CN102261480B - 一种折叠式阀板翼阀 - Google Patents

Abstract

一种用于催化裂化装置旋风分离器料腿出口的折叠式阀板翼阀，将传统的旋风分离器料腿翼阀阀板分为上下两部分，即上阀板(1)和下阀板(2)，两者之间可以相对转动。分别在两阀板对应的位置焊接吊柱(3)，然后用吊环(4)连接两板。本发明特别适用于催化裂化装置中料腿内部催化剂质量流率变化比较大的情况。当催化剂质量流率比较小时，颗粒在翼阀出口处未形成满管流，由于两板之间可以自由活动，只有下阀板(2)打开，上阀板(1)的开口缝隙很小，可以形成良好的密封；当催化剂质量流率较大时，上阀板(1)和下阀板(2)同时打开，排出催化剂颗粒，也不会形成大的反窜气流，从而可以有效地减轻反窜气流携带催化剂颗粒对翼阀阀板造成地冲蚀磨损。本发明结构简单，成本较低，能够有效减轻因气流携带催化剂颗粒而对翼阀阀板造成的冲蚀磨损。

Description

一种折叠式阀板翼阀

技术领域

本发明涉及催化裂化装置旋风分离器料腿出口的折叠式阀板翼阀，其结构可有效地减轻因气流携带催化剂颗粒反窜进入旋风分离器料腿，从而对其造成冲蚀磨损，进而保证旋风分离器的正常操作。 

背景技术

旋风分离器是催化裂化装置中的重要设备之一。旋风分离器料腿下部出口设有翼阀，其作用是稳定料腿中催化剂的浓度和藏量，平衡负压差，具有单向排料和避免气体反窜进入料腿的功能，以保证旋风分离器的正常操作。因此翼阀的性能直接影响到旋风分离器的运行状况。但在实际应用中，有部分催化裂化装置旋风分离器的翼阀阀板表面发生磨损现象，在阀板密封贴合面附近形成冲蚀的沟槽，甚至将阀板磨透穿孔，进而影响到旋风分离器的正常操作。 

对旋风分离器翼阀周围流场进行分析表明翼阀阀板密封贴合面的磨损是由气流携带催化剂颗粒造成的，属于气固两相流冲蚀磨损。通常旋风分离器料腿内的压力低于外部排料空间的压力，这个压力需要由料腿内堆积一定高度，一定浓度的催化剂形成的负压差来平衡，即有效的料封高度。当旋风分离器料腿翼阀处于流化床的稀相区时，翼阀外部有大量的悬浮催化剂颗粒。在料腿排料过程中，翼阀阀板被料腿内堆积的催化剂推开后，有时催化剂流率比较低，催化剂并不是满管流出，翼阀阀板开口下部处于半管排料流出状态，上部处于气体反窜漏风状态，如附图1所示；或翼阀内的催化剂流率很低，阀板与阀口的密封不严，不能建立起有效的料封高度，此时翼阀外部的气体会从翼阀开口的上部空隙进入料腿，形成气体反窜。这种倒流的气体会夹带悬浮的催化剂颗粒进入上部翼阀开口，形成对翼阀阀板的冲蚀磨损。因为气体进入翼阀后急速转向上行，而颗粒在惯性力的作用下，脱离流线，部分颗粒会撞击阀板表面，导致对阀板的冲蚀，在阀板表面形成沟槽，这种磨损通常发生在密封贴合面附近。 

当阀板密封不严，或者阀内没能建立起有效地料封高度，长期处于漏风状态，同样也会产生上述的冲蚀磨损。对催化裂化装置的现场调研表明旋风分离器的翼阀阀板磨损问题比较普遍，对于催化裂化装置而言是一种潜在的危害。 

中国专利ZL200520112642.7，一种板式翼阀，在阀板与料腿出口的贴合面上，镶嵌耐磨层，耐磨层为硬质合金或耐磨粉末层，解决磨损问题。总体翼阀的结构不做任何变化。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种折叠式阀板翼阀，可以减轻因反窜气流携带催化剂颗粒对翼阀阀板的冲蚀磨损，延长其使用寿命，同时还要能够保证旋风分离器料腿的正常操作。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，包括上阀板(1)、下阀板(2)、吊柱(3)、吊环(4)，其特征在于：折叠式阀板翼阀将传统的一整块阀板分割为上下两块阀板，上下阀板的分割线位于整个阀板高度的1/3至1/2之间的区域；上阀板(1)在与下阀板(2)的铰接处为凹形圆弧面，下阀板(2)在与上阀板(1)的铰接处为凸形圆弧面；上下两阀板分别焊接两个圆柱形吊柱(3)，下阀板(2)的圆柱形吊柱(3)中心线应该与凸形圆弧的圆心在同一轴线上；两阀板的吊柱(3)之间用吊环(4)连接，吊环(4)固定在上阀板(1)的吊柱(3)上，而下阀板(2)、吊柱(3)与吊环(4)之间可以相对转动，这样下阀板(2)可以相对上阀板(1)转动，具有折叠功能。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，其特征在于：所述的折叠式阀板翼阀将传统的整块阀板分割为上下两部分，上下阀板的分割线位于整个阀板高度的1/3至1/2之间的区域。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，其特征在于：所述的折叠式阀板翼阀上下阀板的连接面为凹凸圆弧面，上阀板(1)为凹形圆弧面，下阀板(2)为凸形圆弧面。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，其特征在于：所述的折叠式阀板翼阀上下两阀板分别焊接两个圆柱形吊柱(3)，下阀板(2)的圆柱形吊柱(3)中心线应该与凸形圆弧的圆心在同一轴线上；两阀板的吊柱(3)之间用吊环(4)连接，吊环(4)固定在上阀板(1)的吊柱(3)上，而下阀板(2)吊柱(3)与吊环(4)之间可以相对转动。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，其特征在于：折叠式阀板翼阀处于密封状态时，上下阀板的安装倾斜角度为3°～9°。 

以下结合附图详细叙述本发明折叠式阀板翼阀的技术方案。 

通常催化裂化装置反应器的旋风分离器料腿下部出口设置翼阀，其料腿直径设计均是按照最大的催化剂颗粒流率设计的。但在实际操作中，催化剂颗粒流率有时比较小，在料腿出口，催化剂排料并不是满管流出，而是处于半管流出状态；或翼阀内的催化剂流率很低，阀板与阀口的密封不严，不能建立起有效的料封高度，此时翼阀外部的气体就会从翼阀开口的上部空隙进入料腿，形成气体反窜。这种倒流的气体会夹带悬浮的催化剂颗粒进入翼阀内部，形成对翼阀阀板产生冲蚀磨损。 

为了减轻气固两相流对翼阀阀板的冲蚀磨损，又能保证旋风分离器的正常操作，本发明采用的技术方案是：在旋风分流器料腿翼阀阀板的基本结构的基础上进行改进，将翼阀阀板分为上下两部分，两者之间可以相对转动，见附图2。当旋风分离器料腿内的催化剂颗粒流率较低时，折叠式阀板翼阀的下阀板被推 开，而上阀板闭合，见附图3。此时料腿内的催化剂颗粒主要从下阀板开口处排出，上阀板的密闭性较好，不会形成大的反窜气流。当旋风分离器料腿内的催化剂颗粒流率较大时，折叠式阀板翼阀的上阀板和下阀板同时打开，料腿内的催化剂颗粒从上下阀板开口处排出，也不会形成大的反窜气流，见附图4。结果折叠式阀板可以明显地减轻反窜气流携带催化剂颗粒对阀板的冲蚀磨损，保证旋风分离器系统的正常操作。 

本发明一种折叠式阀板翼阀，见附图2，包括上阀板(1)，下阀板(2)，吊柱(3)，吊环(4)。上阀板(1)和下阀板(2)的分界线位于整个阀板高度的1/3至1/2之间的区域；折叠式阀板翼阀的上阀板(1)和下阀板(2)的连接接触面为圆弧形面，上阀板(1)为凹形圆弧面，下阀板(2)为凸形圆弧面。折叠式阀板翼阀的上阀板(1)和下阀板(2)的吊柱(3)均为同一直径，下阀板(2)的吊柱(3)中心线应该与下阀板(2)的凸形圆弧的圆心在同一轴线上。折叠式阀板翼阀的吊环(4)用焊接的方法固定在上阀板(1)的吊柱(3)上，而下阀板(2)吊柱(3)与吊环(4)之间可以相对转动。整个翼阀阀板的安装倾斜角度为3°～9°。 

与现有的旋风分离器翼阀相比，本发明折叠式阀板翼阀具有如下显著的优点： 

1、本发明折叠式阀板翼阀，特别适用于料腿内的催化剂流率变化比较大的情况。催化剂流率比较小时，仅开下阀板；催化剂流率比较大时，上下阀板全开，可以明显减轻气固两相流对阀板的冲蚀磨损； 

2、本发明折叠式阀板翼阀的上下阀板的分割比例可以根据需要进行调整，同时上下阀板的重量也可以进行调整； 

3、本发明折叠式阀板翼阀结构简单，成本较低，有广泛的用途。 

附图说明

图1为翼阀开口后颗粒对阀板的冲蚀磨损示意图 

图2为本发明折叠式阀板翼阀的结构示意图 

图中，1-上阀板，2-下阀板，3-吊柱，4-吊环。 

图3为本发明折叠式阀板翼阀的半开状态示意图 

图4为本发明折叠式阀板翼阀的全开状态示意图 

具体实施方式

本发明一种折叠式阀板翼阀，解决目前翼阀阀板磨损的问题。具体实施的方案图，见图2，折叠式翼阀安装在催化裂化装置旋风分离器料腿的出口处。通过将翼阀阀板分为上下两部分，两阀板之间可以相对转动。上阀板(1)和下阀板(2)的分界线位于整个阀板高度的1/3至1/2之间的区域。整个翼阀阀板安装倾斜角度为3°～9°。当催化剂流率比较低时，翼阀只有下阀板(2)打开，而上阀板(1)的开口缝隙很小，料腿内催化剂颗粒能形成良好的料封，这样能明显减轻气流携带颗粒对翼阀阀板的冲蚀磨损。这些结构都能经过机械加工，简单易行，安装方便。 

Claims (3)

1.一种折叠式阀板翼阀，包括上阀板(1)、下阀板(2)，吊柱(3)，吊环(4)，其特征在于：折叠式阀板翼阀将传统的一整块阀板分割为上下两块阀板，上下阀板的分割线位于整个阀板高度的1/3至1/2之间的区域；上下两阀板分别焊接两个圆柱形吊柱(3)，下阀板(2)的圆柱形吊柱(3)中心线与凸形圆弧的圆心在同一轴线上；两阀板的吊柱(3)之间用吊环(4)连接，吊环(4)固定在上阀板(1)的吊柱(3)上，下阀板(2)、吊柱(3)与吊环(4)之间可以相对转动。

2.根据权利要求1所述的折叠式阀板翼阀，其特征在于：所述的折叠式阀板翼阀，上阀板(1)在与下阀板(2)的铰接处为凹形圆弧面，下阀板(2)在与上阀板(1)的铰接处为凸形圆弧面。

3.根据权利要求1所述的折叠式阀板翼阀，其特征在于：折叠式阀板翼阀处于密封状态时，整个翼阀阀板的安装倾斜角度为3°～ 9°。

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