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PET装置中终缩聚釜进口调节阀的选型

作者:佚名     发布日期:2014-11-17      点击:   

    PET生产装置中终缩聚釜进口调节阀的选型很关键,它是用来对终缩聚釜进口液位进行控制。

    该阀门的工况有以下几个特点:

    (1)黏度较大,动力黏度一般为3Pa•s左右;

    (2)温度较高,一般为280~290℃;

    (3)阀前/后压差较小,一般为10~50kPa。

    该阀门的选型和计算过程如下:先进行阻塞流判断,然后进行Cv(流量系数)计算、黏度修正(当Re<3500时,需进行雷诺数修正,Re按最大流量计算),初选调节阀口径,并进行管件形状修正,重新判断是否阻塞流,再进行开度验算,最后选定调节阀口径及额定Cv值,考虑到增产的要求,故该调节阀选取余量系数较大。

    根据多年的设计和使用经验,对使用过的几种形式调节阀进行了综合分析和对比。

    1 几种调节阀结构及性能分析

    上海聚友化工有限公司三釜流程连续PET装置中终缩聚釜进口调节阀使用过以下几种形式:蝶阀、夹套偏心旋转阀、夹套角形熔体阀。

    1.1 蝶阀

    蝶阀由阀体、阀板和执行机构组成,流路比单双座阀简单,阻力较小,适用于悬浮颗粒物和混浊浆状流体,特别适用于大口径、大流量、低压差的场合。

    蝶阀的流量特性较差,其转角在0~70°为近似等百分比特性,在70°之后则转矩加大,工作不稳定,所以蝶阀常在0~60°转角内使用。

    蝶阀特点是结构简单、紧凑、体积小、质量轻、阻力小、流通系数大、维修量小、造价低。但泄漏量大、调节特性较差。气动活塞式蝶阀如图1所示。

图1 气动活塞式蝶阀

    1.2 夹套偏心旋转阀

    偏心旋转阀也叫凸轮挠曲阀,内部结构如图2所示。它是在一个直通阀体内装有一个球面阀芯,阀芯与转臂相连,球面阀芯的中心线与轮轴中心偏离,转轴带动阀芯偏心旋转。其运动轨迹是凸轮状的,这种阀从全开到全关的偏转角度为50°,阀芯球面与阀座密封圈紧密接触达到可靠密封。

图2 偏心旋转阀内部结构图

    偏心旋转阀的特点是结构较简单、体积较小、流路较通畅、死角小,可用于黏度较高的介质,流通能力较大,密封性好。但流量特性较差,介于线性和等百分比特性之间。

    针对PET生产中预聚物的特殊工况,可以选用了上海自动化仪表七厂夹套偏心旋转阀,外形图如图3所示。

图3 夹套偏心旋转阀外形示意图

    主物料连接法兰选用与管道上同样规格夹套法兰连接,经过计算需要缩径的在阀座上进行缩径,共有100%/80%/60%/40%Cv4挡可选择。夹套介质为热媒,根据管道布置情况选择合适的进口和出口方位,保证了阀体均匀加热并且配管方便,夹套热媒口法兰规格一般选为DN25。选用西门子智能型定位器,调节阀与智能定位器配合,出厂前调成等百分比流量特性。

    1.3 夹套角形熔体阀

    PET装置中夹套角形熔体阀进口品牌有德国SCHUF和日本ASKA,随着PET装置的国产化,国产夹套角形熔体阀在PET装置上也得到了很好的应用,如图4所示。

图4 夹套角形熔体阀外形示意图

    夹套角形熔体阀是根据角形阀的原理设计的,为聚合物专用的调节阀。其流露特别通顺、圆滑、无死角,使得在过程中聚合物不会在阀内附着滞留或堆积。一般其阀芯和阀座都全面堆焊。阀门与夹套管内/外管外径和壁厚相同,直接对焊连接。

    气动执行机构分:薄膜式和活塞式2种。

    根据设备和管道的布置情况,一般选为120°或90°、流开或流闭型,但是优先选择120°流闭型,这样开停车时不宜滞留或积料。夹套热媒就近引自夹套管线热媒,根据管道布置情况选择合适的进口和出口,保证阀体均匀加热。但是体积较大、价格偏高。

    2 几种调节阀使用情况

    2.1 蝶阀

    为了保证流路的畅通,阀体口径选择偏大,加上蝶阀自身调节特性较差,实际自动运行开度偏小,通常EQ(等百分比)开度在20%以下,需将阀门前的手阀适当关小,否则很难自动调节,因此在聚友三釜流程PET装置中,较少使用蝶阀。

    2.2 夹套偏心旋转阀

    依据工艺操作条件参数,通过选型计算,一般在阀座进行适当缩径,以达到比较合适的开度范围,从聚友多套装置的使用情况看,使用国产夹套偏心旋转阀,调节性能好,稳定可靠。

    2.3 夹套角形熔体阀

    根据工艺操作条件参数,通过选型计算,一般在阀座上进行适当缩径,以达到比较合适的开度范围,从聚友多套装置的使用情况看,夹套角形熔体阀调节性能好,稳定可靠。

    3 结语

    夹套偏心旋转阀体积较小,布置方便,整体调节性能较好,供货周期短,一般在3个月之内,性价比最高。

    夹套角形熔体阀阀体内部流路通顺、圆滑、无死角,调节性能好。进口品牌则供货周期较长,价格偏高;国产品牌比进口品牌则价格相对降低,供货周期缩短,一般在3个月左右,性价比较高。

    因此PET装置中终缩聚釜进口调节阀,根据项目的具体情况,夹套偏心旋转阀、夹套角形熔体阀都是很好的选择。

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