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除焦控制閥在延遲焦化中的應(yīng)用
全球閥門(mén)網(wǎng)整理 2007-12-18 來(lái)源:黃衛(wèi)華 【<A target=_blank href="javascript:fontsizes(16)">大 <A target=_blank href="javascript:fontsizes(14)">中 <A target=_blank href="javascript:fontsizes(12)">小】『<A target=_blank href="javascript:close()">關(guān)閉』 直接進(jìn)論壇
在煉油廠延遲焦化裝置水力除焦系統(tǒng)中，除焦控制閥安裝在高壓水泵出口的高壓水上水管上，代替手動(dòng)操作除焦時(shí)泵出口電動(dòng)閥、焦炭塔頂高壓水上水管電動(dòng)閥和回水管電動(dòng)閥，對(duì)高壓水的流向進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)水力除焦的程序控制。可實(shí)現(xiàn)回水管不上焦炭塔，從除焦控制閥回流水出口直接流回高位水罐或沉降池。用小流量低壓力的高壓水對(duì)上水管進(jìn)行預(yù)充滿，然后用高壓全流量進(jìn)行除焦，避免水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生；在高壓水循環(huán)時(shí)高壓水泵處于最小流量狀態(tài)，減少了高壓水泵電機(jī)的耗電量。
1 除焦控制閥的技術(shù)條件
1.1 工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
流量：160m3/h；壓力：16MPa；公稱直徑：150mm；溫度：常溫；旁流流量：50~75m3/h；預(yù)充流量：110~120m3/h；預(yù)充壓力：小于7MPa。
1.2 閥體壁厚
閥體按高壓容器筒體設(shè)計(jì)，壁厚根據(jù)《鋼制石油化工壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)定》中推薦的公式計(jì)算，其中設(shè)計(jì)壓力取泵在最小流量工況時(shí)的出口壓力。
1.3 節(jié)流孔板
節(jié)流孔板的壓力降按近似穿孔平板格柵計(jì)算，根據(jù)經(jīng)過(guò)孔板的總壓力降確定孔板數(shù)及孔徑。
2 除焦控制閥的結(jié)構(gòu)
該閥由閥體部分和控制部分兩大部分組成。閥體部分主要由閥體、閥芯、上下套筒、節(jié)流孔板及閥桿等組成。
3 除焦控制閥工作原理
除焦控制閥安裝在高壓水泵出口，有三種工作狀態(tài)和位置即全關(guān)、預(yù)充、全開(kāi)。采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，閥由一個(gè)雙作用氣缸和電磁閥控制系統(tǒng)組成。操作控制系統(tǒng)，經(jīng)兩個(gè)電磁閥對(duì)氣源的切換，氣動(dòng)活塞帶動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)，通過(guò)全關(guān)、預(yù)充、全開(kāi)順序動(dòng)作，滿足除焦操作的需要，對(duì)除焦水進(jìn)行流向控制。電磁閥控制回路圖及原理圖如圖1，2所示。
控制過(guò)程如下：
1）全關(guān)位置。將開(kāi)關(guān)旋到指向回流位置，電磁閥1得電，氣缸上腔與氣源接通，下腔通大氣，閥芯下行到底，處在全關(guān)位置上。閥處在旁流位置，這時(shí)全流出口被堵塞，流體只能從旁流孔流出，經(jīng)旁流孔板降壓節(jié)流，進(jìn)入回水管，流回高位水罐進(jìn)行控制閥循環(huán)操作。
2）預(yù)充位置。將開(kāi)關(guān)旋到指向預(yù)充位置，電磁閥1失電，電磁閥2得電，氣缸下腔與氣源接通，上腔通大氣，閥芯開(kāi)始上行，上行約75mm時(shí)碰到行程開(kāi)關(guān)，這時(shí)電磁閥1也得電，氣缸上腔又與氣源接通，閥芯就停在該位置。部分高壓水預(yù)充節(jié)流孔板，在預(yù)定的低流量、低水壓下通過(guò)主出口，預(yù)充滿整個(gè)除焦管道。由于在低流速和低水壓作用下，管道中的氣體通過(guò)除焦器噴嘴排出管道處，防止了水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生。
3）全開(kāi)位置。當(dāng)預(yù)充完成后，將開(kāi)關(guān)旋到指向全開(kāi)位置，使電磁閥1失電，電磁閥2仍帶電，氣缸上腔又通大氣，下腔與氣源接通，閥芯繼續(xù)上升至全開(kāi)位置，切斷了旁流出口，高壓水經(jīng)過(guò)主出口直接進(jìn)入除焦管道，去進(jìn)行鉆孔及切焦操作，此時(shí)，閥的壓降最小。
除焦結(jié)束后，將開(kāi)關(guān)旋到指向回流位置，使電磁閥1得電，電磁閥2失電，閥芯下行，恢復(fù)到全關(guān)位置上。
4 使用情況及注意事項(xiàng)
4.1 使用情況
除焦控制閥自2002年投入生產(chǎn)使用，至今已安全運(yùn)行一年多。在使用過(guò)程中，末出現(xiàn)因設(shè)備發(fā)生故障影響裝置的正常運(yùn)行，并且具有以下優(yōu)點(diǎn)。
1）簡(jiǎn)化了除焦工藝流程，實(shí)現(xiàn)了一閥多用：在除焦過(guò)程中，操作一個(gè)除焦控制閥，就可取消原工藝設(shè)計(jì)中采用的電動(dòng)閘閥、手動(dòng)閘閥及管線上的降壓孔板，除焦水不設(shè)上焦炭塔的回水線，節(jié)省了設(shè)備投資費(fèi)用。
2）操作簡(jiǎn)單方便。采用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)，進(jìn)行水力除焦，減輕了手工操作勞動(dòng)強(qiáng)度大、閥門(mén)多、開(kāi)啟、關(guān)閉次數(shù)頻繁的問(wèn)題，簡(jiǎn)化了操作程序。
3）操作安全、可靠。除焦控制閥在預(yù)充工作狀態(tài)，在低流量、低壓力下，部分高壓水經(jīng)節(jié)流降壓，緩慢充滿上水管，防止了水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生，高壓水泵啟動(dòng)過(guò)程中，不會(huì)出現(xiàn)因閥打不開(kāi)造成憋壓、停泵的故障。
4.2 注意事項(xiàng)
除焦控制閥的控制柜內(nèi)設(shè)有電源接通、斷開(kāi)按鈕、控制閥全關(guān)、預(yù)充、全開(kāi)旋鈕及顯示和高壓水泵緊急停泵按鈕，因此操作要注意下列事項(xiàng)。
1）除焦控制閥具有全關(guān)、預(yù)充、全開(kāi)3種工作狀態(tài)，改變狀態(tài)要由手動(dòng)給出信號(hào)；
2）當(dāng)除焦完畢后必需將除焦控制閥旋鈕旋到全關(guān)位置，以保證其處于全關(guān)工況；
3）當(dāng)進(jìn)行預(yù)充時(shí)將旋鈕轉(zhuǎn)向預(yù)充位置進(jìn)行預(yù)充，預(yù)充滿后由塔頂上水管的壓力開(kāi)關(guān)給出信號(hào)，預(yù)充滿指示燈亮后才可將旋鈕轉(zhuǎn)向全開(kāi)位置；
4）除焦控制閥的動(dòng)作條件：除焦器在焦碳塔外，控制閥必須處于全關(guān)工況，只有除焦器處于焦碳塔內(nèi)上下極限之間時(shí)除焦控制閥才可進(jìn)行預(yù)充、全開(kāi)操作。
5 存在問(wèn)題及改進(jìn)措施
除焦控制閥有閥芯、閥套，裝有孔板，且孔徑大小不等，首級(jí)節(jié)流孔板只有4mm，除焦水中帶有的固體顆粒直徑大于4mm時(shí)，容易堵塞，需抽出孔板進(jìn)行清理，但維修難度較大。為此在除焦控制閥前加一個(gè)過(guò)濾器，防止除焦水中所含的粉焦顆粒堵塞孔板而引起高壓水管道振動(dòng)。由于閥芯和閥套常年處在除焦水浸泡之中，因此閥芯和閥套在材質(zhì)加工處理上進(jìn)行防銹處理。電磁閥使用的氣源應(yīng)進(jìn)行除塵、除水、除油等凈化處理。同時(shí)，除焦控制閥氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，氣缸與活塞之間磨擦阻力較大，需提高缸體加工精度，減小阻力。
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