吳星(中石化安慶分公司安徽省安慶市246001)
控制閥在工業生產中占據了重要的地位,它直接影響到產品的合格率以及產品的質量,對企業的正常生產經營提供保證。對于煉油化工企業來講,隨著煉油技術的不斷升級和革新,煉油化工裝置的規模和復雜性也不斷提升,而且隨著產量的不斷上升,帶給煉油化工裝置的壓力越來越巨大,因此,對于煉油化工裝置來說,任何一點小小的改進,帶來的可能都是巨大的成本縮減,進而提升企業的利潤。基于這一點,旋轉閥因其較寬可調范圍、流通能力大、尺寸相對較小、切斷嚴密以及抗氣蝕無外泄等優點受到了廣泛的重視,可以預見的是,合理科學的利用旋轉閥,將會進一步降低煉油化工裝置長時間運行帶來的損耗,并為大型煉油化工廠帶來巨大的利潤,從而為企業的持續穩定發展提供保障。
旋轉調節閥是一種控制閥,除此以外,控制閥還包括一些直行程閥,比如截止閥、閘閥、隔膜閥等。自動旋轉切斷閥不是控制閥,因為它只能限定在開和關。
1.旋轉閥的分類
旋轉閥有多種分類方式,從型式的角度來看,旋轉閥可以分為蝶形閥、球形閥、柱塞型閥。蝶形閥的名字是根據擋板的形狀特點來命名的,這種閥的擋板或者葉片從外觀上很像一只蝴蝶,蝶形閥在切斷或者調節帶有懸浮物以及漿糊狀液體的時候應用比較廣泛。球形閥的閥芯是一個球狀物體,這種閥可以在90度的旋轉范圍內達到液體的放流和切斷。通常來說,對于粘稠或者具有腐蝕性液體的控制,可以使用球形閥來實現,對于高壓、高溫的流體,也可以使用球形閥來控制。柱塞型閥是在閥芯放置一個帶有圓形空洞的錐形或者柱形柱塞,通過控制旋轉柱塞的角度來實現對流體的控制,通常來說,柱塞型閥主要用于開/關控制的操作。
如果從操作方式的角度來劃分,旋轉閥可以分為手動型、自動型以及調節閥。手動閥采用手動的操作方式,通過手桿、齒輪等工具來進行控制操作,執行機構需要配合流量控制元件來進行開閥和關閥。自動閥的執行是通過外部的自動控制進行的,借助外部的力量實現遠程操作和遙控。對于一些比較龐大的閥門,人的力量無法操控,這時就可以采用自動閥控制,并且在惡劣環境下,比如有毒的環境,都普遍采用自動閥。自動閥控制的外部力量通常可以借助液動、氣動和電動的方式。調節閥的執行機構可以根據信號指令調整相應的旋轉角度,能夠在一定的開度下進行操作。
2.旋轉閥的特點
對于旋轉閥來說,其優點主要表現在如下幾個方面:
(1)較寬的可調范圍
控制閥的可調范圍直接影響到工業生產的精確程度,因此,對于控制閥來說,可調范圍是一個非常關鍵的因素。相較于截止閥,旋轉閥的可調范圍可以提高5倍以上。對于工業生產中的關鍵閥門,其控制的精確程度直接決定了生產中產品的合格率,同時,高精確性也為重復的流程操作提供保證,避免頻繁的調整操作,進而降低生產過程中的成本。
(2)切斷的嚴密性高
旋轉閥在設計的時候極力避免在控制過程中造成的泄露,通過低滯后、高推力的氣缸式執行操作,能夠有效的降低流體的外泄。相較于直行程的閥門,旋轉閥能夠保證控制過程中的高嚴密性,并且提供更為安全和精確的穩定性。
(3)抗氣蝕性能強
旋轉閥具有較直行程閥更為堅固的結構,因此在操作過程中,能夠極大的減小閥門操作失敗的概率,同時,由于旋轉閥的閥芯設采用可以吸收部分能量的設計,因此,可以進一步降低氣蝕現象,提高閥門的抗氣蝕性能。
(4)其他
此外,旋轉閥還具有流通能力大、尺寸小、無泄漏,且配件維護更為簡便等優點。
在現代化的工業應用中,手動閥已經逐步被自動閥取代,并逐漸退出舞臺,并且隨著信息化技術的進一步發展,智能閥也開始被廣泛研究,市場前景十分廣泛。同時,旋轉閥進一步取代直行程閥也是一個必然的趨勢。與直行程閥相比,旋轉閥擁有眾多優點,因此可以預見,在未來的一段時間里,旋轉閥將逐步替代直行程閥門,成為工業生產中的主導。
在煉油化工裝置中,旋轉閥的應用表現在如下幾個方面:
1.在調和系統中的應用
對于煉油廠來說,為了提高煉油廠的煉油質量,需要在調和過程中能夠進行精確的控制,對于各個摻混液體,需要嚴格的控制流量的摻混比例,因此對控制閥的要求也非常嚴格。但是傳統的直行程閥門無法滿足這一點要求,而旋轉閥門由于其具備調節范圍寬、精確性高的優點,可以被廣泛的應用在煉油廠的調和系統中去,為企業帶來收益。
2.在間歇操作流程中的應用
在煉油廠的煉油生產過程中,經常需要反復的向容器內加入原料,這種間歇性的操作流程非常適用于旋轉閥,旋轉閥可以保持閥門打開直到流量到達需要才封閉閥門,同時,旋轉閥還能提供直行程閥們無法達到的迅速開關的效果。
隨著煉油化工行業的不斷發展,煉油企業的化工裝置也變得越來越復雜和龐大,但是對于儀表控制等執行元件的精確性和穩定性也提出了更高的要求。控制閥作為煉油化工裝置中一個核心的部件,其參數性能直接影響到產品的質量和合格率,因此,在選擇控制閥門的時候,要充分考慮控制閥的性能和對生產過程帶來的好處,選取精確性高、適應度更強的控制閥,已實現企業的經濟效益。而旋轉閥以其較寬可調范圍、流通能力大、尺寸相對較小、切斷嚴密以及抗氣蝕無外泄等優點正逐步取代直行程閥,并在煉油化工裝置中得到更為廣泛的應用。
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