[发明专利]高压加氢反应特材调节角阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种调节角阀，尤其是一种高压加氢反应特材调节角阀。

背景技术

加氢反应器是PTA装置精制单元的主要部分，反应器内TA浆料和氢气在315℃的温度、8．5MPa的压力下进行化学反应，使中间产物4-CBA进一步生成PT酸，反应后的高温、高压工艺浆料经过调节角阀进入下—工艺流程。

我们知道，当压力为P1的液体介质经过流经调节阀节流孔时，流速增加，而静压力下降，当调节阀节流孔后的压力P2等于或者小于该液体介质所在工况下的饱和蒸汽压Pv时，部分液体介质就会汽化成气体，形成气液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时，液体介质会对调节阀的阀芯、阀座等阀内件产生冲蚀，并影响阀门的流通能力。如果产生闪蒸后，P2不是保持在饱和蒸汽压Pv以下，而是在调节阀节流孔之后又骤然上升，此时闪蒸产生的气泡会破裂并转化为液态，这个过程就是空化作用。产生空化作用时，由于调节阀节流孔后压力上升，闪蒸时产生的气泡会相继爆裂，爆裂产生的所有能量集中在破裂点上，形成极大的冲击力，此爆裂如果发生在调节阀节流孔后的固体表面附近，冲击力会慢慢撕裂材料表面。

PTA装置加氢反应器出料调节角阀阀后压力P2小于该工况下介质的饱和蒸汽压Pv，所以该工况下介质不会产生空化作用，只会发生闪蒸。并且因为调节角阀阀后压力P2是阀门的下游压力，是下游过程和管道的一个函数，饱和蒸汽压Pv是流体和工作温度的一个函数，所以闪蒸是不可避免的，必须通过选择合适的几何形状和材料来避免或尽量减小破坏。

氢气不是腐蚀性介质，在常温常压下不会对钢产生明显的腐蚀。但在高温高压工况下，它有很强的渗透能力。因为氢分子很小，高温高压的氢进入金属的晶格里面，产生很高的压力，严重时会导致金属表面鼓包或皱折，使金属表面鼓泡(称为“氢脆”)，造成材料塑性和强度降低，并因此而导致的开裂或延迟性的脆性破坏。温度越高、氢分压越突出，氢脆层就越深，发生氢脆破裂的时间也越短。金属材料的含碳量越高，在相同的温度和压力条件下，氢脆的倾向越严重。在加氢反应器中，由于有氢气参加反应，部分氢气随反应后的高温、高压工艺浆料经过调节角阀进入下—工艺流程，在此过程中，氢气对阀体及阀内件材料有一定的“腐蚀”作用(氢脆现象)。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种可以确保加氢反应器长期稳定运行、延长装置检修周期、提高工作效率的高压加氢反应特材调节角阀。

按照本发明提供的技术方案，所述高压加氢反应特材调节角阀，包括阀体、阀座、阀杆与阀芯，在阀体上固定有阀座，在阀体内滑动密封插接有阀杆，在阀杆的底端部一体连接有所述的阀芯， 在阀体与阀座之间安装有辅助导向座，在所述辅助导向座上安装有防冲刷套管，防冲刷套管的一端嵌入辅助导向座内，防冲刷套管的另一端嵌入阀体内，所述的阀杆滑动插接在防冲刷套管内。

在阀体外部设有两个冲洗口，其中一个冲洗口设置在进口正对面的阀体外部，与阀体进口中轴线成90°；另一个冲洗口设置在阀体颈部，垂直于阀杆的中轴线，且该冲洗口与阀体进口中轴线在阀体的底法兰面上的投影线成90°。

所述阀体进口中轴线与出口中轴线成135°，在所述阀体内部设有导流板，所述导流板分别设置在阀体进口正对面的内壁左右两侧，成90°夹角对称分布。

在所述阀芯上一体连接有导向叶片，导向叶片的外侧壁与阀座的内圆侧壁配合。

在阀体上固定有支架，在支架上螺接有限位调整件，在限位调整件内固定有防护套，所述的阀杆滑动插接在防护套内。

在阀体上开设有注油接口。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、阀体采用135°进出口结构，阀体内部流道更趋于流线型，基本消除阀体流道死区，确保介质流动通畅，防止介质在内壁堆积，影响阀门流通能力；

2、阀体内腔导流板设计，减少了高速介质在阀体内部产生的漩涡流，尽可能避免了闪蒸，并且由于导流板的分流作用，降低了高速介质对阀内件的冲刷；

3、阀体的冲洗结构设计，其中阀体进口正对面阀体外部的冲洗口，可以通过它利用高压水循环系统定期对阀体内腔进行冲洗，确保阀体内腔及阀座内腔不被介质堵塞；而阀体颈部的冲洗口，可对阀杆与防冲刷套管的间隙进行冲洗，可确保阀杆不被颗粒介质卡堵；

4、在双层填料组中间设计填料隔套，并在阀体上设计注油孔，可以在一定间隔周期内通过注油器加注符合IEC标准润滑油脂，对阀杆及填料进行润滑，延长了填料的使用寿命，降低了对执行机构的输出推力要求，增加了阀门的调节精度；