鑒于聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器本身的結(jié)構(gòu)特征和介質(zhì)特性,環(huán)管反應(yīng)器安全閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計與其他普通安全閥有著很大的不同,具體如下四個方面。
入口閥座結(jié)構(gòu)設(shè)計
聚丙烯安全閥閥座,與普通安全閥噴管形流道設(shè)計*不同,為保證介質(zhì)物料在環(huán)管中反應(yīng)過程連貫通暢,其對接面的形狀與管道*銜接,閥座入口處設(shè)計成與設(shè)備主管路的弧度一致的圓弧狀尺寸,以此避免由于安全閥局部結(jié)構(gòu)的變化,使得管道流通出現(xiàn)拐點,造成易產(chǎn)生介質(zhì)凝結(jié)的流道死區(qū),介質(zhì)流經(jīng)安全閥入口時,易產(chǎn)生凝聚、堆積,或堵塞安全閥入口,影響安全閥和設(shè)備的正常工作。聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥入口連接尺寸設(shè)計需參照實際工況中管線及設(shè)備的連接數(shù)據(jù)而定,聚丙烯環(huán)管裝置反應(yīng)器的典型安裝如下圖所示。
密封結(jié)構(gòu)設(shè)計
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器用安全閥密封結(jié)構(gòu)采用軟密封分體結(jié)構(gòu),主要原因是聚丙烯顆粒介質(zhì)極易造成在金屬密封面上滯留,從而不能很好的保證密封性能。選擇軟密封可有效保證閥門的在線密封,消除介質(zhì)對閥門密封的影響。
軟密封分體結(jié)構(gòu),將密封結(jié)構(gòu)設(shè)計成為分體螺紋緊固式結(jié)構(gòu),分為閥瓣、密封圈、壓塊三個零件,密封圈被固定在可拆卸的金屬壓塊與閥瓣形成的溝槽中,整體包覆式設(shè)計可有效防止密封圈被吹出,檢維修時可以通過拆卸壓塊,較為簡易的完成密封圈的更換,具體如下圖所示。
將密封副處結(jié)構(gòu)設(shè)計成為斜面密封型式,利用閥座斜面與非金屬材料的密封圈斜面,形成密封副,有效避免聚丙烯介質(zhì)凝集在密封面上,影響閥門密封。由于此安全閥閥瓣結(jié)構(gòu)屬于連接式細長桿結(jié)構(gòu),在閥門起跳過程中對中性不易保證,在閥座閥瓣密封副設(shè)計時采用了不同錐角設(shè)計,即閥瓣與水平面夾角比閥座與水平面形成一定的夾角,同時保證了多次起跳的密封性能。
升力結(jié)構(gòu)設(shè)計
聚丙烯裝置環(huán)管反應(yīng)器安全閥喉徑處流道結(jié)構(gòu)與安全閥不同,入口與密封副十分接近,在環(huán)管部分設(shè)計為環(huán)形流道,以及特殊的節(jié)流設(shè)計,閥瓣開啟可迅速升壓,使安全閥在不影響排放性能的情況下,能夠獲得較好的升力,如下圖所示。根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果,協(xié)調(diào)流道零部件的比例關(guān)系,設(shè)計出合理的反沖盤反沖面積和反沖角度,使其獲得足夠的升力,保證閥門的準(zhǔn)確開啟、穩(wěn)定排放。
同時,為考慮調(diào)節(jié)回座壓力的需求,設(shè)計調(diào)節(jié)圈和定位螺釘。通過調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)圈的齒數(shù),可對安全閥的回座壓力進行調(diào)節(jié),使安全閥在獲得足夠的升力的前提下,能夠迅速回座,避免介質(zhì)的過量流失、浪費。
波紋管背壓保護裝置設(shè)計
聚丙烯環(huán)管反應(yīng)器安全閥,為防止背壓影響,依據(jù)背壓進行波紋管設(shè)計,高背壓時采用多層波紋管設(shè)計,但由于環(huán)管反應(yīng)器介質(zhì)中含有大量固體顆粒,在排放時,固體顆粒高速從流道噴出瞬間,可能沖擊到波紋管,造成波紋管破損或是進入波紋管的波間間隙,聚集、結(jié)晶,從而影響波紋管的工作性能,所以需要設(shè)計專門的背壓保護裝置。如上圖所示,安全閥波紋管保護套包裹于波紋管外圍,末端與波紋管下接頭間間隙極小,在不影響波紋管及閥門的正常工作情況下,將排放時介質(zhì)的影響降到避免介質(zhì)中的固體顆粒損壞波紋管或影響其正常工作,可以大限度保護波紋管。