鉴于聚丙烯装置环管反应器本身的结构特征和介质特性,环管反应器安全阀的结构设计与其他(tā)普通安全阀有(yǒu)着很(hěn)大的不同,具體(tǐ)如下四个方面。
入口阀座结构设计
聚丙烯安全阀阀座,与普通安全阀喷管形流道设计*不同,為(wèi)保证介质物(wù)料在环管中反应过程连贯通畅,其对接面的形状与管道*衔接,阀座入口处设计成与设备主管路的弧度一致的圆弧状尺寸,以此避免由于安全阀局部结构的变化,使得管道流通出现拐点,造成易产生介质凝结的流道死區(qū),介质流经安全阀入口时,易产生凝聚、堆积,或堵塞安全阀入口,影响安全阀和设备的正常工作。聚丙烯装置环管反应器安全阀入口连接尺寸设计需参照实际工况中管線(xiàn)及设备的连接数据而定,聚丙烯环管装置反应器的典型安装如下图所示。
密封结构设计
聚丙烯环管反应器用(yòng)安全阀密封结构采用(yòng)软密封分(fēn)體(tǐ)结构,主要原因是聚丙烯颗粒介质极易造成在金属密封面上滞留,从而不能(néng)很(hěn)好的保证密封性能(néng)。选择软密封可(kě)有(yǒu)效保证阀门的在線(xiàn)密封,消除介质对阀门密封的影响。
软密封分(fēn)體(tǐ)结构,将密封结构设计成為(wèi)分(fēn)體(tǐ)螺纹紧固式结构,分(fēn)為(wèi)阀瓣、密封圈、压块三个零件,密封圈被固定在可(kě)拆卸的金属压块与阀瓣形成的沟槽中,整體(tǐ)包覆式设计可(kě)有(yǒu)效防止密封圈被吹出,检维修时可(kě)以通过拆卸压块,较為(wèi)简易的完成密封圈的更换,具體(tǐ)如下图所示。
将密封副处结构设计成為(wèi)斜面密封型式,利用(yòng)阀座斜面与非金属材料的密封圈斜面,形成密封副,有(yǒu)效避免聚丙烯介质凝集在密封面上,影响阀门密封。由于此安全阀阀瓣结构属于连接式细長(cháng)杆结构,在阀门起跳过程中对中性不易保证,在阀座阀瓣密封副设计时采用(yòng)了不同锥角设计,即阀瓣与水平面夹角比阀座与水平面形成一定的夹角,同时保证了多(duō)次起跳的密封性能(néng)。
升力结构设计
聚丙烯装置环管反应器安全阀喉径处流道结构与安全阀不同,入口与密封副十分(fēn)接近,在环管部分(fēn)设计為(wèi)环形流道,以及特殊的节流设计,阀瓣开启可(kě)迅速升压,使安全阀在不影响排放性能(néng)的情况下,能(néng)够获得较好的升力,如下图所示。根据经验数据和试验结果,协调流道零部件的比例关系,设计出合理(lǐ)的反冲盘反冲面积和反冲角度,使其获得足够的升力,保证阀门的准确开启、稳定排放。
同时,為(wèi)考虑调节回座压力的需求,设计调节圈和定位螺钉。通过调节调节圈的齿数,可(kě)对安全阀的回座压力进行调节,使安全阀在获得足够的升力的前提下,能(néng)够迅速回座,避免介质的过量流失、浪费。
波纹管背压保护装置设计
聚丙烯环管反应器安全阀,為(wèi)防止背压影响,依据背压进行波纹管设计,高背压时采用(yòng)多(duō)层波纹管设计,但由于环管反应器介质中含有(yǒu)大量固體(tǐ)颗粒,在排放时,固體(tǐ)颗粒高速从流道喷出瞬间,可(kě)能(néng)冲击到波纹管,造成波纹管破损或是进入波纹管的波间间隙,聚集、结晶,从而影响波纹管的工作性能(néng),所以需要设计专门的背压保护装置。如上图所示,安全阀波纹管保护套包裹于波纹管外围,末端与波纹管下接头间间隙极小(xiǎo),在不影响波纹管及阀门的正常工作情况下,将排放时介质的影响降到避免介质中的固體(tǐ)颗粒损坏波纹管或影响其正常工作,可(kě)以大限度保护波纹管。