《高压、高频、耐磨工况陶瓷阀的开发与应用》
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中图分类: | TH314.1 |
完成/联系人 | 金浩军 冯一桀 王吉慧 |
来源省份: | 山东 成果说明 ➫ |
完成单位: | 烟台金泰美林科技股份有限公司 |
所属部门: | 烟台市科学技术局 |
科研日期: | 2019 |
研究行业: | 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 |
研究主题: | 工况陶瓷阀,氧化锆陶瓷材料,阀门, |
传媒
现阶段各行业使用的阀门,普遍采用金属材质。金属阀门的使用已有上百年的历史,随着阀门技术的不断发展,阀门应用领域的不断拓宽,阀门也应用在各行各业,虽然经过结构及材料的改进,金属阀门的质量和效用得以大幅度提高,但受制作材料属性的限制,金属阀门越来越不能适应高磨损、强腐蚀等恶劣工况的需求,主要体现在使用寿命短,泄漏严重,这些固有的缺陷大大影响了系统运行的稳定性。烟台金泰美林科技股份有限公司的高压、高频、耐磨工况陶瓷阀专为高温高压场磨损合设计,将陶瓷与金属巧妙结合。通过采用专门研制的特殊配方氧化锆陶瓷材料及专利结构,使之能够适用于除氢氟酸之外的其它所有酸,碱等强腐蚀和强磨损的介质环境中。在苛刻工况条件下,该陶瓷球阀能替代进口产品,极大的节约了外汇。
主要创新点为:
1、该技术采用以“铈”为稳定剂烧结的氧化锆陶瓷(Ce-ZrO2)制作陶瓷件,该氧化锆陶瓷使用温度可以达到1200℃,热冲击量可超87℃,断裂韧性为12MPam1/2,满足了高温高压特殊工况的需求。
2、改变了传统的金属硬密封副线接触的密封方式,采用硬对硬的陶瓷密封方式,将阀座加工成弧面结构,完全贴合球芯,最大限度的提高了密封面的宽度,获得了较高的密封比压,密封效果极好;阀座除充当密封副外,还充当管道内衬,其内部采用了斜面均匀过渡缩径结构,避免了流体产生冲击和积压。
3、该技术将阀杆设计为防喷结构,在阀杆与阀体内衬之间加装了石墨垫圈,有效降低了阀杆动作时与阀体内衬之间的摩擦力,对介质通过阀体内衬阀杆孔也起到了一定的阻尼作用,此外,对阀杆表面的粗糙度做了严格要求,要求其不能超过Ra0.8,以减小与填料的摩擦力,延长填料的使用寿命。填料上方添加“活负载”,形成填料的可自动调整功能,即使在温度不断变化的工况下也能保证填料的密封性能。
该阀门所采用技术已获中华人民共和国知识产权局颁发的“新型调节阀”实用新型专利。专利号:ZL201310416604.X。
高压、高频、耐磨工况陶瓷阀的使用实现了客户与该公司互利双赢的局面,一方面由于它的使用寿命要高出其它球阀的5-6倍,不仅节约了客户维修更换阀门的费用,而且避免了阀门无法正常工作带来的生产损失,大大提高了合作企业的生产利润。自2013年5月开始研发生产以来,新增销售收入约8478.08万元,新增利润1311.47万元,新增税收1056.98万元。具有十分可观的市场效益。
已经广泛应用到神华宁夏煤业烯烃公司、万华化学集团股份有限公司、山西天脊煤化工集团有限公司、新能凤凰滕州能源有限公司、陕西神木化学工业有限公司、神华宁煤煤制油有限公司、新疆东方希望新能源有限公司等国内大型化工企业。
成果说明
产品广泛成功应用于环保能源、钢铁冶金、多晶硅/有机硅、石油化工、矿山冶炼、造纸、煤化工、磨具磨料等行业,尤其是重化工行业的核心装置或主装置上,如合成炉、加氢、裂化、高炉、火电等。在党中央对国产化阀门应用于煤化工的极力号召下,高温高压陶瓷球阀已经被国家煤研院列入国产化名单。 现在主要用于神华准能、神华宁煤、中煤集团、万华集团、中石化、华能、沙钢、宝钢等企业。良好的耐高温高压和耐磨损性能,有效替代进口产品,极大的节约了外汇。
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