【摘要】：煤化工裝置整個工藝流程中存在很多的工藝閥門,煤化工裝置的主要特點是高溫、高壓,介質中含有大量的硬固體顆粒,因此傳統(tǒng)的石油化工用閥門如閘閥、截止閥等基本上不適用。煤化工工藝介質中存在的大量固體顆粒極易導致閥門磨損、沖刷、堵塞和粘結等,從而導致閥門開關失效甚至泄漏,造成整個裝置癱瘓。國外煤化工裝置閥門歷經(jīng)長期的技術攻關和反復試驗,技術上已趨于成熟,針對傳統(tǒng)工藝閥門在煤化工裝置上的使用缺陷,國外一些廠家研制的滑板閥在很大程度上可以解決上述問題,且其具有結構簡單、安裝空間小等特點,但是目前滑板閥在使用過程中仍然暴露出許多問題,這些問題主要表現(xiàn)在閥門長時間運行后閥門內漏、外漏、開關卡阻等方面。本課題根據(jù)煤化工裝置工藝閥門的運行環(huán)境、結構及介質物性等參數(shù),參考國外閥門的研究情況,選取典型工況的問題閥門,通過詳細設計計算(強度、剛度、操作力矩、流速等)開展滑板閥結構設計、密封面選材研究,針對傳統(tǒng)工藝閥門在煤化工裝置中暴露的問題做針對性結構改進,并通過有限元分析的方法對閥門結構進行優(yōu)化,解決閥門在運行過程中出現(xiàn)的開關卡阻、密封面泄漏等問題,使滑板閥更好的運用與煤化工裝置。本文通過對煤化工裝置滑板閥使用狀況分析調研,得出滑板閥主要失效模式,并通過有限元分析的方法對滑板閥進行優(yōu)化設計、選材,通過對滑板閥關鍵密封結構有限元分析,優(yōu)化閥門密封結構,為滑板閥密封結構設計提供理論依據(jù),并通過滑板閥樣機制造、型式試驗方法對滑板閥密封結構進行驗證,最終形成滑板閥密封結構設計方法。
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TQ53;TQ055.81
【圖文】：

噢夯獷ぷ爸霉ひ輾紜諾難芯烤哂薪洗蟮惱鉸砸庖濉Ｍ?1.1 典型煤直接液化工藝流程圖1.1 滑板閥研制背景及意義1.1.1 滑板閥研制背景煤化工裝置中存在著大量的工藝閥門，主要起切斷管路介質的作用，但是由于介質中存在大量硬度較高的固體顆粒，極易導致閥門磨損、沖刷、堵塞和粘結，傳統(tǒng)的石油化工用閥門如閘閥、截止閥、止回閥等基本不適用。金屬硬密封球閥在開關過程中不易使介質粘附在密封面上，因此具備良好的密封性能，曾在煤化工裝置上有過較為廣泛的運用，但是金屬硬密封球閥在長時間使用后易在閥門腔體處堆積固體顆粒，最終導致閥門功能的喪失；刀型閘閥在多晶硅等含固耐磨工況有過成功運用的經(jīng)驗，其較小的中腔間隙可有效避免固體顆粒在中腔處的堆積導致的閥門失效問題，刀型閘閥在煤化工裝置上也有運用業(yè)績，但刀型閘閥在開關過程中易使介質粘附在密封面上，易導致閥門在開關過程中出現(xiàn)卡阻、內漏等問題。滑板閥，其設計理念源于刀型閘閥，結合金屬硬密封球閥的結構特點，可應用于介

圖 1.2 典型顆粒工況球閥開關卡阻原理圖圖 1.3 浮動閥座結構示意圖門內漏或外漏或者外漏問題：如圖 1.4，傳統(tǒng)刀型閘質中含有的固體顆粒易粘附在密封面上，易使閥門導致密封面內漏；固體顆粒易進入閥桿密封區(qū)域，，造成閥門外漏。

圖 1.3 浮動閥座結構示意圖閥門內漏或外漏或者外漏問題：如圖 1.4，傳統(tǒng)刀型閘閥，介質中含有的固體顆粒易粘附在密封面上，易使閥門在從而導致密封面內漏；固體顆粒易進入閥桿密封區(qū)域，導劃傷，造成閥門外漏。

【參考文獻】

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1 盛利娜;;控制閥在苛刻工況下的應用[J];石油化工設計;2014年02期

2 沈偉鋼;于文婕;;我國閥門行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J];科技資訊;2013年17期

3 劉海波;吳巧梅;傅衛(wèi)平;馬玉山;高強;;煤化工用調節(jié)閥耐磨涂層工藝技術研究[J];儀器儀表學報;2012年12期

4 李玉璽;周伍喜;;鎢基硬面技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[J];硬質合金;2012年05期

5 王新昶;孫方宏;沈彬;彭東輝;張志明;;CVD金剛石涂層煤液化減壓閥關鍵部件的制備[J];金剛石與磨料磨具工程;2011年06期

6 王新昶;孫方宏;孫樂申;丁慶華;彭東輝;;高壓差高固含量減壓閥的仿真優(yōu)化設計[J];上海交通大學學報;2011年11期

7 張昌春;石巖;;激光熔覆高厚度涂層技術研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J];激光技術;2011年04期

8 張玉卓;;神華現(xiàn)代煤制油化工工程建設與運營實踐[J];煤炭學報;2011年02期

9 陳國順;;閥門密封副密封設計理論及計算方法的分析與研究[J];閥門;2010年03期

10 林文松;張光鈞;王慧萍;;激光熔覆技術的研究進展[J];熱處理技術與裝備;2008年02期

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1 余龍;閥門三維參數(shù)化建模與仿真分析[D];蘭州理工大學;2005年

2 韓寧;應用Fluent研究閥門內部流場[D];武漢大學;2005年

本文編號：2779477