Резюме
При газификации угля, пиролизе и высокотемпературном циклоновом отделении пепел и шлаки должны удаляться из сосудов, работающих при давлениях от 10 до 40 бар.Эта сложная служба требует блокировки хоппер или давление снизить систему, которая может выпускать твердые вещества, не позволяя высокое давление газа выйтиДля этой функции используются две технологии: порошковой вращающийся клапан и шлюзовой замок, также известный как шлюзовой хоппер с чередующимися шлюзовыми клапанами.В то время как оба направлены на изоляцию давления и выброс пепла, их принципы работы, надежность уплотнения и непрерывность разряда принципиально отличаются.Система замка ворот использует последовательное открытие нескольких ворот для создания промежуточной камеры давленияВ этом руководстве сравниваются две технологии по эффективности уплотнения, возможности давления и непрерывности работы, чтобы помочь инженерам определить правильное решение для обработки пепла под высоким давлением.
А.
порошковый вращающийся клапанпредназначен для высокого давления пепла службы является массивно построенный вращающийся воздушный шлюз питатель с толщиной стенки корпуса от 50 до 100 миллиметров.Он оснащен многоствольным ротором с закрытыми концами, чтобы предотвратить обход газаКончики ротора жестко облицовываются карбидом вольфрама или керамическими вставками и проходят против отверстия с отверстием от 0,10 до 0,20 миллиметра.Клапан приводится в действие гидравлическим двигателем с высоким крутящим моментом, способным обеспечивать стартовый крутящий момент более 5000 ньютон-метровУпругие уплотнители, как правило, состоят из нескольких колец с графитом, между кольцами которых устанавливается азотная плита, чтобы предотвратить попадание горячего газа.Весь клапан заключен в сосуд давления, предназначенный для полного давления системыОн вращается непрерывно, позволяя пеплу проходить из сосуда высокого давления в флэш-танк низкого давления или блокирующий хоппер.
Система блокировки ворот, обычно называемая расположением замковой лопатки, использует два или более тяжелых клапанов ворот, расположенных в серии с промежуточной камерой.Верхний клапан шлюза соединяет сосуд высокого давления с промежуточной камерыНижний вентиль соединяет камеру с выпускной трубой. Последовательность следующая: оба входа закрываются. Верхний вход открывается, позволяя пеплу заполнить промежуточную камеру.Верхние ворота закрываются.Затем камера подается в давление или давление понижается через клапан выделения.Нижняя дверь закрывается и цикл повторяется.Это серийный процесс, который опирается на последовательное уплотнение клапанов ворот для поддержания изоляции давления.
Физически, вращающийся клапан представляет собой непрерывно вращающееся устройство с динамической уплотнением на свободном конце и упаковкой вала.Замок ворот - это система, работающая на базе с статической уплотнением на сиденьях воротРотационный клапан обеспечивает почти непрерывный поток с незначительным пульсированием.Эти эксплуатационные различия определяют, какая технология может быть применена в данном процессе газификации или циклона.
Почему выбор между вращающимся клапаном и шлюзовым замком имеет значение
Установка неправильной технологии обработки пепла при высоком давлении создает опасность для безопасности, проблемы с регулированием давления и серьезное износоустойчивость, которая может привести к отключению газификатора.
Надежность уплотнения под сильным давлением
При работе газификатора при 30 барах любой путь утечки позволяет выйти синтезирующему газу или горячему газу сгорания, создавая опасность пожара или взрыва.Ротационный клапан поддерживает механическую уплотнение через просвет ротораНебольшое кольцевое разрыв 0,15 миллиметра ограничивает поток газа.скорость обхода газа значительно увеличиваетсяПри 30 барах ворота должны выдерживать огромное дифференциальное давление.Если сиденье разрушается от абразивного пеплаЗамок ворот обычно включает в себя вторичный изоляционный клапан в качестве резервной, но один отказ ворот все равно может выпускать газ.Ротационные клапаны обеспечивают более непрерывную и предсказуемую уплотнение, в то время как замки ворот зависят от целостности каждой двери в последовательности.
Непрерывность выпуска и стабильность процессов
Газификаторы и циклоны лучше всего работают при устойчивом удалении пепла.Это устойчивое оттягивание поддерживает постоянный уровень постели в газификаторе или постоянное падение давления через циклонный диплег. Система блокировки ворот выпускает пепел в партии. Во время фазы заполнения пепел накапливается в промежуточной камере, но не выходит из системы. Во время фазы выпуска, пепел накапливается в промежуточной камере, но не выходит из системы.выделяется большой слизняк пепла.Для процессов, чувствительных к уровню пепла или равновесию давления,непрерывный разряд вращающегося клапана предпочтительнее.
Использование механизмов в абразивном высокоточном пепле
Пепел от угольных газификаторов содержит несожженный углерод, расплавленные частицы шлака и абразивные минеральные вещества.создавая высокоэрозионную трехфазную смесь. В вращающемся клапане кончики ротора и корпусные отверстия испытывают непрерывное эрозионное изнашивание. Кончики карбида вольфрама могут длиться от 3 до 6 месяцев, прежде чем потребуется коррекция.часто требует замены рукава через 12-18 месяцевСистемы блокировки ворот сосредоточивают износ на сиденьях ворот и краях ворот.Замена шлюзов - это крупное предприятие, требующее входа судна или ослепления линииОбе технологии подвергаются серьезному износу, но вращающийся клапан позволяет регулировать наконечник без удаления клапана из линии, обеспечивая преимущество в обслуживании.
Снижение давления и управление газом
Системы блокировки ворот требуют снижения давления между заполнением и выгрузкой.и перемещенный газ возвращается в процесс или в факелЭта система обработки газа добавляет сложности и требует тщательного контроля, чтобы предотвратить скачки давления.Ротационные клапаны не требуют давления, потому что они работают как непрерывный барьер давленияДля заводов, стремящихся свести к минимуму сложность обработки газа, вращающийся клапан упрощает схему процесса.
Оперативная гибкость и отказ от деятельности
Скорость генерации пепла газификатора зависит от качества угля и рабочей нагрузки.Система шлюзового замка имеет фиксированный объем камерыУвеличение частоты цикла обеспечивает некоторое отключение, но минимальное время цикла ограничено продолжительностью давления,обычно от 30 до 60 секундЭто ограничивает возможность отключения систем шлюзозащиты по сравнению с вращающимися клапанами.
Как выбрать между вращающимся клапаном и шлюзовым замком
Выбор зависит от давления системы, характеристик пепла и требований интеграции процесса.
Шаг 1 Оценить давление системы
Для давлений ниже 10 бар, тяжелый рабочий вращающийся клапан, как правило, является самым простым и надежным выбором.но вращающийся клапан предлагает более простую работуДля давлений выше 25 бар системы блокировки ворот становятся более распространенными, поскольку изготовление вращающегося клапана для выдержки такого экстремального давления становится чрезвычайно дорогим и механически сложным.Крупнейшие вращательные клапаны в промышленном обслуживании обычно имеют номинальную мощность 16 бар, хотя индивидуальные конструкции достигли 25 бар.
Шаг 2 Оценка размера и температуры частиц пепла
Мелкоплавчивый пепел предпочитает вращающийся клапан, потому что непрерывное вращение предотвращает пересечение и поддерживает поток.Большие куски шлака предпочитают шлюз, потому что ворота могут широко открываться, чтобы пройти сверхразмерный материалТемпература пепла выше 600 градусов по Цельсию благоприятствует шлюзовым замкам, потому что операционная партия позволяет пеплу слегка остыть в промежуточной камере перед выбросом.Ротационные клапаны требуют обширных условий охлаждения при таких температурах.
Шаг 3 Анализ требований к стабильности процесса
Если газификатор или циклон требует абсолютно постоянного отвода пепла для поддержания баланса давления, предпочтительным является вращающийся клапан.Замок ворот приемлем.Большинство современных комбинированных газообразующих установок используют вращающиеся клапаны для более плавной работы и более простой схемы управления.
Шаг 4 Рассмотреть вопрос о доступе к техническому обслуживанию
Ротационные клапаны требуют доступа к крану для удаления, но позволяют регулировать концы в линейном режиме.Для установок в отдаленных местах с ограниченными ресурсами технического обслуживания, более простой профиль обслуживания вращающего клапана является преимуществом.
Пример применения
На заводе по газификации угля в Китае работала система замковой стойки с двумя клапанами высокого давления в серии для сброса пепла при 22 барах.требует 12-часового отключения для замены воротПо расчетам завода, каждое отключение обошлось в 85000 долларов на потерю производства синтеза газа.Вентиль имел литой стальной корпус с толщиной стенки 80 миллиметровПосле установки кончики ротора регулировались через 90 дней.и отверстие корпуса не показало измеримого износа через 18 месяцевЗавод устранил незапланированные остановки для обслуживания клапанов пепла и увеличил годовую операционную доступность на 4,2 процента, принося дополнительные 1,8 миллиона долларов дохода.
Частые вопросы
Каково максимальное давление для вращающегося клапана в службе пепла
Стандартные тяжелые вращательные клапаны имеют давление до 10 бар.Системы блокировки ворот обычно требуются из-за механических ограничений корпусов вращающихся клапанов.
Как шлюзовый замок справляется с давлением спускается вниз
Промежуточная камера между двумя воротами оборудована выпускным клапаном, подключенным к системе контроля давления.камера медленно разгружается, чтобы соответствовать давлению разрядаСкорость нагнетания контролируется для предотвращения флюидизации или извержения пепла.
Может ли вращающийся клапан обрабатывать большие куски шлака
Ротационные клапаны могут обрабатывать куски до примерно 30 процентов отрыва роторного кармана. Более крупные куски могут забивать ротор.Для шлаков с частыми крупными клинкерамиРекомендуется использовать шлюзовый замок или специально разработанный широкоразъемный вращающийся клапан.
Какая технология имеет более низкую стоимость жизненного цикла
Для давлений ниже 10 бар, вращающиеся клапаны обычно имеют более низкую стоимость жизненного цикла из-за более простой работы и легкого обслуживания.шлюзовые замки могут быть более экономичными, несмотря на более высокую частоту обслуживания, потому что капитальные затраты на ротационный клапан сверхвысокого давления чрезвычайно высоки.
Производит ли Doebritz системы обработки пепла высокого давления?
Да, Doebritz производит тяжелые порошковые вращающие клапаны, предназначенные для высокого давления до 16 бар, с индивидуальными конструкциями, доступными для более высокого давления.Мы также проектируем полные пакеты обработки пепла включая замковые хоперы, системы спуска давления и интеграция с транспортировкой вниз по течению.
Заключение
Выбор между порошковым вращающимся клапаном и шлюзовой блокировкой для блокировки пепла высокого давления зависит в первую очередь от давления системы и требований к стабильности процесса.Ротационные клапаны обеспечивают непрерывный разрядСистемы шлюзовых замков справляются с экстремальными давлениями выше 25 бар и могут пропускать большие куски шлака.но ценой импульсного разряда и более сложной обработки газаДля многих газификационных и циклоновых применений вращающийся клапан обеспечивает превосходную стабильность процесса и более низкую стоимость жизненного цикла в пределах диапазона давления.механизмы износа, и эксплуатационные характеристики каждой технологии обеспечивают правильный выбор для безопасной и эффективной обработки пепла под высоким давлением.
Укажите правильное решение для обработки пепла под высоким давлением для вашего газификатора или циклона.и требования процессаНаши инженеры будут рекомендовать оптимальное сочетание вращающихся воздушных шлюзов и оборудования шлюзового хоппера, и предоставить подробную цитату, адаптированную к вашему приложению.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!