反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范

1、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范前言
釜底閥顧名思義，是安裝在反應(yīng)釜、儲(chǔ)罐和其他容器的底部作排料用。因?yàn)樽詣?dòng)化水平的日益提高，釜底閥也從原本手動(dòng)控制發(fā)展到自動(dòng)控制，其除了原有的切斷功能外現(xiàn)在還可以進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，在關(guān)鍵的工藝場(chǎng)所還參與聯(lián)鎖控制。釜底閥現(xiàn)在化工、石油、冶金、制藥、農(nóng)藥、染料、食品加工等行業(yè)廣泛使用。
借助于閥門底部法蘭焊接于儲(chǔ)罐和其他容器的底部,因此消除工藝介質(zhì)常在容器底部的殘留現(xiàn)象。放料閥根據(jù)實(shí)際情況的需要,放底結(jié)果設(shè)計(jì)為平底,閥體為V型,并提供提升和下降兩種工作方式的閥瓣。閥體內(nèi)腔裝有耐沖刷,耐腐蝕的密封圈,在開啟閥門瞬間,可以保護(hù)閥體不被介質(zhì)沖刷,腐蝕,并對(duì)密封圈進(jìn)行特種處理,使表面硬度達(dá)到HRC5662,具有高耐磨,耐腐蝕的功能。閥瓣密封根據(jù)需要時(shí)封面均堆焊接有硬質(zhì)合金,密封面采用線密封,保證密封的可靠性,并可防止結(jié)疤。同時(shí),采取短行程閥瓣的設(shè)計(jì)。在化工,石油,冶金,制藥,農(nóng)藥,染料,食品加工等行業(yè)廣泛使用。各種操作方式,例如,手動(dòng),氣動(dòng)（彈簧復(fù)位式,雙作用式,帶手輪和不帶手輪）,電動(dòng),液動(dòng),齒輪等。 本文旨在介紹釜底閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、選型的參考、一些特殊的應(yīng)用以及一些設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)。



2、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
釜底閥是借助于閥門底部法蘭(凸緣)焊接或法蘭連接于反應(yīng)釜或儲(chǔ)罐和其它容器的底部，因此，消除工藝介質(zhì)通常在容器出口的殘留現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)排空、排凈的功能。釜底閥是由閥體、閥芯、閥桿、閥座、密封圈、執(zhí)行機(jī)構(gòu)(電動(dòng)、氣動(dòng))等組成。其原理通過閥桿推動(dòng)閥瓣上升或者下降，從而達(dá)到開啟與關(guān)閉的目的。上展式罐底閥是閥桿上升，閥門開啟；下展式罐底閥閥桿上升，閥門關(guān)閉。(正常情況下閥門都為關(guān)閉狀態(tài))。


3、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范品牌釜底閥的優(yōu)勢(shì)
在某制藥廠的設(shè)計(jì)中就遇到了需要使用釜底閥的情況。鑒于釜底閥的實(shí)際操作情況(經(jīng)常開啟、關(guān)閉)以及工藝方面的要求，我們選擇了Flowserve和GUICHON公司的釜底閥門以保證出料閥門的安全性、可靠性。上述釜底閥的優(yōu)勢(shì)具體表現(xiàn)為：

(1)其密封形式可以有軟密封和硬密封。根據(jù)需要時(shí)封面均可堆焊有硬質(zhì)合金，硬度可達(dá)到HRC44。其金屬硬密封(錐形密封面)可以保證密封等級(jí)達(dá)到Ⅵ。

(2)其結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)了*運(yùn)行、全通徑、低壓降。

(3)采用螺栓加蝶簧結(jié)構(gòu)，可以自動(dòng)調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn)填料始終被壓緊。

(4)閥桿只升降不旋轉(zhuǎn)，減少了填料的損耗。

(5)閥座可以選擇可更換型，更換更方便。

(6)拋光的閥芯表面保證了無(wú)滯留區(qū)。

(7)閥門采用了防火安全的設(shè)計(jì)。

(8)如果安裝空間不夠，執(zhí)行機(jī)構(gòu)可安裝在側(cè)面。

(9)其它可選功能如下：

1)閥芯帶綜合溫度傳感器，在下文中有實(shí)際應(yīng)用。

2)波紋管密封閥桿，應(yīng)用波紋管是為了閥桿與閥體內(nèi)的工藝流體之間提供一個(gè)可軸向變形的金屬隔套、形成動(dòng)密封，以消除閥桿處的泄露。

3)閥體帶清洗或排放噴嘴，可以對(duì)閥門進(jìn)行清洗、排堵，增加了閥門的可靠性。

4)保溫夾套，可以根據(jù)工藝要求保護(hù)閥內(nèi)介質(zhì)不會(huì)在常溫下凝固或結(jié)晶。

5)用于真空工況?，F(xiàn)在隨著釜底閥的應(yīng)用越來(lái)越多，釜底閥的價(jià)格也隨之降低很多。在閥門性能、靠性和諸多可選的功能方面，這些品牌產(chǎn)品還是有較大的優(yōu)勢(shì)。


4、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范選型參考
以法國(guó)GUICHON閥門為例，介紹一下釜底閥的選型參考。首先，根據(jù)閥芯的形式主要可分為碟盤式和柱塞式兩種。
(1)圖2為碟盤式釜底閥，它可分為上展式和下展式兩種。一般可選用上展式，但必須注意上展式需要閥芯向釜內(nèi)伸長(zhǎng)一小段，當(dāng)釜底結(jié)構(gòu)無(wú)法滿足上展式這個(gè)要求時(shí)則選用下展式，讓閥芯向閥內(nèi)動(dòng)作，當(dāng)然這樣會(huì)使閥門體積更大。
(2)圖3為柱塞式釜底閥，只有下展式一種。與碟盤式釜底閥相比較，它的下料更通暢，壓降更小，閥桿更大更結(jié)實(shí)，不過行程較長(zhǎng)。價(jià)格上來(lái)說柱塞式的閥門相同口徑下一般要比碟盤式的高出3成左右。
釜底閥的出口角度可選擇45°、60°、90°，這可根據(jù)工藝的要求選擇。執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以選擇電動(dòng)和氣動(dòng)的，材質(zhì)上除了不銹鋼外還有特殊的材料產(chǎn)品，如鈦、鋯、哈氏合金等。產(chǎn)品范圍包括了尺寸1/2”到8”、壓力等級(jí)從ANSI150到ANSI2500。


5、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范特殊應(yīng)用
5.1、釜底閥帶溫度測(cè)量

當(dāng)生產(chǎn)上需要測(cè)量反應(yīng)釜底物料的溫度，而反應(yīng)釜底有盤管無(wú)法安裝溫度計(jì)，這時(shí)我們就選用了帶溫度測(cè)量的釜底閥，具體的結(jié)構(gòu)形式見圖4。溫度計(jì)就安裝在閥芯處，能有效地測(cè)量釜底物料的溫度，這樣就很好地滿足了工藝的測(cè)量要求。


5.2、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范帶調(diào)節(jié)功能
在某項(xiàng)目中有這樣的工藝狀況，某反應(yīng)器底部物料排放至后端的離心機(jī)，這里需要釜底閥對(duì)物料的排放有所調(diào)節(jié)，放緩物料的排放速度。工藝上對(duì)調(diào)節(jié)要求并不是很高，所以，當(dāng)時(shí)我們配置了定位器加兩個(gè)電磁閥來(lái)滿足調(diào)節(jié)要求。釜底閥的功能調(diào)節(jié)見圖5：電磁閥1的作用是控制對(duì)釜底閥供氣排氣控制閥門開關(guān)，電磁閥2的作用是選擇定位器調(diào)節(jié)閥門還是讓電磁閥1來(lái)控制開關(guān)。

(1)電磁閥1得電，打開進(jìn)氣；電磁閥2得電，選擇電磁閥1控制閥門；氣路如圖5符號(hào)①所示，釜底閥得氣打開。此時(shí)定位器不作用，設(shè)置為4mA確保狀態(tài)切換時(shí)閥門保持關(guān)斷狀態(tài)。

(2)電磁閥1失電，釜底閥向外排氣；電磁閥2得電，選擇電磁閥1控制閥門；氣路如圖5符號(hào)②所示，釜底閥失氣關(guān)閉。此時(shí)定位器不作用，設(shè)置為4mA確保狀態(tài)切換時(shí)閥門保持關(guān)斷狀態(tài)。

(3)電磁閥2失電，選擇定位器來(lái)調(diào)節(jié)閥門；閥門定位器得4mA~20mA信號(hào)來(lái)控制閥門；氣路如圖5符號(hào)③所示，釜底閥進(jìn)行調(diào)節(jié)控制；此時(shí)電磁閥1失電向外排氣，確保狀態(tài)切換時(shí)閥門保持關(guān)斷狀態(tài)。



這種方法調(diào)節(jié)性能并不是太好主要因?yàn)槭侵贿x用了一般結(jié)構(gòu)的釜底閥，它的結(jié)構(gòu)形式并不具備調(diào)節(jié)特性而只是靠定位器做了簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)，這也是考慮到工藝上調(diào)節(jié)要求并不是很高。確實(shí)釜底閥主要作為放料卸料用，普遍的還是用于開關(guān)閥的作用。釜底閥廠家介紹了有一種專門型號(hào)的釜底閥用于調(diào)節(jié)作用，這種調(diào)節(jié)性的釜底閥現(xiàn)用于PTA的項(xiàng)目中。這種特殊閥門的價(jià)格非常昂貴加之需要調(diào)節(jié)卸料的場(chǎng)合很少所以這種閥門現(xiàn)在使用的比較少。



6、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范注意事項(xiàng)
釜底閥作為一種結(jié)構(gòu)特殊的閥門在安裝方面需要特別的注意：

(1)釜底閥的開口尺寸大小、壓力等級(jí)以及所用的標(biāo)準(zhǔn)都需與設(shè)備上的法蘭一致。

(2)釜底閥的閥芯表面需與釜底面相平。

(3)如選用上展式閥門需確保釜底有足夠空間滿足閥芯行程范圍。

(4)反應(yīng)釜材質(zhì)為搪玻璃。鑒于搪玻璃材質(zhì)的特殊性，安裝釜底閥時(shí)容易使搪玻璃表面損傷，所以，采取讓設(shè)備制造廠商統(tǒng)一集成釜底閥的措施，來(lái)減少安裝上可能帶來(lái)的麻煩，而釜底閥的性能由設(shè)計(jì)來(lái)確定。



7、反應(yīng)釜底閥設(shè)計(jì)規(guī)范體會(huì)
在釜底閥的選用過程中我覺得儀表設(shè)計(jì)工作除了關(guān)注儀表的適用條件、儀表性能外，必須對(duì)儀表的安裝十分注意，只有正確合理的安裝才能保證儀表的精確使用。特別是一些特殊的儀表它的安裝要求也會(huì)比較高，也需要保證操作過程中它的可靠性，這時(shí)，需要儀表設(shè)計(jì)人員和其他專業(yè)以及儀表廠商緊密配合，提供一整套合理的安裝方案才能使設(shè)計(jì)更加的合理。釜底閥今后在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用會(huì)越來(lái)越多。在了解它的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，一些安裝要求后能更好的選用釜底閥來(lái)滿足設(shè)計(jì)和安全上的要求。