吳紅濤，呂曉芳

（河南泉舜流體控制科技有限公司，河南 鄭州 450001）

1 聯(lián)堿廠結(jié)晶、碳化系統(tǒng)工況特點(diǎn)及現(xiàn)用閥門執(zhí)行器存在的問題

聯(lián)堿廠結(jié)晶系統(tǒng)、碳化系統(tǒng)的主要設(shè)備有母液槽、真空濾堿機(jī)、聯(lián)堿稠厚器等設(shè)備，而經(jīng)過母液槽、真空濾堿機(jī)、聯(lián)堿稠厚器的母液中主要含有NH4Cl以及NaCl、（NH4）2CO3、NH4HCO3、CaCO3等鹽類的混合溶液，該溶液具有一個(gè)共性，就是均為強(qiáng)電解質(zhì)，比較有利于電化學(xué)腐蝕的進(jìn)行。在生產(chǎn)實(shí)際中，由于介質(zhì)的流速、濃度、溫度、壓力等條件的影響，腐蝕和結(jié)疤比較嚴(yán)重，目前該工況使用的部分回轉(zhuǎn)型閥門主要有球閥、偏心球閥、蝶閥等，所配執(zhí)行器多為碳鋼材質(zhì)的蝸輪減速器。該執(zhí)行器的特點(diǎn)是使用周期短，容易造成閥門開啟、關(guān)閉困難，甚至卡死無法使用。

2 問題分析及解決方案

純堿生產(chǎn)中，閥門的蝸輪執(zhí)行器在使用過程中，由于環(huán)境中含有腐蝕性氣體NH3，使得執(zhí)行器外觀甚至內(nèi)部零部件腐蝕情況比較普遍，一般使用一段時(shí)間后，執(zhí)行器內(nèi)腔的潤滑脂很快失效，直接造成執(zhí)行器中腔零部件生銹，蝸輪蝸桿嚙合轉(zhuǎn)動時(shí)，由于沒有了潤滑作用嚙合摩擦力很大，執(zhí)行器啟閉就不再靈活，甚至出現(xiàn)卡死的情況，最終造成執(zhí)行器殼體扳裂，嚴(yán)重影響了閥門的啟閉及生產(chǎn)過程。

實(shí)際使用過程中，常常出現(xiàn)執(zhí)行器手輪掰斷、執(zhí)行器殼體開裂現(xiàn)象，這些都和執(zhí)行器蝸輪蝸桿生銹、潤滑油脂失效，執(zhí)行器操作力矩增大等因素有關(guān)。

結(jié)合化工廠介質(zhì)特點(diǎn)及工況需要，我公司聯(lián)合執(zhí)行器廠家開發(fā)了化工專用蝸輪減速器，該執(zhí)行器不僅增加殼體的密封性，又將關(guān)鍵零配件，更換為耐腐蝕材料，在有配合要求的前后軸承部位，增加機(jī)械滾動設(shè)計(jì)，解決以往單依靠潤滑油提高滾動效率的情況，殼體采用耐酸堿防腐涂料涂層，特別采用耐酸堿專用潤滑脂，該潤滑脂具有在以上各種酸、堿、鹽、腐蝕氣體、強(qiáng)氧化劑工藝介質(zhì)中不溶解不揮發(fā)等優(yōu)點(diǎn)，在－40～＋300℃均可使用。優(yōu)異的密封性、粘附性和化學(xué)安定性，使其在介質(zhì)接觸的機(jī)械設(shè)備、軸承、管路接頭、閥門的潤滑、密封與防護(hù)中廣泛應(yīng)用，對工作環(huán)境要求耐酸、耐堿的工況十分有效。

我廠聯(lián)合執(zhí)行器廠家開發(fā)的化工專用蝸輪減速器采用新的密封結(jié)構(gòu)、耐腐材料、耐酸堿專用潤滑油脂等多重方法，解決閥門執(zhí)行器開關(guān)不靈活、卡死等現(xiàn)象，進(jìn)而大大提高了閥門的使用壽命。

3 化工專用蝸輪減速器設(shè)計(jì)特點(diǎn)及性能規(guī)范

化工專用蝸輪減速器是我廠在借鑒普通蝸輪減速器的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國純堿裝置生產(chǎn)實(shí)踐，并充分考慮純堿各工藝介質(zhì)特性，開發(fā)、研制的專用產(chǎn)品。經(jīng)過不斷探索和經(jīng)驗(yàn)積累，形成了我廠化工專用蝸輪減速器的設(shè)計(jì)、制造的完整體系。

3.1 原結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

原蝸輪減速器結(jié)構(gòu)主要有鑄鐵HT200箱體、球鐵QT500蝸輪、45＃蝸桿、HT200箱蓋、Q235指示盤等零部件組成。

圖1 原蝸輪減速器結(jié)構(gòu)

3.2 改進(jìn)后結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）耐腐不銹鋼蝸輪、蝸桿：針對純堿特殊的工況，該系列化工專用蝸輪減速器采用耐腐蝕不銹鋼蝸輪、蝸桿，解決了原來蝸輪蝸桿生銹卡死的情況，極大提高蝸輪蝸桿在惡劣工況下的使用壽命。同時(shí)采用計(jì)算機(jī)三維立體造型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對蝸桿出口連接處作增設(shè)密封圈，形成防止環(huán)境中的腐蝕氣體進(jìn)入減速器箱體的第一道屏障，并涂抹耐酸堿專用潤滑脂，使得蝸輪減速器在酸堿工況條件保持良好的密封，有效延長蝸輪減速器的使用壽命。

圖2 化工專用蝸輪減速器結(jié)構(gòu)

2）蝸桿、蝸輪軸肩處增設(shè)4處滾動軸承：使得蝸輪蝸桿轉(zhuǎn)動更加靈活，從而減少了減速器的操作力矩，采用鎳基粉末冶金材料使得軸承的耐磨性能大大提高，特別是在純堿行業(yè)腐蝕性工況條件下提高了減速器的使用壽命。

3）潤滑系統(tǒng)采用耐酸堿專用潤滑油脂：一是內(nèi)腔填滿耐酸堿專用油脂能大大提高箱體內(nèi)部的密封性能，減緩減速器內(nèi)部零部件的腐蝕程度；二是耐酸堿專用油脂的使用大大提高了嚙合機(jī)構(gòu)之間的潤滑性能，即使環(huán)境中的腐蝕氣體進(jìn)入減速器箱體，耐酸堿專用油脂潤滑性能依然良好，即形成防止腐蝕氣體進(jìn)入減速器箱體第二道屏障。

4）減速器外表面噴涂防腐油漆：噴漆采用無機(jī)富鋅防腐底漆加防腐面漆的噴涂方式，漆膜厚度比原普通型減速器厚2倍，保證達(dá)到在純堿工況下長期使用的目的，并且具有良好的密封性能。

3.3 性能規(guī)范

適用閥門公稱通徑：DN50～1600

適用閥門公稱壓力：PN0.6～4.0MPa

輸出扭矩：200～140000N·m

適用溫度：－40～300℃

適用介質(zhì)：碳化塔AⅡ及中和水進(jìn)液口、AⅡ泵及中和水泵進(jìn)出口、氨鹽水隔離、氨堿泵進(jìn)出口，氨鹽水、堿液、碳化尾氣、濾過母液管線等工作壓力PN0.6～4.0MPa、工作溫度－40～300℃的各種槽底、槽壁、罐底位置的角行程閥門。

3.4 使用維護(hù)

在純堿工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際中，由于介質(zhì)的流速、濃度、溫度、壓力等條件的影響，腐蝕和結(jié)疤情況不可避免，除了改進(jìn)閥門執(zhí)行器的耐腐蝕性能，閥門在使用維護(hù)中也要注意，建議在腐蝕、結(jié)疤工位的閥門至少每周開關(guān)一次，發(fā)現(xiàn)啟閉不靈活時(shí)及時(shí)維修，防止閥門啟閉困難、卡死、執(zhí)行器扳裂現(xiàn)象的發(fā)生。

4 效果分析

化工專用蝸輪減速器是河南泉舜流體控制科技有限公司針對化工苛刻工況聯(lián)合執(zhí)行器廠家研發(fā)的專用系列閥門執(zhí)行器，具有良好的耐腐蝕性能，執(zhí)行器設(shè)計(jì)多點(diǎn)創(chuàng)新，性能領(lǐng)先國內(nèi)同行業(yè)水平。經(jīng)過在河南金山化工有限責(zé)任公司一年多的試用，目前仍在正常使用中，而且啟閉靈活、沒有出現(xiàn)執(zhí)行器手輪掰斷、執(zhí)行器殼體開裂現(xiàn)象。

化工專用蝸輪減速器在河南金山化工有限責(zé)任公司的成功試用，再次證明滿足用戶實(shí)際需要是我公司的經(jīng)營之道。

［1］ 沈陽閥門研究所.閥門設(shè)計(jì)［M］.沈陽：沈陽閥門研究所，1976

［2］ 朱良和.純堿企業(yè)閥門使用情況小結(jié)［J］.純堿工業(yè)，2006，（2）：45

［3］ 徐灝.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999