟乙烯 | 碳鋼 |
