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- 摘要:介绍了大口径超高温蝶阀(48in1300lb)使用工况和结构特点 。阐述了在阀门选材和结构研制方面的经验。
1 概述
大口径超高温蝶阀用于催化裂化装置能量烟气回收系统,装置的正常操作温度680℃ ,允许最高连续使用温度720℃,最高超温800℃,输送含有催化剂颗粒的再生烟气介质。由于介质对阀门冲刷强烈 ,为防止阀体壁厚因冲刷减薄而失效 ,阀体内大面积堆焊硬质合金,阀体极易产生变形和开裂,堆焊难度较大 。因为系统温度较高 ,金属材料在高温中机械性能急剧下降,阀门应选用耐高温材料 。为防止阀门泄漏超标,引起系统烟机不能正常停车 ,从而造成重大事故,对阀门密封结构及其零件的加工精度要求较高。
2 结构特点
大口径超高温蝶阀阀体由钢板和锻件法兰焊接而成。阀杆为整体锻件结构,由外部座支撑 ,并通过二端销连接带动阀瓣转动 。2个半圆阀座前后错开,与阀瓣呈对称式分布,结合对称式流线形结构的阀瓣 ,使阀门具有良好的流通性能。3组填料密封,外加密封剂和吹扫二道辅助密封组成了高可靠性阀杆填料密封系统(图1)。
3 设计依据
3.1 使用工况
工作压力 0.199MPa
操作温度 680℃
使用温度 720℃(连续工作最高温度)
最高超温 800℃(<15min,每年少于6次)
输送介质 含有催化剂颗粒的再生烟气(最大颗粒直径为9.6μm ,烟气中催化剂密度<200g/m3
烟气流量 67kg/s(最大)
介质流向 水平
烟气分子量 29.1
3.2 设计参数
烟气流量 63kg/s(标准)
设计压力 0.259MPa
设计温度 704℃
设计压差 0.152MPa
腐蚀裕度 3.2mm
阀体直径 1219mm(48in.内径)
流通面积 7503cm2(全开启)
全开Cv值 42800
泄漏率 最大流量的0.67%(Cvmax值的0.16%)
4 研制
根据使用工况和设计参数要求 ,阀门研制的关键技术为正确选用主体材料、计算阀体最小壁厚 、设计密封副结构和阀杆填料密封系统 。
4.1 主体材料选用
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