特殊工况应用 | 滑板阀在高纯度钒化合物生产工况的应用(图文)

特殊工况应用 | 滑板阀在高纯度钒化合物生产工况的应用

近200年前，瑞典化学家尼尔斯-加布里埃尔-塞夫斯特伦（Nils Gabriel Sefström）发现了一种新元素。受其化合物丰富色彩的启发，他以斯堪的纳维亚美丽女神Vanadís（Freyja）的名字将其命名为“钒”。

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生产与应用

如今，世界上最纯净的钒化合物是由美国钒公司以工业规模生产的。舒伯特-萨尔茨（Schubert & Salzer）公司生产的滑板阀在这一过程中发挥了关键作用，有助于达到并保持最佳工艺温度。

美国钒公司位于阿肯色州，是钒化合物的主要生产商和供应商之一。含钒合金钢广泛应用于桥梁、建筑、汽车部件、航空航天工业、船舶和管道等多个行业，有助于实现轻质结构，提高资源效率。

然而，美国钒公司最著名的是其生产的五氧化二钒（V2O5）和三氧化二钒（V2O3）。据该公司称，这两种物质的生产达到了世界最高的纯度。超纯化合物用于特殊用途，如染料和特殊合金，或作为硫酸生产中的催化剂。

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能源转型的需求

随着能源转型的推进，对纯度极高的氧化钒的需求显著增加。纯度极高的氧化钒是钒氧化还原液流电池运行的关键辅助成分，可用于以可持续和节约资源的方式大规模储存能源。钒氧化还原液流电池作为储能设备几乎可以无限扩展，使用寿命长，可进行15,000到20,000次充放电循环。

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钒氧化物的生产工艺

钒氧化物的生产是一种高精度工艺，主要原料是工业废品，如钢铁工业的废渣。这些废渣经过细磨并与钠盐氧化，生成钠和钒的水溶性化合物。为了高效地从炉渣中析出这些化合物，悬浮液必须加热到95°C。

在过去，这种连续运行的工艺中，温度经常发生变化，难以精确地达到并保持95°C的最佳悬浮液温度。为了解决这个问题并提高效率，美国钒公司在工艺的中心点测试了舒伯特-萨尔茨公司生产的首批美国制造的8621型法兰滑板阀。

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滑板阀

“阀门的调试非常简单。定位器可以自动调节。一旦完成供气和电气连接，只需启动自动调节即可。该阀门的滑板设计使安装变得轻而易举，因为较小的执行机构就足以控制阀门，从而使整体尺寸更加紧凑。”美国钒公司过程控制和项目经理Ben Davis说。

滑板阀设计的基本原理是两个带槽的滑板相互滑动并相互密封。执行机构只需克服两个滑板之间的滑动摩擦力，阀门行程仅为6至9毫米。与其他阀门设计相比，所需的执行力最多可降低90%，因此可以使用更小的执行器。尽管总长度相同，但8621型滑板阀的设计更加紧凑，比同类截止阀更易于操作。

“这种较小的执行机构还有利于降低能源成本。由于行程更短，关闭或控制阀门所需的力更小，因此驱动阀门所需的空气也更少。”Davis解释说。

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实际应用效果

美国钒公司在一条蒸汽管线上安装了这个阀门，该蒸汽管线用于加热50,000加仑（约190,000升）的泥浆罐，用于浸出钒。这是一个连续的过程，每分钟有100～140加仑（约400～550升）的冷浆液进入，也有相同数量的冷浆液流出。在这个过程中，浸出槽中的浸出液温度保持在95℃。

“经过很短的时间，我们已经清楚地看到，用滑板阀取代之前安装的截止阀对工艺流程产生了有利影响，可以显著提高极纯氧化钒的生产效率。新阀门使我们能够更严格地控制进入工艺流程的热能，这让我们能够匹配进入冷浆所需的热能，从而减少温度振荡。”Davis补充道。

Schubert & Salzer滑板阀的升级为不断提高生产过程的效率和进一步降低运营成本做出了重要贡献。在改进后的氧化钒生产厂旁边，一个用于生产钒氧化还原液流电池电解液的新工厂已经投产。因此，美国钒公司现在可以覆盖超纯钒电解液的整个供应链，为能源转型和可持续发展贡献力量。

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拓展了解：该工况应用8621型滑板阀

8621型滑板阀属于Schubert & Salzer GS3（带集成定位器）产品系列，其根据ASME B16.34、API RP 553、API 598、ASME B31.1 和 ASME B31.3 以及 ASME B16.5 标准设计，适用于各种工艺应用如蒸汽、液体、气体等介质。

▶ 规格尺寸：

DN 15 - DN 200

▶ 压力等级：

ANSI #150、#300

▶ 材料：不锈钢 1.4408 / CF8M

碳钢 1.0619 / WCC

▶ 温度范围：

介质温度：-60°C 至 350 °C

▶ 连接方式：

法兰设计 ASME B16.5

▶ 定位器：

8049 型数字定位器

定位器安装符合 NAMUR 标准

▶ 附件：

金属波纹管、限位开关、位置反馈、手动操作、先导阀等

▶ 防爆：

可选 ATEX 非电气

II 2G Ex h IIC T6...T1 X Gb

II 2D Ex h IIIC 85°C...530°C X Db

▶ 版本：

NACE MR0175、ASME B31.5

ASME B31.8

ASME B31.9，可根据要求提供

▶ 认证和证书：

TA-Luft / ISO 15848-1

EC

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