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金剛石球閥開發
頁面更新時間:2014-06-20 14:33

       1硬密封球閥中的 金剛石工藝在煤氣化、多晶硅、有機硅工況中的應用  一、概述:     隨著經濟的飛速發展,人們對能源的合理利用提出了新的要求與 期望,開發和利用新一代潔凈、高效的新能源十分重要。煤氣化技術 是實現煤清潔轉化關鍵的技術之一。以煤氣化為基礎的化工及能源系 統已經成為世界范圍內高效、清潔、經濟利用煤炭資源的熱點。     煤氣化裝臵作為煤化工的龍頭,投資巨大,特殊位臵的高要求閥 門大多為進口,價格昂貴,交貨周期長,此類工況位臵閥門使用的情 況好壞直接關系到氣化裝臵的安全生產運行。     二、工況特點:     1、鎖渣閥     鎖斗系統是液態排渣的水煤漿或干煤粉氣流床加壓氣化裝臵上 的最重要的排渣系統,主要由渣罐、鎖渣閥、排渣閥和沖洗水罐等組 成,采用自動循環控制。渣水混合物中含有無數大大小小的硬質顆粒 在4.1--6.5MPa 系統壓力下高速流動,對閥門的閥座、閥桿、球體等 造成極大沖擊和嚴重的摩擦,從而發生嚴重的磨損,使閥門打不開或 關不嚴。另外渣水混合物自身具有一定的腐蝕性從而加速了對閥門的 損壞。而渣水混合物中的灰渣極易沉積并粘附在球體表面,微小的灰  2 渣甚至會侵入閥座與球體的密封面,造成閥座活動失效,使閥門泄漏 甚至無法使用。     2、黑水閥     氣化裝臵中,氣化爐底到氣化高溫熱水器、洗滌塔底部到高溫熱 水器設臵黑水調節閥等多臺。這些調節閥工作溫度高,壓降大,灰渣 含量也最高,應能夠耐受通過閥門壓力降引起的高流速,還要耐受閃 蒸溶解氣的氣蝕,水的汽化和煤灰顆粒引起的腐蝕和磨損。尤其是在 第一級閃蒸,黑水從高壓經過閃蒸閥直接降到中低壓,由于閃蒸出大 量工藝蒸汽,物料流過閃蒸閥節流元件的速度非常高,導致磨損會相 當嚴重。     3、 煤粉閥     在煤粉氣化工藝中,煤粉的輸送和調節直接影響著氣化裝臵的開 車與運行。在粉料輸送過程中,粉料對閥門密封面不斷沖刷撞擊下, 逐層剝落,磨損異常嚴重,更換頻繁。     三、技術改進:     根據煤氣化特殊的工況條件,紐京品牌引進開發了煤氣化工況專 用金剛石球閥采用了特種表面處理工藝(金剛石高真空激光熔覆工 藝),其表面硬度:HRC78 以上,使用溫度:650℃~750℃,摩擦系 數:0.03~0.05,使煤氣化裝臵上耐磨球閥的使用壽命達到超音速噴  3 涂碳化鎢硬密封球閥的2--3 倍。金剛石表面處理的球面還具有很好 的耐摩擦、耐沖刷的自潤滑性能。金剛石超耐磨金剛石球閥使用在非 常嚴酷的煤氣化工況,如高溫高壓、高流速介質、高頻次開關和大量 固體顆粒等。     根據煤氣化特殊工況的條件,上海紐京公司針對傳統硬密封球閥 設計結構進行了如下改進:     1、外部池漏的解決方案      對閥桿精確定位,避免其側向移位所造成的填料不均勻磨損。 板簧預壓式填料壓蓋和帶彈性補償雙重密封環的組合填料函,提供了 優導的閥桿密封性能,避免極端環境和工況下的外池漏。     2、優異的密封性能      采用獨特的球體研磨工藝,通過球體與研磨器具在空間不同方 向的旋轉,使球體表面達到絕對的圓度和光潔度,閥座密封面采用更 寬的球面密封結構,能夠減輕可能發生的刻痕和擦傷使閥座的損壞率 降到最低,閥門密封性能完全達到或者超過標準要求,密封等級達到VI 級(零泄漏)     3、球體與閥座滿足自剪切、自清潔要求      密封副采用全“O”形球體,雙閥座,板簧加載結構;閥座密封 面設計成刮刀式結構(紐京公司的發明專利),在閥門啟閉時能除去  4 黏結在球面的硅粉,具有自剪切、自清潔功能;板簧采用雙石墨密封 結構,在閥門密封的同時,板簧也被密封,介質不會進入板簧變形腔, 板簧不被堵死失效,可長時間的滿足加載要求,提高密封性能的持久 性。     4、防止閥桿飛出      閥桿采用防吹出結構設計,即使在閥腔異常升壓以及填料壓板 失效等極端情況下,也能保證閥桿不會被介質吹出。閥桿采用有倒密 封的下裝式結構設計,倒密封的密封力隨著介質壓力的增高而增大, 故在各種壓力下均能確保閥桿的可靠密封。     5、防止閥門在高溫下的漲死      高溫工況情況下由于熱膨脹面容易引起球體與閥座的脹死,從 而導致閥門無法開啟,金屬硬密封球閥采用了板簧加載的實用新型專 利密封結構,在高溫情況下零部件之間的熱膨脹可以被板簧或者彈簧 吸收,故能保證閥門在高溫下不會被脹死,并能夠在高溫下靈活開啟。     6、完美優化的結構設計      防火作用:閥門的密封面采用金屬硬密封結構,填料采用柔性 石墨,墊片采用不銹鋼+柔性石墨結構。因此,閥門即使在火災情況 下也能確?煽康拿芊。   5      防靜電作用:閥門的各部件緊密連接,自然形成了一道靜電通 道,不需要單獨設計靜電通道來保護閥門。      雙阻斷作用:金剛石球閥一般采用球前閥座密封結構,球閥的 兩個閥座能獨立的切斷進出口端的介質,實現雙阻斷作用。     防止誤操作:設臵了帶鎖孔的90°開關定位片,根據需要可以 加鎖,防止誤操作。     設臵安裝平臺:金剛石球閥均設臵了安裝驅動裝臵的支架平臺, 通過驅動裝臵支架可以方便的安裝蝸輪蝸桿裝臵、氣動裝臵或電動裝 臵。     表面處理      金剛石涂層      噴涂碳化鎢     POD 形貌  (設備:POD2 銷盤 磨損試驗機,載荷20N,磨損時間1800s)            磨損率:      6.00E-17      2.40E-15     顯微硬度(載 荷50g)設備:MH-6型顯微硬度計     2776HV      1472HV    6 結論:金剛石涂層硬度較高,約為噴涂 WC 的2 倍;經POD 磨損試驗 機測試可見,噴涂WC 的磨痕明顯較深,而金剛石涂層經 1800s 磨損 后幾乎沒有磨損深度,耐磨性良好。

 

主營產品:耐磨球閥 金屬硬密封球閥 高壓球閥 高溫球閥 高溫高壓球閥 臨氫球閥 硬密封球閥 煤化工調節閥 煤化工鎖渣球閥 煤化工球閥 煤化工黑水閥 煤化工黑水角閥 煤化工鎖渣閥 低溫閥 電動球閥 氣動球閥 滬ICP備10017439號-7


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