0 概述

    PET生產裝置中終縮聚釜進口調節閥的選型很關鍵，它是用來對終縮聚釜進口液位進行控制。

    該閥門的工況有以下幾個特點：

    （1）黏度較大，動力黏度一般為3Pa•s左右；

    （2）溫度較高，一般為280～290℃；

    （3）閥前/后壓差較小，一般為10～50kPa。

    該閥門的選型和計算過程如下：先進行阻塞流判斷，然后進行Cv（流量系數）計算、黏度修正（當Re＜3500時，需進行雷諾數修正，Re按最大流量計算），初選調節閥口徑，并進行管件形狀修正，重新判斷是否阻塞流，再進行開度驗算，最后選定調節閥口徑及額定Cv值，考慮到增產的要求，故該調節閥選取余量系數較大。

    根據多年的設計和使用經驗，對使用過的幾種形式調節閥進行了綜合分析和對比。

    1 幾種調節閥結構及性能分析

    上海聚友化工有限公司三釜流程連續PET裝置中終縮聚釜進口調節閥使用過以下幾種形式：蝶閥、夾套偏心旋轉閥、夾套角形熔體閥。

    1.1 蝶閥

    蝶閥由閥體、閥板和執行機構組成，流路比單雙座閥簡單，阻力較小，適用于懸浮顆粒物和混濁漿狀流體，特別適用于大口徑、大流量、低壓差的場合。

    蝶閥的流量特性較差，其轉角在0～70°為近似等百分比特性，在70°之后則轉矩加大，工作不穩定，所以蝶閥常在0～60°轉角內使用。

    蝶閥特點是結構簡單、緊湊、體積小、質量輕、阻力小、流通系數大、維修量小、造價低。但泄漏量大、調節特性較差。氣動活塞式蝶閥如圖1所示。

圖1 氣動活塞式蝶閥

    1.2 夾套偏心旋轉閥

    偏心旋轉閥也叫凸輪撓曲閥，內部結構如圖2所示。它是在一個直通閥體內裝有一個球面閥芯，閥芯與轉臂相連，球面閥芯的中心線與輪軸中心偏離，轉軸帶動閥芯偏心旋轉。其運動軌跡是凸輪狀的，這種閥從全開到全關的偏轉角度為50°，閥芯球面與閥座密封圈緊密接觸達到可靠密封。

圖2 偏心旋轉閥內部結構圖

    偏心旋轉閥的特點是結構較簡單、體積較小、流路較通暢、死角小，可用于黏度較高的介質，流通能力較大，密封性好。但流量特性較差，介于線性和等百分比特性之間。

    針對PET生產中預聚物的特殊工況，可以選用了上海自動化儀表七廠夾套偏心旋轉閥，外形圖如圖3所示。

圖3 夾套偏心旋轉閥外形示意圖

    主物料連接法蘭選用與管道上同樣規格夾套法蘭連接，經過計算需要縮徑的在閥座上進行縮徑，共有100%/80%/60%/40%Cv4擋可選擇。夾套介質為熱媒，根據管道布置情況選擇合適的進口和出口方位，保證了閥體均勻加熱并且配管方便，夾套熱媒口法蘭規格一般選為DN25。選用西門子智能型定位器，調節閥與智能定位器配合，出廠前調成等百分比流量特性。

    1.3 夾套角形熔體閥

    PET裝置中夾套角形熔體閥進口品牌有德國SCHUF和日本ASKA，隨著PET裝置的國產化，國產夾套角形熔體閥在PET裝置上也得到了很好的應用，如圖4所示。

圖4 夾套角形熔體閥外形示意圖

    夾套角形熔體閥是根據角形閥的原理設計的，為聚合物專用的調節閥。其流露特別通順、圓滑、無死角，使得在過程中聚合物不會在閥內附著滯留或堆積。一般其閥芯和閥座都全面堆焊。閥門與夾套管內/外管外徑和壁厚相同，直接對焊連接。

    氣動執行機構分：薄膜式和活塞式2種。

    根據設備和管道的布置情況，一般選為120°或90°、流開或流閉型，但是優先選擇120°流閉型，這樣開停車時不宜滯留或積料。夾套熱媒就近引自夾套管線熱媒，根據管道布置情況選擇合適的進口和出口，保證閥體均勻加熱。但是體積較大、價格偏高。

    2 幾種調節閥使用情況

    2.1 蝶閥

    為了保證流路的暢通，閥體口徑選擇偏大，加上蝶閥自身調節特性較差，實際自動運行開度偏小，通常EQ（等百分比）開度在20%以下，需將閥門前的手閥適當關小，否則很難自動調節，因此在聚友三釜流程PET裝置中，較少使用蝶閥。

    2.2 夾套偏心旋轉閥

    依據工藝操作條件參數，通過選型計算，一般在閥座進行適當縮徑，以達到比較合適的開度范圍，從聚友多套裝置的使用情況看，使用國產夾套偏心旋轉閥，調節性能好，穩定可靠。

    2.3 夾套角形熔體閥

    根據工藝操作條件參數，通過選型計算，一般在閥座上進行適當縮徑，以達到比較合適的開度范圍，從聚友多套裝置的使用情況看，夾套角形熔體閥調節性能好，穩定可靠。

    3 結語

    夾套偏心旋轉閥體積較小，布置方便，整體調節性能較好，供貨周期短，一般在3個月之內，性價比最高。

    夾套角形熔體閥閥體內部流路通順、圓滑、無死角，調節性能好。進口品牌則供貨周期較長，價格偏高；國產品牌比進口品牌則價格相對降低，供貨周期縮短，一般在3個月左右，性價比較高。

    因此PET裝置中終縮聚釜進口調節閥，根據項目的具體情況，夾套偏心旋轉閥、夾套角形熔體閥都是很好的選擇。