開關閥,用于生產三聚氰胺的反應器,裝備有該閥的相關設備和沖洗方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及閥的總體領域，尤其是但不排他地涉及所謂的開關閥，也就是說，特別設計用來完全阻塞管道的通道開口的閥，在該管道中流過一流速的工作流體。
[0002]該技術參考領域涉及了三聚氰胺生產設備。
[0003]關于這個過程和設備的細節例如可在同申請人的專利申請Nr.1T1400090中找到；因此，在這方面上將不再進延展一步敘述，除了特定應用領域在這種情況下尤其重要的事實，因為在三聚氰胺的生產中包含具有特定物理化學性能的物質:這意味著用于不同應用(例如存在惰性流體的情況下)的其他種類的閥無法在該特定技術領域中使用。
[0004]甚至更加具體地，所涉及的開關閥對應于原材料的入口而被安裝到反應器中或者被安裝到所生產的三聚氰胺的排放口，這些閥實際上典型地被組裝在設備的底部處:這些閥的典型組裝位置，實際上具有一些額外的缺點。
【背景技術】
[0005]在現有技術中已知各種類型的開關閥。
[0006]為了完整性，在所附的圖1中示出了這些閥V之一的一個實施例；根據上述技術參考領域，該閥尤其適合安裝在用于生產三聚氰胺的反應器的底部上的原材料入口處以及安裝在三聚氰胺自身的排放口上。
[0007]所述閥V包括閥體C和在所述閥體中的可動的遮擋件O ;該閥體C包括入口 BI和出口 BU，它們分別與入口部分SI和出口部分SU相對應地開口，并且設有與所述入口部分和出口部分相對應的相應入口凸緣FI和出口凸緣FU，所述入口凸緣和出口凸緣用來將閥與設有凸緣的管道等聯接。
[0008]在這種情況下，入口凸緣FI聯接到用于生產三聚氰胺的反應器上的原料入口。
[0009]另一方面，出口凸緣FU以已知方式聯接到管道下游CV或者聯接到設備下游，并且在這種情況下，在反應器用于生產三聚氰胺的情況下，墊圈GT插置在凸緣FU與管道/設備CV下游的凸緣之間。
[0010]閥V包括初級密封件TP，其相對于閥體C是單獨件，并且由具有比閥體C和遮擋件O硬度更小的材料制成，從而當遮擋件O處于抵接狀態時被壓縮而形成密封。初級密封件TP形成了遮擋件的抵接座，并且基本上是容納在閥體C中用于限定遮擋件O的完全抵接座的環。
[0011]在這些閥V中，出口 BU的內部段是圓筒形的；實際上，出口 BU的圓筒形管道對應于出口部分而終止于凸緣FU所處的位置，并且該圓筒形管道起始于遮擋件座的正下游。
[0012]在安裝期間，閥的凸緣FU及其相鄰的設有凸緣的管道/設備CV(或者類似元件)的凸緣被聯接且被擰緊:密封墊圈GT在擰緊之后被壓縮并且防止泄漏。
[0013]當操作時，在用于生產三聚氰胺的設備中，例如所指出的那些設備，該閥V典型地如附圖中所圖釋的那樣定向，也就是說，出口部分SU相對于入口部分SI (因此其位于較低高度處)位于較高的位置(位于較大高度處)；因而，遮擋件O在閥中在開啟位置和關閉位置之間的運動在基本上豎直的方向上發生。
[0014]墊圈GT通常相對于閥的出口段形成有稍微更大的直徑，并且對應于設凸緣的管道CV(以便其并沒有占據出口段的開口)；墊圈GT同樣在壓縮情況下也具有一定厚度(即使相對小)。
[0015]這種情況確保了在安裝狀況下，在內部(對應于閥和設凸緣的管道之間的聯接區域)中產生小環形通道GC。
[0016]填料箱PS也存在于閥V中，通過管道LAV用沖洗流體沖洗填料箱。
[0017]填料箱PS的沖洗用于防止三聚氰胺的結垢形成在其與遮擋件O的腿部之間，結垢存在阻塞遮擋件的風險:三聚氰胺實際上易于結晶。
[0018]上述類型的這些已知閥V具有多個缺點，這些缺點與它們的總產量以及它們在上述設備中的特定應用有關。
[0019]就此而言，應注意的是，這些缺點通常在工作流體是易于結晶或者凝固以及腐蝕時存在，因此若工作流體并非三聚氰胺同樣如此。
[0020]然而在后一情況中，這些缺陷會更加強烈地感受到，然而這些缺點并沒有暗示本發明的閥實際上也不能用在其他技術領域中，至少原則上是這樣，并且可能具有小的次要適應性。
[0021]將原材料和/或三聚氰胺用作工作流體，以及與當在用于生產三聚氰胺的反應器的入口和/或排放口上進行操作時閥V的特定方向一起，也就是說，無論何時，在遮擋件被關閉時，在出口 BU中產生了非循環區域，使得它容易發生堵塞和阻塞的現象。
[0022]這是由于下述事實引起的:當閥處于關閉狀況下時(也就是說，遮擋件O在其座TP上緩沖)，三聚氰胺(或者更普遍地，通過閥V的流體)趨于在遮擋件O的正下游收集在出口 BU中，并且只要閥處于關閉狀況下三聚氰胺由于重力而保持在那里。
[0023]如果積聚在出口 BU中的三聚氰胺(或者更普遍地，循環流體)將結晶，其將易于關閉出口段SU，或者最好地其使該開口減小，從而減小閥的整體流速和/或產生不可接受的壓降。
[0024]此外，如果三聚氰胺結晶在遮擋件O的頭部上，即使閥被致動而打開，則其可易于促使其保持在關閉位置，從而妨礙了閥的正確功能。
[0025]這些閥中另一個特別重要的問題涉及用于閥自身的材料:三聚氰胺和由于用于其形成的反應所導致的氣體混合物(即，氨和二氧化碳)，正如所知曉的那樣，它們是強腐蝕性的，由此必須使用高品質和昂貴的材料來避免腐蝕和減少這些現象。
[0026]用于生產閥V的材料的選擇通常是基于保護標準而進行的，也就是說，材料基于閥V中所遇到的最大應力和最壞工作狀況而確定。
[0027]在這些閥中，這些狀況和壓力尤其是根據出口 BU( S卩，當閥V被關閉時三聚氰胺保持在出口 BU處)而進行確定的:由此，該區域足以抗腐蝕，而閥的剩余區域大概是超尺寸的(對于預選材料的厚度和腐蝕性來說)。
[0028]因此，整個閥(閥體C和入口 BI)是由一材料制成的，該材料盡管與出口 BU的應力一致性地選擇，但是其對于閥體C和入口 BI來說是超尺寸的，這意味著成本較大。
[0029]如果在遮擋件打開時，在供給原材料時，閥實際上被布置在反應器的入口處，一股原材料流橫過閥(尿素和氨，沒有大量二氧化碳且在不需要特別高的阻抗材料的溫度下)，在沒有經歷變化的情況下，該股原材料流通過入口 BI進入而經由出口 BU而排出。
[0030]當遮擋件被關閉時，原材料(其通常被排出)保持為對應于入口BI并且處于密封件TP上游的閥體C中，而從反應器返回的三聚氰胺處于密封件TP的下游，因此處于出口 BU中。
[0031]再次參考現有技術的閥V，申請人已經注意到了其他問題。
[0032]如果上述的已知閥不僅僅用作堵塞閥，而且還用作了膨脹閥，在閥V打開狀況下，在已知閥的出口 BU中產生湍流，這是由于其構造所導致的，這與遮擋件O下游的流體膨脹有關:這些湍流增加了對閥體(尤其是出口)的壁以及聯接到閥體的設凸緣的管道的腐蝕，還考慮到下述事實:由于正在循環的特定流體(三聚氰胺、氨和二氧化碳)，除了那些通常存在的腐蝕現象之外，還觸發了另外的腐蝕現象。
[0033]通道GC實際上位于一個區域中，該區域尤其承受在出口 BU(其實際上處于遮擋件的正下游)中產生的湍流:這些湍流已經正在使得腐蝕和侵蝕現象惡化，并且損壞了出口BU、管道的凸緣以及聯接到該閥V的相同的設凸緣的管道。
[0034]其次，相同的環形通道GC在流體中產生了進一步湍流，其與出口 BU中所觸發的那些湍流一起惡化了用于管道下游CV的整體情況。
[0035]已知閥的另一個缺陷與以下事實相關的:限定了用于遮擋件O的抵接座的初級密封TP隨著時間推移而磨損，且必須以規則的時間間隔進行替換以確保閥的正確功能。
[0036]由于特定的結構，替換所述密封件TP的僅有方