因多晶硅工廠既有化工行業的特性,又有冶金行業的特性,所以在閥門選型中有一定的特殊性,下邊主要從兩個方面介紹在多晶硅公司閥門選型應注意的問題。
1)從化工行業特性如何提高可靠性來論述。大多數化工廠都具有有毒有害、易燃易爆的氣體和液體,而多晶硅廠的主要介質為ST,且STC與氧氣反應可生產氫氣,TCS與水劇烈反應產生氯化氫。因此對可靠性要求就更高。能夠適應STC和TCS的材質和閥門形式都是當今的研究課題。因此:(1)介質為氯硅烷、冷凝劑、廢氣、氫氣、氯化氫的調節閥80%以上采用波紋管調節閥。圖1為波紋管調節閥的內部結,其獨特的波紋管內部結構杜絕了閥桿處外漏;(2)而如口徑不較大或溫度大于500℃時不能采用金屬波紋管調節閥時,可采用氮封形式阻止空氣與閥內部介質的接觸;(3)而介質對人體危害不大,卻對大氣和水有很大危害的工況如冷劑氟利昂時,可采用環保級密封,來有效阻止介質外漏;(4)介質為蒸汽時最好采用石墨填料或增強型PTFE填料,最好閥芯閥座采用司太萊堆焊。因蒸汽介質的汽蝕現象嚴重,采用堆焊閥門有效調高閥門壽命;(5)軟密封球閥因(yin)結構簡單且泄露等級高也被(bei)大量使用(yong)(yong),在(zai)火災危險場所必須具有(you)防火設(she)計和閥(fa)(fa)桿防噴出設(she)計,保(bao)證(zheng)在(zai)火災發生時安全可靠運(yun)行(xing);(6)在(zai)交(jiao)變(bian)工況時,采用(yong)(yong)的(de)閥(fa)(fa)門必須保(bao)證(zheng)在(zai)低溫時不漏高溫不堵,而不是(shi)滿足一個溫度條件。在(zai)尾氣吸附工況(在(zai)-70℃到300℃兩個工況)采用(yong)(yong)的(de)閥(fa)(fa)門材質和結構都與其它場合不同;
圖1 波紋管調節閥內部結構
2)從化工行業特性如何選用難磨閥(fa)門(men)來論(lun)述(shu)。因(yin)為(wei)(wei)(wei)硅粉(fen)的(de)硬(ying)度(du)為(wei)(wei)(wei)58HRC~62HRC,且硅粉(fen)顆粒(li)由于硅粉(fen)顆粒(li)小,比(bi)(bi)水泥顆粒(li)小20倍~100倍,此特性決定(ding)了閥(fa)門(men)選用的(de)特殊性。表1為(wei)(wei)(wei)主要難磨閥(fa)門(men)性能的(de)比(bi)(bi)較。
表1 常用耐磨(mo)閥主(zhu)要性能比較(jiao)
(1)應根據介質、溫度、開關頻率、cv值、口徑來選擇合適結構的耐磨閥;
(2)而耐磨球閥應結構簡單,價格相對低廉,也廣泛應用于低頻率或還有少量的硅粉顆粒的場所。選用耐磨球閥的注意事項有:
①沒有雙向切斷要求的前提下,盡量采用單閥座浮球切斷結構,這樣閥門會較少出現抱死。閥座結構必須是防顆粒結構;
②閥門的閥座和閥球必須采用高硬度涂層,涂層材料應該高于硅粉硬度,故以碳化鎢(WC)或碳化鉻為主(CrC),兩者的硬度基本上相同,都高于硅粉硬度。不能采用比硅粉硬度小或者相當的斯泰萊或者鎳基合金涂層。如果還有問題,就要嘗試WC+HASC合金。由于碳化鎢不耐腐蝕,而碳化鉻耐腐蝕,優先選擇碳化鉻;
③氣動執行機構在滿足設計要求的前提下,盡可能使用雙作用執行機構帶手輪,因為萬一硅粉進入閥座腔或其他不適當的位置,會導致閥桿扭矩的非線性快速增大,彈簧返回的推力有時無法推動閥球完全回到正確的位置。
(3)選(xuan)用圓盤閥(fa)和耐磨球閥(fa)時,應帶返(fan)吹結(jie)構(gou),防止閥(fa)門抱死。