[實用新型]一種乙烯裂解爐用金屬密封平板閘閥

無效

• 申請號: 200820139808.8
• 申請日: 2008-10-16
• 公開（公告）號: CN201269316Y
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 丁英仁;王建軍;劉金賢
• 申請（專利權）人: 北京航天石化技術裝備工程公司
• 主分類號: F16K3/02
• 分類號: F16K3/02;F16K27/04;F16K3/314;F16K49/00;F16K41/02;F16K37/00;C07C11/14
• 代理公司: 核工業專利中心
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本實用新型屬于一種金屬密封平板閘閥，具體涉及一種適合于乙烯裂解爐中作為裂解氣閥和清焦閥用的平板閘閥。

背景技術

裂解氣閥和清焦閥是乙烯裂解裝置的關鍵設備之一，其中，裂解氣閥用以切斷裂解氣總管線，清焦閥用以切斷清焦管線，裂解氣閥和清焦閥在三種工作模式之間交替切換：

1)裂解模式：裂解氣閥開啟，清焦閥關閉，裂解爐在裂解，裂解氣和急冷油混合一起進入分離塔，此時工況壓力為1巴，溫度約為250℃；工作一個周期(約30～60天)，后，裂解爐內壁結焦，效率降低，需要清焦，閥門進入切換模式。

2)切換模式：裂解閥正在“關閉”中，清焦閥正在“開啟”中。至裂解閥全關，清焦閥全開狀態，進入清焦模式。

3)清焦模式：裂解氣閥關閉，清焦閥開啟，當裂解爐在清焦時，急冷器停止噴油，含有焦碳顆粒的煙道氣通過清焦閥放空，此時工況壓力為0.7巴，溫度約為400∽500℃，清焦模式持續1～2天。閥門再次切換，至裂解閥全開，清焦閥全關，再次進入裂解模式，如此循環往復。

一臺裂解爐通常配備一個裂解氣閥和一個清焦閥，近年來，為了提高切換安全性，防止裂解氣倒流和清焦管線超壓，出現了三閥配置，即在原有的基礎上增加了一個小清焦閥。

裂解氣閥和清焦閥的介質是裂解氣和清焦氣，其成分十分復雜，有裂解產物碳氫化合物、CO和CO2氣體、急冷油、水蒸汽等，在清焦過程中還會產生大量的結焦顆粒，是多相流。裂解氣在溫度降低時會重新聚合形成結焦。因此作為裂解氣閥和清焦閥的閥型，必須具備以下特點：

1)耐高溫：最高到600℃；

2)耐顆粒：主要指密封副能被保護，以免被顆粒覆蓋，造成密封失效；要耐劃傷，以免泄露；

3)防結焦，結焦是指裂解氣進入閥腔，由溫度降低而聚合、凝固形成塊狀物。防焦的根本是在全開位、全關位和“開”、“關”切換中，防止裂解氣進入閥腔。

目前，公知的裂解氣閥和清焦閥的閥型主要有以下三種類型：軟密封平板閘閥、硬密封平板閘閥和硬密封平行式閘閥，這三種類型的閥門均存在一定的不足和缺陷：

如圖1所示的軟密封平板閘閥，軟密封是指密封環材料是非金屬，20世紀90年代以前，在我國裂解爐上運行的裂解氣閥和清焦閥大多是帶導流孔的軟密封平板閘閥。軟密封的缺陷在于：

1)使用周期短。高溫密封圈材料一般為石棉，由于顆粒很容易劃傷密封面，造成密封失效，需要一年更換一次密封圈，而乙烯廠的檢修周期從一年改為三年，滿足不了生產要求；同時石棉不利于環保，已被國家限制使用。

2)公知的平板閘閥均為下置導流孔設計，導流孔位于閥板下部，閥板下降時閥門關閉，在關閉過程中，密封圈和導流孔形成的通道位于下部，裂解氣在重力的作用下，可以通過導流孔進入閥腔，形成結焦，在閥腔中積聚，造成閥板關閉不到位。

如圖2所示的硬密封平板閘閥，硬密封是指密封副為金屬，硬密封平板閘閥一般采用浮動閥座密封結構，主要由浮動閥座、密封環、壓力環、彈簧組成，這種結構的特點是閥座可沿通道方向移動，主要依靠彈簧的壓力來形成進口密封，而閥座和閥體的密封靠介質力來保證。硬密封平板閘閥的缺點在于：

1)固體顆粒易在浮動閥座的縫隙間沉積，造成浮動閥座性能失效，導致進口泄漏。

2)硬密封，加工精度和表面光潔度要求高，不易實現；

3)摩擦系數大，動作困難，容易產生“卡阻”現象。

如圖3所示的硬密封平行式閘閥，它是一種帶導流孔的平行式閘閥。20世紀90年代以后，特別是最近幾年，很多的用戶選擇此閥型。其原理為兩塊平行閥板和一個膨脹節安裝在眼鏡式的閥板架中，利用“內楔”機構使兩塊閥板分別壓緊在進出口閥座上形成密封。此類閥門的缺點是：

1)結構復雜，活動件多，可靠性降低。

2)體積大、閥門重，制造成本高，需要安裝空間大。

3)在閥門全開位置，膨脹節和閥座很難密封，裂解氣可以進入閥腔，形成結焦，在閥腔中積聚，造成閥板關閉不到位。

4)金屬閥座，不易檢修，維修困難。

發明內容

本實用新型的目的是，提供了一種克服了軟密封平板閘閥、硬密封平板閘閥、硬密封平行式閘閥的缺點的全導板的金屬密封平板閘閥。