
2025-09-06 17:07:21 上海禹轩阀门 743
近日,上海禹轩阀门有限公司(以下简称 “上海禹轩”)针对临涣焦化煤气输送系统定制的蜗轮箱与电动执行器完成批量交付,正式配套应用于临涣焦化股份有限公司煤气净化车间及焦炉煤气输送管线的管道蝶阀升级项目。该批核心部件聚焦焦化煤气 “含尘含焦油 + 低腐蚀 + 防爆” 的特殊工况,以 “耐磨抗堵蜗轮箱 + 防爆精准电动执行器” 为核心设计,解决了传统煤气蝶阀存在的启闭卡滞、控制精度低、维护频繁等痛点,通过部件升级实现煤气管道蝶阀运行效率与安全稳定性的双重提升,成为国产阀门核心部件助力焦化行业 “降本增效 + 安全生产” 的典型实践。
技术解码:煤气工况的核心部件定制方案
上海禹轩此次交付的蜗轮箱与电动执行器,是针对临涣焦化煤气管道蝶阀的 “工况痛点靶向设计”。其中,蜗轮箱作为蝶阀的传动核心,采用 “QT450-10 球墨铸铁 + 表面磷化处理” 材质组合,相较传统灰铸铁蜗轮箱,抗冲击韧性提升 50%,表面硬度达 HB200-230,可抵御煤气中粉尘(浓度≤50mg/m³)与焦油(含量≤3%)的长期冲刷磨损,经 1000 小时模拟煤气介质浸泡试验,蜗轮齿面磨损量≤0.02mm,传动效率稳定保持在 92% 以上(行业同类产品平均 85%-88%)。同时,蜗轮箱内置 “防尘防焦油密封腔”,采用双唇骨架油封 + 迷宫式密封结构,可有效阻止煤气杂质进入传动机构,避免传统蜗轮箱因杂质卡滞导致的启闭失效。
电动执行器则针对焦化煤气的 “防爆 + 精准控流” 需求专项升级:防爆等级达 Ex d IIB T4 Ga(符合 GB 3836.1-2021 标准),适配临涣焦化煤气车间的爆炸性气体环境(焦炉煤气爆炸极限 5%-30%);采用 “直流无刷电机 + 行星齿轮减速” 结构,输出扭矩覆盖 500-2000N・m,可精准匹配 DN300-DN600 规格煤气蝶阀的启闭需求,阀门开度控制精度达 ±0.8%(全行程),较传统异步电机执行器控制精度提升 40%。执行器内置 “煤气压力补偿模块”,可实时监测管道内煤气压力波动(临涣焦化煤气输送压力 0.08-0.12MPa),自动调整输出扭矩,避免因压力骤升导致的阀板变形或密封失效;同时支持 Modbus-RTU 协议,可与临涣焦化的 SCADA 系统(监控与数据采集系统)无缝联动,实现煤气蝶阀的远程启停、开度调节及故障报警,响应延迟≤1 秒。
两大核心部件与煤气蝶阀的 “协同适配” 是技术关键:蜗轮箱采用 “法兰式直连结构”,与蝶阀阀杆的同轴度误差控制在 ±0.05mm 内,减少传动损耗;电动执行器与蜗轮箱的 “扭矩互锁设计”,当执行器输出扭矩超过设定阈值(如管道堵塞导致扭矩骤升)时,自动触发断电保护,避免部件损坏。经第三方检测,配套上海禹轩蜗轮箱与电动执行器的煤气蝶阀,在模拟临涣焦化工况下(含尘煤气、0.1MPa 压力、60℃温度),连续启闭 1000 次无故障,启闭响应时间稳定在 2.5-3 秒,泄漏率≤0.001×DN mm³/s(符合 GB/T 13927-2008 Class V 级密封标准)。
场景价值:焦化煤气管道 “安全 + 效率” 双突破
在临涣焦化煤气输送系统的实际应用中,上海禹轩蜗轮箱与电动执行器通过 “三段式场景赋能”,为煤气蝶阀高效运行提供核心支撑:
其一,煤气净化工段(初冷器出口蝶阀),蜗轮箱的防尘防焦油密封结构可避免煤气中焦油附着导致的传动卡滞,使该工段蝶阀故障率从每月 2-3 次降至每季度 0.5 次以下,年减少停机清理时间约 80 小时;电动执行器的精准控流能力,可实现煤气流量的阶梯式调节(调节精度 ±20m³/h),使初冷器换热效率提升 8%,年节约循环水用量约 5 万吨。
其二,焦炉煤气长距离输送干线(单条管线长度超 8km),电动执行器的压力补偿模块可实时应对管道压力波动,保持阀板开度稳定,避免传统执行器因压力变化导致的流量忽大忽小,使煤气输送稳定性提升 35%,下游用户端煤气压力波动范围从 ±0.02MPa 缩小至 ±0.005MPa;蜗轮箱的高效传动特性,使执行器能耗降低 15%,单台执行器年节电约 8600 度,按临涣焦化该工段配置 40 台蝶阀计算,每年可综合节约能耗成本超 30 万元。
其三,煤气用户端分配管线(如炼焦车间加热炉进口蝶阀),电动执行器的远程控制功能可实现 “按需调节”,根据加热炉负荷自动调整煤气供应量,避免传统手动调节导致的煤气浪费,使加热炉热效率提升 5%,年减少煤气损耗约 12 万 m³(按焦炉煤气热值 16MJ/m³ 计算,折合标煤约 68 吨),同时降低人工巡检频次(从每日 3 次降至每周 1 次),年节约人工成本超 15 万元。
针对焦化行业 “设备连续运行 + 高温高湿环境” 的特点,核心部件设计融入 “低维护 + 高耐用” 特性:蜗轮箱采用 “免维护润滑系统”,填充高温长效润滑脂(工作温度 - 20℃至 120℃),使用寿命达 5 年以上(传统润滑方式需每 6 个月补脂);电动执行器外壳采用 IP67 防护等级,可抵御临涣焦化车间的高温高湿环境(夏季车间温度≥40℃、湿度≥90%),且电机内置过热保护(温度≥150℃自动停机),避免因过载烧毁。上海禹轩同步提供 “焦化专用维保方案”,包含蜗轮箱齿面检测工具、电动执行器防爆密封圈备品及现场调试指导,解决临涣焦化 “部件维护专业度不足” 的痛点。
质量管控环节凸显 “焦化专项标准”:原材料阶段,对球墨铸铁蜗轮箱进行 “冲击韧性试验”(-20℃冲击功≥12J)、对电动执行器防爆外壳进行 “水压试验”(1MPa 保压 30 分钟无渗漏);制造过程中,采用三坐标测量仪监控蜗轮箱传动精度(齿距累积误差≤0.08mm),通过扭矩测试仪校准执行器输出扭矩(偏差≤±3%);出厂前额外开展 “模拟煤气工况测试”(通入含 3% 焦油的压缩空气,连续运行 72 小时无异常)与 “防爆性能测试”(在 10% 甲烷气体环境中通电运行,无火花产生)。临涣焦化联合安徽省特种设备检测院全程见证验收,所有指标均满足《焦化机械设备工程安装验收规范》(GB 50826-2012)及企业内部煤气设备安全标准。
行业启示:焦化装备核心部件国产化路径
此次交付是上海禹轩从 “整阀供应” 向 “核心部件定制” 延伸的重要实践,也是国产阀门部件适配焦化特种工况的关键突破。不同于青海盐湖 “耐盐低温整阀”、安庆 “多介质蝶阀”,临涣方案聚焦 “焦化煤气蝶阀的核心传动与控制部件”—— 通过蜗轮箱抗堵耐磨设计解决杂质影响,通过电动执行器防爆精准控制应对安全与效率需求,形成 “部件升级带动整阀性能提升” 的新模式,印证了上海禹轩在焦化装备细分领域的技术沉淀。
临涣焦化作为国内大型焦化企业(年产焦炭 500 万吨、焦炉煤气 40 万 m³/h),煤气管道是生产 “能源动脉”,而传统煤气蝶阀的蜗轮箱与电动执行器长期依赖进口(如德国西门子、日本山武),存在价格高(约为国产部件 2.5-3 倍)、交货周期长(平均 90 天)、防爆适配性差(部分进口产品仅满足 Ex d IIA 标准,无法适配焦炉煤气 IIB 级环境)等问题。上海禹轩的定制化部件在核心指标上实现进口替代:蜗轮箱传动效率与进口产品持平,电动执行器防爆等级、控制精度达进口产品水平,价格仅为进口产品的 50%-60%,交货周期缩短至 45 天,且可根据临涣焦化实际工况灵活调整参数,彻底解决进口部件 “水土不服” 的问题。
从行业趋势看,该案例为 “焦化装备核心部件国产化” 提供新范式。数据显示,我国焦化行业因阀门核心部件故障(如蜗轮箱卡滞、执行器失控)导致的年损失约占总生产成本的 3%-5%,上海禹轩的解决方案可将临涣焦化煤气蝶阀故障损失率降至 1.0% 以下。2024 年以来,上海禹轩已在焦化领域获得超 2800 万元核心部件订单,覆盖临涣焦化、唐山佳华焦化等 6 家重点企业,推动焦化行业煤气蝶阀核心部件国产化率提升 10-12 个百分点。
随着这批蜗轮箱与电动执行器在临涣焦化煤气管道的稳定运行,其 “抗堵防爆 + 精准高效” 特性将进一步接受焦化工况的长期检验。在国家 “焦化行业绿色转型”(《焦化行业 “十四五” 发展规划》要求提升装备智能化水平)与 “关键部件国产化替代” 战略导向下,上海禹轩的实践不仅为临涣焦化煤气输送安全提供核心支撑,更探索出国产阀门企业从 “整阀制造” 向 “核心部件深耕” 的转型路径,为焦化行业装备升级与降本增效提供可复制的解决方案。
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