一、锁渣阀问题背景
在煤化工生产过程中，气化炉是核心设备，特别是气化炉技术运用过程中，渣锁斗所承担的集渣和排渣任务至关重要，而安装于其上的上下渣锁阀则起到了不可或缺的重要作用。这些阀门必须耐受高频启闭动作、极端的压力和温度环境，同时处理含有煤渣颗粒和腐蚀性酸性介质的复杂流体。然而，目前多数渣锁阀采用的是进口球阀，它们在面对如此苛刻条件时经常出现冲刷、卡阻和内漏的故障。
锁渣阀安装位置如下图所示。
从启闭卡阻、内件冲蚀、内漏等问题来看，渣锁阀的技术挑战可以说是巨大的。这些问题直接影响到了阀门的使用寿命，并对生产效率和安全造成了威胁。因此，行业对一种能够适应这些极端条件的新型阀门的需求日益迫切。
二、锁渣阀出现问题的原因分析
问题的源头主要集中在几个方面：
1、启闭卡阻 可能是由于介质颗粒物在阀门的死角沉积，或是焦油介质的结垢物附着在阀内部件上，进而阻碍了正常的启闭操作。
2、冲蚀问题 通常是因为介质中含有的煤渣颗粒物，其中可能包括硬度较高的SiO2、AL2O3、CaO、Fe2O3等。
3、腐蚀 主要是由于介质中的酸性成分，比如S2-、Cl-、NO3-、CO3-等。
4、内漏 由于阀门密封面被冲蚀、空蚀损坏，或者因为卡阻导致阀门未能完全关闭。
针对上述问题，工业界亟待一种具备更强耐久性和更优封闭性能的解决方案，而新型的滑板阀恰好在理论和实践中表明了其卓越的潜力。
三、滑板阀与球阀的优势对比
当我们深入探究滑板阀与传统球阀之间的区别时，优势开始变得明显。
1、启闭原理 滑板阀采用的是直行程方式启闭，而球阀则是依靠角行程。在剪切介质颗粒方面，滑板阀以90度的垂直角度进行操作，有力地切断了密封面附近的颗粒，而不会对密封面造成损伤。相比之下，球阀由于剪切角度小于45度，其剪切力较弱，容易损伤球面和阀座密封面。启闭原理如下图所示。
2、滑板阀滑板为直线运动，球阀为旋转运动。当颗粒物堆积、粘附增加运动阻力时，滑板阀只需要直接增加推力剪切即可。而球阀的M1、M2增加时，通过杠杆（球阀半径）作用放大，使轴的负载成倍增加，有可能造成启闭卡顿。因此从结构上来说，直线运动比旋转运动更加可靠。原理如下图所示。
3、动作寿命
滑板阀的密封面通常是一个平面，当滑板滑动至开启位置时，流体得以通过；当滑板滑动到关闭位置时，它与阀体的密封面紧密配合，从而阻断流体流通。滑板阀的密封宽度通常被设计在20mm以上，这意味着密封压力可以分布在更大的面积上。由于其较宽的密封面，滑板阀在单位面积受到的挤压力相比球阀要小，因此材料受到的局部变形压力也就更小。局部挤压变形小使得滑板阀的密封面不易产生拉伤或疲劳，提高了阀门的可靠性和使用寿命，因此密封面耐损性强。滑板阀即便在快速或高频率的操作条件下，也能展现出良好的耐久性。
而球阀是利用一个球形的开孔元件旋转90度来控制流体的流通。当球体的孔与流道对齐时，阀门处于开启状态；当旋转球体使其孔与流道垂直时，流体被截断。球阀的密封往往是在球体与阀座之间的线或点接触，密封面比滑板阀窄得多，通常仅有2～3mm或者更小。由于密封面窄，球阀在单位面积上的挤压变形力大于滑板阀，在高压或高频动作下，容易造成密封面的拉伤和快速磨损。在相同的工况下球阀的动作寿命远低于滑板阀。
总的来说，滑板阀由于其较宽的密封面和平面密封的方式，在动作时承受的单位面积挤压变形力小，从而减少了局部磨损和损伤，这对于提升阀门的动作寿命和整体可靠性非常有益。特别是在需要频繁操作的场合，滑板阀通常能够保持更长的维护周期和更低的维护成本。密封原理如下图所示。
四、运用案例分享
1、锁渣阀工况——鄂尔多斯某煤化工企业
阀门工况参数及使用效果：
安装位置：渣锁斗下排渣阀
工作介质：渣水
公称口径：DN350
公称压力：600LB
工作压差：4.1MPa
使用效果：启闭灵活，冲刷和内漏问题得到了较好的改善。
安装现场如下图所示。
2、类似液固工况——内蒙古博大某化学有限公司
阀门工况参数：
使用装置：煤浆除铁器入口阀
安装位置：煤浆罐
工作介质：煤浆
公称口径：DN400
公称压力：150LB
工作压差：0.4MPa
动作频率：30次/天
使用效果：启闭灵活，冲刷和内漏问题得到了解决。
安装现场如下图所示。
锁渣滑板阀的问世是自控阀领域中的重大突破，它以其出色的性能和创新设计提高了工业系统的可靠性和效率。但这只是一个开始，未来的道路上还有许多技术障碍等待我们去克服。通过持续的研究和技术革新，我们期待解锁更多的潜能，为工业生产带来更深远的影响。面对挑战，滑板阀将继续扮演着推动工业自动化和智能化发展的关键角色。
京公网安备 11010602030059号
