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煤漿放料閥在煤化工水煤漿系統(tǒng)上的應(yīng)用與分析

文檔作者：王彥枝李廣軍黨娜文檔來源：河南泉舜流體控制科技有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月25日
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墨圈盛涮
【摘要】針對水煤漿系統(tǒng)的介質(zhì)化學(xué)性能特點(diǎn)，對該系統(tǒng)中應(yīng)用煤漿放料閥的工作原理、結(jié)構(gòu)
特點(diǎn)、材料、耐磨性和制造特點(diǎn)進(jìn)行了闡述。
【關(guān)鍵詞】水煤漿煤漿放料閥結(jié)構(gòu)特點(diǎn)耐磨性
煤漿放料閥在煤化工水煤漿系統(tǒng)上
的應(yīng)用與分析
河南泉舜流體控制科技有限公司(鄭州450001) 王彥枝李廣軍黨娜
一．前言
水煤漿是一種煤基液體燃料，
通常指60％左右的煤粉，35％左右
的水和少量的C1一、FeS04、NH3等
化學(xué)物質(zhì)而組成的混合物。水煤漿
為固液混合物，因?yàn)樗簼{中含有
硬度高的固體顆粒和腐蝕性物質(zhì)，
因此起啟閉作用的煤漿放料閥必須
具備良好的耐磨損、耐沖刷、耐腐
蝕等性能，才能滿足系統(tǒng)的正常使
用。煤漿放料閥安裝于煤漿罐或煤
漿槽的底部做排料用。隨著執(zhí)行機(jī)
構(gòu)技術(shù)的發(fā)展，煤漿放料閥由原來
的手動操作，也發(fā)展為氣動操作控
制。
=．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
煤漿放料閥分為上展式和下
展式(見圖1)，上展式結(jié)構(gòu)是閥
軸上升，閥門開啟，閥芯伸進(jìn)罐子
硎童用柵■
www．etyjx．corn 2015年第4期
里面；下展式是閥軸上升，閥門關(guān)
閉，閥門開啟時(shí)，閥芯藏在閥體內(nèi)
腔中。由于上展式料漿閥開啟時(shí)閥
芯伸進(jìn)罐子中，進(jìn)口處介質(zhì)的流速
比較高，對閥芯的有一定的磨損
性，本結(jié)構(gòu)軸向距離比較短，可有
效節(jié)約成本。下展式料漿閥的閥芯
開啟時(shí)，閥芯藏于閥體內(nèi)腔，介質(zhì)
幾乎不對閥芯進(jìn)行沖刷，可有效保
護(hù)閥芯密封面，但是這種結(jié)構(gòu)閥軸
畛亍佯
雨
的軸向距離比較長，對閥門的安裝
空間有一定的要求限制。
煤漿放料閥主要有閥體、閥
桿、閥座、閥芯及執(zhí)行機(jī)構(gòu)等主要
零部件組成。閥座為活體設(shè)計(jì)，設(shè)
在閥體與閥座壓蓋中間，在閥門密
封副受損后便于閥座的更換和檢
修，同樣可以降低維護(hù)成本。
本閥門在閥體上設(shè)有沖洗口
(見圖2)，在工況檢修后，先對
(a)上展式(b)下展式
圖1 上展式和下展式煤漿放料閥
萬方數(shù)據(jù)
閥體內(nèi)腔進(jìn)行沖洗，再啟閉閥門，
這樣閥門內(nèi)腔在工況條件下無沉積
煤漿物料，內(nèi)腔不產(chǎn)生結(jié)疤，有效
延長閥門的使用壽命。從閥門安全
性和可靠性方面考慮，清洗水管壁
厚采用與閥體等強(qiáng)度設(shè)計(jì)計(jì)算。
圖2現(xiàn)場安裝應(yīng)用
該閥門的工作原理與截止閥
相同，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動閥桿，由
閥桿推動閥芯做上下移動，從而使
閥門達(dá)到開啟與關(guān)閉的目的。煤漿
放料閥通常安裝于料倉的底部，通
過法蘭焊接或螺栓連接形式，以便
于使料倉底部的介質(zhì)不存在殘留現(xiàn)
象。
三．煤漿放料閥的耐蝕
性和耐磨性
由于煤漿基液中含有少量的
CI一、FeS04、NH3等化學(xué)物質(zhì)而組
成的混合物，因此介質(zhì)對設(shè)備的腐
蝕性比較強(qiáng)烈，為了保證閥門正常
運(yùn)行和延長其使用壽命，閥體和閥
芯材料選為CF8、閥軸材料為馬氏
體不銹鋼，密封副堆焊或噴焊耐
磨、耐腐蝕材料。
通過ANSYS對上展式料漿
閥的有限元模擬分析可知(見圖
3)，在閥門完全打開時(shí)，煤漿
在閥芯密封面處形成較高的流速
釩能源訖I(一)
區(qū)域，如圖中的綠色紅色處均為閥門內(nèi)腔中的高速區(qū)域，此處介質(zhì)對閥芯
和閥座的密封面有一定的磨損性，由于高速流體的存在該處不會存在積料
結(jié)疤的現(xiàn)象，同時(shí)起到一定的自清潔和防堵塞的作用。由于水煤漿中含有
硬度較高的固體顆粒，對于閥芯伸進(jìn)罐子中的上展式料漿閥來說磨損性是
一定存在的，由此提高閥芯的耐磨性是很有必要的。通常在閥芯和閥座密
封副上堆焊司太立合金或在閥芯和閥座密封副上噴焊Ni60，其硬度可達(dá)
57HRC左右，在非密封面處噴涂WC或Cr3C：—-NiCr復(fù)合陶瓷粉，這樣可大
大延長閥門的使用壽命。
3 008e+001
2 256e+00l
-
_1．504e+001
_
_7 519e+ooo
一綠色紅色處為
商流速I≤域
f ～—『_—·-．；
圖3上展式料漿閥模擬
四．煤漿放料閥的選型參考
煤漿放料閥分為上展式和下展式，一般可選用上展式，首先要注意上
展式的閥芯伸進(jìn)罐子中一段距離，如果煤漿罐或反應(yīng)釜底部不能滿足上展
式這個(gè)要求時(shí)可選擇下展式，閥門開啟時(shí)讓閥芯向閥內(nèi)動作，由于下展式
結(jié)構(gòu)長度比較長，要注意現(xiàn)場安裝空間的尺寸限制。
五．結(jié)語
水煤漿中存在腐蝕性離子和硬度較高的顆粒，對閥門提出耐腐蝕、耐
磨損和耐結(jié)疤的要求。煤漿放料閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、經(jīng)濟(jì)性和特殊的工藝優(yōu)越
性已顯得十分突出。其整體結(jié)構(gòu)緊湊，閥芯與閥座使用密封性好。尤其在
閥體上設(shè)有清洗口，對閥門密封副處和閥體內(nèi)腔中積料的清理起到極大的
好處，這樣便于降低勞動強(qiáng)度，提高工作效率。經(jīng)過現(xiàn)場的長期使用，此
閥門工作可靠性高、使用壽命較長，受到客戶的一直好評。
參考文獻(xiàn)
【1】賀勇德．現(xiàn)代煤化工技術(shù)手冊【M】．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005．
【2】楊源泉．閥門設(shè)計(jì)手冊【M】．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992．
[3]王福軍．計(jì)算流體分析[M】．北京：清華大學(xué)出版社，2004．GM
(收稿日期：2015／03／01)

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