应用场景
美国某大型制糖厂碳酸化及石灰乳流量控制
在制糖厂生产流程中，经压榨机组产出的粗糖汁会被输送至碳酸化工序进行净化分离。在粗糖汁进入加热器及澄清器前，需向其中添加石灰乳，以去除非糖类杂质。该净化分离过程具有极强的磨损性，粗糖汁中含有纤维、砂石、岩石及矿物质，因此必须采用适配强腐蚀性流体的阀门，保障生产季连续稳定运行与生产效率。
工艺参数
- 工艺类型：粗糖汁净化用碳酸化及石灰乳处理
- 应用场景：流量控制
- 处理介质：粗糖汁
- 工作压力：60~80psi（4~5.5bar）
- 工作温度：176~194°F（80~90°C）
- 流量：80~100gpm（303~379L/min）
制糖工艺典型应用流程
甘蔗种植 / 田间采收→压榨机 / 渗出器→石灰窑→石灰乳制备→碳酸化 / 加灰工序→糖汁加热器→澄清器→真空过滤器 / 倾析器→离心分离机→糖浆 / 糖蜜处理→结晶罐 / 助晶机→蒸发罐→干燥机→散料储存→白糖精炼
项目挑战
制糖企业为实现产能与收益最大化，需保证每年 300 天无间断生产，高性能阀门是产线稳定运行的核心部件。
在该石灰乳工况中，竞品陶瓷内衬球阀因强腐蚀性介质出现多项故障问题：
- 严重冲刷导致阀门进出口法兰泄漏
- 球体与阀内件接触面冲刷、密封失效
- 球体卡滞引发球体至阀杆部位故障
陶瓷材质脆性较高，在球体卡滞无法转动的高受力环境下易发生碎裂。因此，陶瓷材质不适用于存在结垢、结晶或聚合风险，可能导致球体卡滞的工况。
原阀门每 4 个月就需检修维护，频繁停机停产严重影响工厂生产运营与经济效益。
解决方案
博雷（Bray）技术工程师对制糖厂碳酸化及石灰乳工艺工况进行实地勘察，对故障阀门开展流体分析检测。检测发现，原全通径球阀进出口位置流速过高，存在两级压降问题。
最终推荐定制化19L 系列分段式球阀控制装置作为最优解决方案，具体优化设计如下：
- 采用整体硬质钨钢阀座，出口流道增设耐磨涂层，抵御磨损与冲刷
- 球体分段部件及阀体内部组件均覆盖硬质钨钢涂层
- 定制密封填料，内环增设涂层，保障流体稳定输送
- 现场可更换式硬质钨钢出口阀芯，搭配扩散型喷嘴
高性能材质与耐磨涂层可保护阀门及管道适应严苛工艺环境，同时该设计实现单级泄压。
应用成效
19L 系列控制球阀投用后，制糖厂工艺运行实现多项显著提升：
- 单级泄压优化，出口法兰回流区域工况大幅改善
- 分段球体出口介质沿阀门内壁切线流动，降低介质冲击角度
- 阀门焊接端部与管道内径间形成连续流通孔道
- 磨损与冲刷影响显著降低
- 流体输送、控制精度及调节范围全面优化
该 19L 系列控制球阀已连续稳定运行两个完整制糖生产季，无泄漏、无停机故障，仅材料成本方面就为客户节省 16000 美元。
原陶瓷内衬球阀受强腐蚀介质影响出现严重冲刷泄漏，球体卡滞引发球体至阀杆部位故障。流量分析显示，原全通径球阀存在两级压降问题，而定制化优化后的 19L 系列阀门流体工况得到彻底改善。
