0 概述
PET生產裝置中終縮聚釜進口調節閥的(de)選型(xing)很關鍵,它是用來對終縮聚(ju)釜進口液位進行控制。
該閥門的(de)工(gong)況有以下幾個特點:
(1)黏度較大,動(dong)力黏度一般(ban)為3Pa•s左右(you);
(2)溫(wen)度較高,一般為(wei)280~290℃;
(3)閥前/后壓差較(jiao)小,一般為(wei)10~50kPa。
該閥門的選型和計算過程如下:先進行阻塞流判斷,然后進行Cv(流量系數)計算、黏度修正(當Re<3500時,需進行雷諾數修正,Re按最大流量計算),初選調節閥口徑,并進行管件形狀修正,重新判斷是否阻塞流,再(zai)進行開度驗(yan)算,最后選定調節閥口徑及額定Cv值,考慮到增(zeng)產的要(yao)求,故該調節閥選取余(yu)量系數較大(da)。
根據多年的設計和(he)使(shi)用(yong)經驗,對(dui)使(shi)用(yong)過的幾(ji)種(zhong)形(xing)式(shi)調節閥進(jin)行了綜合分析和(he)對(dui)比。
1 幾種調節閥結構及性能分析
上海聚友化工有限公司三釜流程連續PET裝置中終縮聚釜進口調節閥使用過以下幾種形式:蝶閥、夾套(tao)偏心旋轉(zhuan)閥(fa)、夾套(tao)角(jiao)形熔體閥(fa)。
1.1 蝶閥
蝶閥(fa)(fa)由閥(fa)(fa)體、閥(fa)(fa)板和執(zhi)行(xing)機(ji)構組成,流路比單(dan)雙座閥(fa)(fa)簡單(dan),阻力較(jiao)小,適(shi)用于懸浮(fu)顆(ke)粒物和混濁漿狀流體,特別適(shi)用于大口(kou)徑、大流量、低壓差的(de)場合。
蝶閥的流量(liang)特性較差,其轉角(jiao)(jiao)在0~70°為近似等百分(fen)比特性,在70°之后則轉矩(ju)加大,工作(zuo)不穩(wen)定,所(suo)以蝶閥常在0~60°轉角(jiao)(jiao)內使用。
蝶閥特點是(shi)結構簡單、緊湊、體積(ji)小、質量輕、阻力小、流(liu)通系數(shu)大、維修量小、造價低。但泄漏量大、調節特性(xing)較差。氣動活塞(sai)式蝶閥如(ru)圖1所示。
![](//img.duoso.com.cn/HtmlEditor/2014/11/20141117104400859.png)
圖1 氣動活塞式(shi)蝶(die)閥(fa)
1.2 夾套偏心旋轉閥
偏心旋(xuan)轉(zhuan)閥(fa)也叫凸輪(lun)(lun)(lun)撓曲閥(fa),內部結(jie)構如(ru)圖2所示。它是(shi)在一個直(zhi)通(tong)閥(fa)體內裝有一個球面閥(fa)芯,閥(fa)芯與(yu)轉(zhuan)臂相(xiang)連,球面閥(fa)芯的(de)(de)(de)中心線與(yu)輪(lun)(lun)(lun)軸中心偏離(li),轉(zhuan)軸帶動閥(fa)芯偏心旋(xuan)轉(zhuan)。其運(yun)動軌跡是(shi)凸輪(lun)(lun)(lun)狀的(de)(de)(de),這種(zhong)閥(fa)從全開到全關的(de)(de)(de)偏轉(zhuan)角度(du)為(wei)50°,閥(fa)芯球面與(yu)閥(fa)座密(mi)封圈(quan)緊(jin)密(mi)接觸達(da)到可靠密(mi)封。
![](//img.duoso.com.cn/HtmlEditor/2014/11/20141117104408265.png)
圖2 偏心旋轉閥內部結構圖
偏(pian)心(xin)旋轉閥的特(te)點是(shi)結構較簡單、體積較小(xiao)、流(liu)路(lu)較通(tong)(tong)暢、死角小(xiao),可用于黏度較高的介(jie)質,流(liu)通(tong)(tong)能力較大,密封性好。但流(liu)量特(te)性較差,介(jie)于線性和等百分比特(te)性之(zhi)間。
針(zhen)對PET生產中預聚物的(de)特殊工況,可以選用了上海自動(dong)化儀表七廠夾套(tao)偏心旋轉閥,外(wai)形圖如圖3所示。
![](//img.duoso.com.cn/HtmlEditor/2014/11/20141117104415250.png)
圖3 夾套偏(pian)心旋轉閥外(wai)形示意圖
主物料連接法蘭選(xuan)(xuan)(xuan)用與管(guan)(guan)道(dao)上(shang)同樣(yang)規格(ge)夾(jia)套(tao)法蘭連接,經過計(ji)算需要(yao)縮(suo)徑(jing)的在閥(fa)座(zuo)上(shang)進行縮(suo)徑(jing),共(gong)有100%/80%/60%/40%Cv4擋可選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)。夾(jia)套(tao)介質為熱(re)(re)媒(mei),根據管(guan)(guan)道(dao)布置情況選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)合(he)適的進口(kou)(kou)和出(chu)口(kou)(kou)方位,保證了(le)閥(fa)體均勻加(jia)熱(re)(re)并且配(pei)管(guan)(guan)方便,夾(jia)套(tao)熱(re)(re)媒(mei)口(kou)(kou)法蘭規格(ge)一般選(xuan)(xuan)(xuan)為DN25。選(xuan)(xuan)(xuan)用西門子智能型定位器,調(diao)節(jie)閥(fa)與智能定位器配(pei)合(he),出(chu)廠前調(diao)成等百分(fen)比流量特(te)性。
1.3 夾套角形熔體閥
PET裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)中(zhong)夾(jia)套角形(xing)熔體(ti)閥進口品牌有(you)德國SCHUF和日(ri)本ASKA,隨(sui)著(zhu)PET裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)的國產(chan)化(hua),國產(chan)夾(jia)套角形(xing)熔體(ti)閥在(zai)PET裝(zhuang)(zhuang)置(zhi)上也得到了很好的應用(yong),如(ru)圖4所示。
![](//img.duoso.com.cn/HtmlEditor/2014/11/20141117104423984.png)
圖4 夾(jia)套角(jiao)形熔體(ti)閥(fa)外形示意(yi)圖
夾(jia)套角(jiao)形(xing)(xing)熔體閥(fa)(fa)是根據角(jiao)形(xing)(xing)閥(fa)(fa)的(de)原(yuan)理設計(ji)的(de),為聚(ju)合(he)物專用的(de)調節閥(fa)(fa)。其流露(lu)特別通順、圓滑、無死角(jiao),使得在過(guo)程中聚(ju)合(he)物不會在閥(fa)(fa)內(nei)附著滯留或堆(dui)積(ji)。一般其閥(fa)(fa)芯(xin)和閥(fa)(fa)座都全面(mian)堆(dui)焊。閥(fa)(fa)門與夾(jia)套管內(nei)/外管外徑和壁厚(hou)相同,直接對焊連接。
氣動執行機構分:薄膜(mo)式(shi)和活塞式(shi)2種。
根據設備和(he)管道的(de)布置(zhi)情況(kuang),一般選(xuan)為120°或(huo)90°、流(liu)開或(huo)流(liu)閉(bi)型(xing),但(dan)是優(you)先選(xuan)擇(ze)120°流(liu)閉(bi)型(xing),這樣開停車時不(bu)宜滯留或(huo)積(ji)(ji)料。夾套熱媒(mei)就(jiu)近引自夾套管線熱媒(mei),根據管道布置(zhi)情況(kuang)選(xuan)擇(ze)合適的(de)進(jin)口(kou)和(he)出口(kou),保證閥體均勻加熱。但(dan)是體積(ji)(ji)較(jiao)大(da)、價格偏高。
2 幾種調節閥使用情況
2.1 蝶閥
為了保(bao)證流路的(de)暢(chang)通,閥(fa)體口(kou)徑(jing)選擇偏大,加上蝶閥(fa)自(zi)身調節(jie)特性(xing)較(jiao)差,實際自(zi)動運行(xing)開度偏小,通常EQ(等百(bai)分比)開度在20%以下,需將閥(fa)門(men)前的(de)手(shou)閥(fa)適當(dang)關(guan)小,否則很難(nan)自(zi)動調節(jie),因此在聚友(you)三(san)釜流程(cheng)PET裝置(zhi)中(zhong),較(jiao)少使用蝶閥(fa)。
2.2 夾套偏心旋轉閥
依據工藝(yi)操作條(tiao)件參數,通過選型(xing)計算,一般在閥(fa)座進行適當縮(suo)徑,以達到比較合適的開度范圍(wei),從聚友(you)多套裝(zhuang)置的使(shi)用(yong)情況看(kan),使(shi)用(yong)國產夾(jia)套偏(pian)心(xin)旋(xuan)轉閥(fa),調節性能好,穩定可靠。
2.3 夾套角形熔體閥
根據(ju)工藝操作條件(jian)參數,通過選(xuan)型計(ji)算,一(yi)般在(zai)閥座上進行適當縮(suo)徑,以達到比較(jiao)合適的(de)開度(du)范圍,從聚友(you)多套裝置的(de)使用情況看(kan),夾(jia)套角形熔體閥調節性能(neng)好,穩定可靠。
3 結語
夾套偏心旋轉(zhuan)閥體積較小,布置方便,整體調節性(xing)能較好,供貨周期短,一般(ban)在3個月(yue)之(zhi)內,性(xing)價比最高。
夾套角(jiao)形熔(rong)體閥閥體內部流(liu)路通順、圓滑、無死角(jiao),調(diao)節性能好。進(jin)口(kou)品(pin)(pin)牌(pai)則供貨周期(qi)較長,價格(ge)(ge)偏高;國(guo)產品(pin)(pin)牌(pai)比(bi)進(jin)口(kou)品(pin)(pin)牌(pai)則價格(ge)(ge)相(xiang)對降低,供貨周期(qi)縮(suo)短,一(yi)般在3個月左右,性價比(bi)較高。
因(yin)此PET裝置中終縮聚釜進口調(diao)節(jie)閥(fa)(fa)(fa),根據項目的(de)具體(ti)情況,夾套偏心旋(xuan)轉(zhuan)閥(fa)(fa)(fa)、夾套角形熔體(ti)閥(fa)(fa)(fa)都是很好(hao)的(de)選(xuan)擇。