减温控制阀、防喘振系统及压缩机的制作方法

文档序号:45158246发布日期:2026-04-07 20:49阅读:3来源:国知局

本技术属于石油化工,具体涉及一种减温控制阀、防喘振系统及压缩机。


背景技术:

1、在石油化工领域,石油化工设备的高效、安全、连续运行对于整个行业的稳定发展和经济效益至关重要。离心压缩机作为石油化工设备中的核心设备之一,其作用贯穿于石油化工生产的原料处理、生产反应、产品分离及储运等全流程,是保障石油化工设备正常运行的关键所在。

2、在石油化工设备的实际运行过程中,不可避免地会面临开车、停车或低负荷运行等特殊工况。在这些特殊工况下,离心压缩机极易出现喘振现象。喘振是离心压缩机的一种不稳定运行状态,当压缩机的流量降低到一定程度时,压缩机的性能曲线与管网特性曲线会出现交点,此时压缩机的工作点会进入不稳定区域,导致气流产生强烈的脉动和倒流,引发压缩机剧烈振动,不仅会严重损坏压缩机内部的零部件,降低设备的使用寿命,还会影响整个石油化工设备的正常运行,甚至导致生产中断。

3、为了避免离心压缩机在特殊工况下出现喘振情况,石油化工设备通常会设置防喘振系统。防喘振系统的基本原理是将离心压缩机内的介质输送至离心压缩机的入口,形成内部循环,以此来维持离心压缩机的稳定运行。然而,根据热力学绝热压缩原理,气体在经过离心压缩机压缩后,其压力和温度均会显著升高,形成高温气体。当防喘振系统将这些高温气体输送回压缩机入口时,防喘振阀门会对气体进行节流,使气体压力降低。但经过节流后的气体温度依然远高于离心压缩机的入口的操作温度。

4、若高温气体直接返回离心压缩机的入口,会导致离心压缩机的出口和入口温度不断叠加升高。随着离心压缩机的入口温度的持续上升,最终会触发离心压缩机的出口温度超高联锁,迫使石油化工设备非计划停车,严重影响生产的连续性和稳定性。更为严重的是,在极端情况下,离心压缩机出口处过高的温度可能引燃石油化工设备的工艺介质,进而引发火灾或爆炸等严重安全事故,给企业的生产安全和人员生命财产带来巨大威胁。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本发明提供一种减温控制阀、防喘振系统及压缩机,旨在至少能够在一定程度上解决生产的连续性和稳定性无法保证的技术问题。

2、本发明的技术方案为:

3、一种减温控制阀,包括:阀座,开设有第一容纳腔和与所述第一容纳腔连通的进液口;阀杆,可升降式地设于所述第一容纳腔内;多个雾化组件,设于所述阀座,并与所述第一容纳腔连通,沿所述阀杆的轴向,多个所述雾化组件间隔设置,多个所述雾化组件均位于所述阀杆的一侧;封堵组件,与所述阀杆连接,用于开闭所述雾化组件。

4、在一些实施方案中,所述雾化组件包括多个雾化组,多个所述雾化组沿所述阀杆的轴向间隔设置,每个所述雾化组均包括多个喷嘴。

5、在一些实施方案中,每个所述雾化组的多个所述喷嘴等角度均匀间隔设置。

6、在一些实施方案中,在每个所述雾化组的多个所述喷嘴中至少两个所述喷嘴的高度不同。

7、在一些实施方案中,所述喷嘴包括:本体,开设有喷射通道和与所述第一容纳腔连通的第二容纳腔;分隔件,设于所述第二容纳腔内,以形成第一腔室和第二腔室;输送件,设于所述第二容纳腔内,并开设有第三容纳腔、第一输送通道和第二输送通道,所述第一输送通道连通所述第一腔室和所述第三容纳腔,所述第二输送通道连通所述第二腔室和所述第三容纳腔,所述第三腔室与所述喷射通道连通。

8、在一些实施方案中,所述喷射通道包括:第一段,与所述第三容纳腔连通;第二段,与所述第一段连通;第三段,与所述第二段远离所述第一段的一端连通;其中,沿减温介质的流动方向,所述第一段的直径逐渐减小,所述第三段的直径逐渐增大。

9、在一些实施方案中,所述阀座上开设有连通所述第一容纳腔和所述第二容纳腔的第三输送通道。

10、在一些实施方案中,所述阀座上开设有用于容纳所述本体的安装槽。

11、在一些实施方案中,所述封堵组件包括:封堵件,与所述阀杆连接;多个密封件,套设于所述封堵件,沿所述阀杆的轴向,多个所述密封件间隔设置。

12、在一些实施方案中,所述阀座包括:第一阀体;第二阀体,可拆卸式地与所述第一阀体连接。

13、在一些实施方案中,所述减温控制阀还包括:驱动组件,设于所述阀座,并与所述阀杆连接,以驱动所述阀杆在所述第一容纳腔内升降。

14、在一些实施方案中,所述阀座还包括可拆卸式地与所述第一阀体连接的第三阀体,所述驱动组件包括:驱动件,设于所述第三阀体;传动件,与所述驱动件和所述阀杆连接。

15、基于相同的发明构思,本技术还提供一种防喘振系统,包括所述的减温控制阀。

16、基于相同的发明构思,本技术还提供一种压缩机,包括所述的防喘振系统。

17、本发明的有益效果至少包括:

18、由于阀座开设有第一容纳腔和与第一容纳腔连通的进液口,因此,减温介质可以通过进液口进入第一容纳腔内,由于阀杆可升降式地设于第一容纳腔内,多个雾化组件设于阀座,并与第一容纳腔连通,沿阀杆的轴向,多个雾化组件间隔设置,多个雾化组件均位于阀杆的一侧,封堵组件与阀杆连接,用于开闭雾化组件,因此,在压缩机正常运行时,封堵组件位于多个雾化组件的上方,以使得第一容纳腔内的减温介质不会流动至雾化组件,在离心压缩机的入口温度过高时,阀杆在第一容纳腔内动作,以带动封堵组件动作,以使得封堵组件向第一容纳腔的底部动作,打开至少一个雾化组件,第一容纳腔内的减温介质通过雾化组件雾化后进入防喘振系统的混合管线内,雾化后的减温介质能够与混合管线内的高温气体充分接触,以对混合管线内的高温气体进行降温,提高换热效率,提升了减温效率,以避免离心压缩机的入口温度过高,保证石油化工设备能够正常运行,保证生产的连续性和稳定性,也避免了离心压缩机出口处过高的温度可能引燃石油化工设备的工艺介质,保证安全生产。

19、在封堵组件位于多个雾化组件的上方,以使得第一容纳腔内的减温介质不会流动至雾化组件时,减温介质通过进液口进入第一容纳腔内,不需要进行节流减压,也就是说,不需要再设置控制阀进行节流减压,第一容纳腔内的减温介质的压力得以维持在进液口处的压力水平,使得第一容纳腔内的减温介质的压力远高于混合管线内的高温气体的压力,可以避免闪蒸和气蚀的发生,保证了阀杆和阀座的安全,保证了使用寿命。

20、由于不会出现闪蒸,因此,不会造成有效冷量损失,保证了减温介质的冷量,提高了换热效率,提升了能效。同时,避免导致管线和阀座表面温度极低,使得空气中的水分不会凝结并冻结在管线和阀座的表面形成厚冰层,保证了人员的安全。

21、由于雾化组件将减温介质雾化后喷入混合管线内,因此,第一容纳腔内只会有液相的减温介质,保持第一腔室内的单液相流动,避免阀座和管线出现振动,不需要增设减振设备(如弹簧支架),保证了管线和阀座的稳定性。而且,混合管线只会有气相的减温介质和高温气体,不会出现气液两相流,避免混合管线出现水击和振动,不需要增设减振设备(如弹簧支架),保证了混合管线的稳定性。

22、由于减温介质通过进液口进入第一容纳腔内,不需要进行节流减压,因此,减温介质与混合管线内的高温气体存在最高的压差,即:减温介质的压力大于高温气体的压力,在减温介质通过雾化组件喷入混合管线内的过程中,减温介质与混合管线内的高温气体之间最大的压差,确保了减温介质能被雾化成直径小于250μm的极细液滴,从而实现了瞬时的蒸发,保证了减温介质雾化后的细度与雾化效果,实现了精细雾化,增大了雾化后减温介质的总表面积,使得雾化后减温介质能够在混合管线内与高温气体充分接触,实现了高效的热交换,使得高温气体的冷却反应迅速,提升了混合管线内的高温气体的冷却效率,不需要预留过多的管道直管段,降低了占地面积和投资成本。

23、由于减温介质能被雾化成直径小于250μm的极细液滴,因此,不会使得大量减温介质“流淌”或“滴落”进入混合管线,避免后续压缩机入口吸入罐积存过多的减温介质,使得减温介质可以得到充分利用,避免出现浪费制冷剂、造成无效循环的状况,还可能导致避免后续压缩机入口吸入罐液位过高,避免入口气相介质带液破坏叶轮,使得离心压缩机能够正常工作,保证了生产连续性。

24、当压缩机开车或紧急停机导致防喘振阀全开,混合管线内高温气体流量极大时,阀杆带动封堵组件动作,以使得封堵组件移动至第一容纳腔的底部,也就是说,封堵组件打开全部的雾化组件,使得多个雾化组件全部与第一容纳腔连通,每个雾化组件的入口压力与第一容纳腔内的压力保持一致,保证了即使在最大流量工况下,所有雾化组件的喷射雾化效果依然优异,确保了对混合管线内高温气体可靠的冷却能力。

25、根据混合管线内高温气体的流量,阀杆带动封堵组件在第一容纳腔内动作,以使得封堵组件选择开启多个雾化组件中的一个或多个,甚至于全部,使得第一容纳腔内的减温介质能够通过打开的雾化组件雾化后进入混合管线内,能够快速的调节混合管线内高温气体温度,调节精度高,使得离心压缩机入口处温度稳定,确保在全工况范围内,通过封堵组件所打开的雾化组件,能够对减温介质进行稳定、精细的雾化,缩短雾化后的减温介质和混合管线内高温气体的混合距离,避免出现液相携带的状况。

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