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调节阀特性的优化和阀内件改造的探析
  • 发布日期:2024-02-18      浏览次数:129
    • 摘 要: 对于汽提塔调节阀在工艺低负荷运行时自动调节不稳定、调节性能差的问题,分析液位控制系统,通过运行参数跟踪、调节阀的流量系数计算、流通面积复核,根据液位变化特性和控制规律,优化调节阀的流量特性,从线性流量特性改造为近似等百分比流量特性,以达到液位自控稳定的效果。
      青海云天化国际化肥有限公司一期尿素装置于 2010 年投产,采用二氧化碳汽提法工艺,汽提塔液位调节阀为 Fisher 高压角阀。整套尿素生产工艺对该调节阀的调节性能要求很高,汽提塔液位是否能顺利投入自控模式也是重要的工艺指标。
      该汽提塔液位调节阀(LV-2202)原设计为线性流量特性,且流通能力过大,造成实际使用开度较小(18% ~22. 4%)。自尿素装置投产以来,该阀长期处于手动控制状态,操作频繁、难以控制,影响尿素装置稳定运行。为此,在 2018 年大修期间对该阀流通能力进行计算,并对阀芯进行重新设计和加工。优化后,该阀的调节性能有了明显的改善,在装置高负荷生产时,汽提塔液位调节可以投入自控模式。
      1 工艺流程
      合成塔的液相从出液阀(HV-2201)进入汽提塔顶部,经汽提塔内的液体分配器将尿液均匀地分配到每根列管中,并以液膜状态沿壁往下降,防止 CO 2 气体窜流到循环系统中。如果液位波动剧烈,超过低限,会出现窜气现象,导致循环系统超压;如果液位过高,易造成出液温度高,使产品缩二脲含量升高。因此,汽提塔液位一般控制在30% ~ 60%,由汽提塔液位调节阀(LV-2202)自动控制完成。汽提塔液位调节工艺流程图见图 1。
      汽提塔液位调节工艺流程图
      2 控制原理
      使用同位素铯 137 配上海伯托 LB 4700T 探测器来测量汽提塔液位 1(LT-2201),汽提塔有效液位高度为 62 cm,液位有效直径为 60 cm。在高压差下,有效液位变化很快,对调节阀的控制要求很高。在正常生产过程中,汽提塔的液位要求在自动控制模式运行[1] 。在生产工艺稳定的情况下,汽提塔的进出近似平衡状态,当汽提塔液位 2(LT-2202)测量值低于设定值时,经集散控制系统(DCS)判断、比较,输出信号减小 LV-2202 开度;当 LT-2202 测量值与设定值相符时,LV-2202
      开度保持不变;当 LT-2202 测量值大于设定值时,输出信号增大 LV-2202 开度,


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