大口径超高温蝶阀的研制

                                  1　概述
                                 
                              大口径超高温蝶阀用于催化裂化装置能量烟气回收系统，装置的正常操作温度680℃，允许最高连续使用温度720℃，最高超温800℃，输送含有催化剂颗粒的再生烟气介质。由于介质对阀门冲刷强烈，为防止阀体壁厚因冲刷减薄而失效，阀体内大面积堆焊硬质合金，阀体极易产生变形和开裂，堆焊难度较大。因为系统温度较高，金属材料在高温中机械性能急剧下降，阀门应选用耐高温材料。为防止阀门泄漏超标，引起系统烟机不能正常停车，从而造成重大事故，对阀门密封结构及其零件的加工精度要求较高。
                                  2　结构特点
                                 
                              大口径超高温蝶阀阀体由钢板和锻件法兰焊接而成。阀杆为整体锻件结构，由外部轴承座支撑，并通过二端销连接带动阀瓣转动。2个半圆阀座前后错开，与阀瓣呈对称式分布，结合对称式流线形结构的阀瓣，使阀门具有良好的流通性能。3组填料密封，外加密封剂和吹扫二道辅助密封组成了高可靠性阀杆填料密封系统（图1）。

                                  3　设计依据
                                  3.1　使用工况
                                  工作压力　0.199MPa
                                  操作温度　680℃
                                  使用温度　720℃（连续工作最高温度）
                                  最高超温　800℃（<15min，每年少于6次）
                                 
输送介质　含有催化剂颗粒的再生烟气（最大颗粒直径为9.6μm，烟气中催化剂密度<200g/m3
                                  烟气流量　67kg/s（最大）
                                  介质流向　水平
                                  烟气分子量　29.1
                                  3.2　设计参数
                                  烟气流量　63kg/s（标准）
                                  设计压力　0.259MPa
                                  设计温度　704℃
                                  设计压差　0.152MPa
                                  腐蚀裕度　3.2mm
                                  阀体直径　1219mm（48in.内径）
                                  流通面积　7503cm2（全开启）
                                  全开Cv值　42800
                                  泄漏率　最大流量的0.67%（Cvmax值的0.16%）
                                  4　研制
                              　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
                                 
                              根据使用工况和设计参数要求，阀门研制的关键技术为正确选用主体材料、计算阀体最小壁厚、设计密封副结构和阀杆填料密封系统。
                                  4.1　主体材料选用
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