姚聰　顏駿

摘 要：介紹了旋轉盤閥的結構形式特點與優(yōu)勢及其應用范圍，著重介紹了盤閥在高磨損工況的使用，同時結合實際應用案例對比了旋轉盤閥與普通球閥在實際應用中具有哪些優(yōu)勢。

關鍵詞：旋轉盤閥的結構形式；旋轉盤閥特點及優(yōu)勢；旋轉盤閥的應用工況；與普通球閥的比較；旋轉盤閥的應用案例

在石化裝置中存在很多高磨損的特殊工況，如煤氣化裝置中煤粉的輸送、煤氣化裝置中煤渣的輸送、有機硅裝置及硅烷生產裝置中硅粉的輸送。這些工況的共同點是輸送物料為顆粒狀且硬度很高。這種工況下對氣動開關閥的耐磨性要求很高。氣動開關閥普遍應用的為全通徑O型切斷球閥，高磨損工況下對閥芯及閥座堆焊銅鈦萊合金或者噴涂碳化鎢硬化處理。雖然球閥進行了硬化處理，但在使用過程中，粉料對球閥的球芯及閥座磨損非常嚴重，球閥壽命通常只有幾個月，導致頻繁的更換閥門，使運行成本增加。一些企業(yè)嘗試更換為陶瓷球閥，閥體為金屬全內襯陶瓷，閥芯和閥座均為陶瓷材質。實際使用過程陶瓷球閥使用壽命遠高于金屬球閥，節(jié)約了很大的成本。但陶瓷球閥與金屬球閥的結構形式相同，過程中也會磨損同時陶瓷較脆，高溫高壓的場合不適合應用。有沒有一種閥門即有良好的耐磨性，又有很大的適用范圍呢？旋轉盤閥的能夠有效的克服這種惡劣的工況，在實際的使用過程中取得了滿意的效果。

1 旋轉盤閥（單盤）的結構形式及工作原理和特點

旋轉盤閥是通過控制圓盤型閥盤滑動來實現(xiàn)快開、快關的一種閥門專門針對磨損嚴重的惡劣工況。工作過程：氣動執(zhí)行機構通過閥桿與搖臂使閥盤轉動一定的角度來實現(xiàn)閥門的開關，過程中閥盤密封面借助彈簧壓力始終使閥盤緊密貼合在閥座上，同時又允許閥盤在密封面的垂直方向上有位移來補償閥的熱膨脹和冷縮，克服背壓且能防止顆粒進入密封面。在開關過程中，閥座密封面對閥盤在切線方向上的摩擦力之差使閥盤自轉，從而不斷的拋光密封面，這種獨特的自拋光設計使的旋轉盤閥能在惡劣的工況下不斷的清潔和拋光密封面，使閥密封性保持良好且不會磨損閥座和閥盤，閥盤動作和閥盤自轉如下圖：

2 應用案例

某硅烷生產裝置中有種典型工況為高磨損工況，工況為反應器硅粉進料工況：物料：干燥硅粉；壓力：3.50MPa；溫度：150℃；管道尺寸：DN100；管道材質：310S。此種工況的特點是物料為硬度極高的硅粉且伴有高溫高壓。設計選型為全通徑O型切斷球閥，閥芯及閥座材質均為310S并整體噴涂碳化鎢硬化處理。建成投產后由于切斷球閥開關頻繁，使用一段時間后出現(xiàn)關不嚴、泄漏量增大，三四個月后停車檢修發(fā)現(xiàn)切斷球閥球體及閥座磨損嚴重，導致泄漏量增大，閥座與閥體的閥腔內泄漏有硅粉，導致閥門關不嚴，閥門無法使用，在更換新切斷球閥后依然磨損嚴重使用時間短。最終更換開關閥形式，結合高磨損、高溫高壓工況充分研究、技術交流后采用了旋轉盤閥。具體選型：旋轉盤閥形結構形式：角行程單盤旋轉盤閥；閥體材質：310S；閥座材質：Stellite+噴涂碳化鎢；閥芯形式：單盤閥；閥盤材質：Stellite+噴涂碳化鎢；材質填料：柔性石墨；閥桿閥臂材質：XM-19。

更換為單盤旋轉盤閥后，使用過程中一直狀況良好。一年后裝置檢修看閥門的磨損情況，閥盤和閥座的密封面處未發(fā)現(xiàn)較嚴重的磨損，只是填料處出現(xiàn)磨損在更換填料后仍然能夠正常使用。本案例選用角行程單盤旋轉盤閥，此外旋轉盤閥還有直行程盤閥，雙盤旋轉盤閥等不同的結構形式，根據(jù)具體工況選擇不同形式的旋轉盤閥。

3 旋轉盤閥與普通切斷球閥相比較的優(yōu)勢

3.1 結構形式

切斷球閥：切斷球閥雖然流道很簡單，但是閥座的結構較為復雜。

旋轉盤閥：旋轉盤閥結構形式很簡單。

3.2 自清潔能力

切斷球閥：切斷球閥閥芯和閥座接觸面不具備自清潔能力，容易磨損導致物料泄露至閥座與閥體之間的腔體內。

旋轉盤閥： 旋轉盤閥的閥盤與閥座之間具有自清潔、自拋光能力，使閥盤和閥座的密封面不易磨損，保證了使用壽命。

4 結論

實際情況證明旋轉盤閥的結構優(yōu)勢加上獨特的密封面自拋光、自清潔設計使得旋轉盤閥在磨損嚴重的惡劣工況中與普通切斷球閥相比表現(xiàn)出了卓越的耐磨性，具有密封可靠，使用壽命長等特點。避免了頻繁更換閥門，為企業(yè)節(jié)省了大量的人力物力。因此旋轉盤閥在粉料輸送、漿料輸送等磨損嚴重的惡劣工況有很大的應用前景。

參考文獻：

[1]陸培文.實用閥門設計手冊[M].3版.北京：機械工業(yè)出版社，2012.

[2]孟磊. 耐磨球閥密封性能優(yōu)化方案 [J].乙烯工業(yè)，2014.26（01）：37-38.

作者簡介：

姚聰（1981- ），男，吉林人，2007年畢業(yè)于吉林化工學院自動化專業(yè)，現(xiàn)工作于中國化學賽鼎寧波工程有限公司儀電設計部，從事石油化工自動化工程設計工作，任工程師。