液氮、LNG 等 -196℃ 工況裏,閥門(mén)必須同(tóng)時解決(jué)兩件事:別讓填料結(jié)冰,別讓(ràng)冷量(liàng)跑掉。工程上常用的兩條技術路線——“長頸閥蓋”和“冷(lěng)箱”——看著都能把閥杆末端伸到常溫區,可它們的原理(lǐ)、適用(yòng)範圍(wéi)和錢包殺傷力並不一樣。下麵用 3 分鍾把賬算明白。
一、先弄清它們到底是啥
長頸閥蓋(Bonnet Extension)
把閥蓋加長成“鵝脖子”,讓填料函遠離 -196℃ 的閥體,靠空氣自然對流把熱量送(sòng)過來(lái),保持填(tián)料≥0℃,避免結冰失效
。
冷箱(Cold Box)
把(bǎ)整個閥門裝進一個密封保溫箱,箱壁內外雙層不鏽鋼,中間填珠光砂或聚氨酯發泡。閥杆通過波紋管或長頸穿出箱壁,箱內(nèi)充幹燥氮氣,既絕熱又防霜
。
二、選型邏輯:什麽時候用(yòng)誰?
隻裝一隻閥、位置分散 → 長(zhǎng)頸閥蓋
– DN≤200、操作頻率(lǜ)低的切斷閥、止回閥。
– 現場保(bǎo)溫施工簡單,拆檢隻(zhī)需擰下閥蓋螺栓。
設備密集、連續生產 → 冷箱
– 多閥組、調節閥或安全閥集中布置,像 LNG 液化單元、乙烯冷區。
– 冷箱一體化保冷,泄漏點少,檢修(xiū)時不必逐一拆保溫,縮(suō)短停產時間。
三(sān)、成本對比(以 DN100、PN40 截止閥為(wéi)例)
| 項(xiàng)目 | 長頸閥蓋 | 冷箱 | 備注 |
|---|
| 閥門(mén)本體 | ¥8,000 | ¥8,000 | 同規格 316L 深冷處理 |
| 長頸/冷箱結構 | +¥2,400 | +¥15,000 | 長頸按(àn) 300 mm 加長;冷箱含(hán)箱體、支架、波紋管 |
| 現(xiàn)場保溫 | ¥800 | — | 冷箱已(yǐ)含整體保溫 |
| 安裝(zhuāng)人工 | ¥600 | ¥3,000 | 冷箱(xiāng)需(xū)整體吊裝、對中 |
| 合(hé)計/台 | ≈¥11,800 | ≈¥26,000 | 冷箱(xiāng)貴 120% |
如(rú)果 10 台閥共享一個冷箱(xiāng),則單台分攤(tān)可降到 ¥18,000,但仍然比長頸方案(àn)貴 50% 左右
。
四、隱形成本別忘了
維護:冷箱檢修需整體開蓋,工時高;長頸閥蓋可(kě)在線換填料。
占(zhàn)地:冷箱需要額外 1 m³ 空間,管廊緊張的改造項目會受限。
能耗:冷箱(xiāng)泄漏率 0.5%/年(nián),長頸(jǐng)閥蓋因閥(fá)杆外露,跑冷量高(gāo) 30%,長期運行液氮蒸(zhēng)發(fā)損(sǔn)失略大。
五(wǔ)、一句話結論
分散布置(zhì)、預算緊、檢修(xiū)頻(pín)次(cì)低——選長頸閥蓋;
成組設備、連續運(yùn)行、空間充裕——上冷箱。
單台(tái)一次性投資差 1.2 倍,但(dàn)全生命周期裏,冷箱省下的停機時間往往能把(bǎ)差價賺回(huí)來。