太阳能发电中的流量控制：第2部分

本文是关于太阳能应用阀门选择的系列文章中的第二篇。在上一篇文章中，我们重点介绍了专门定制的控制阀门如何应对太阳能生产中的挑战。本文将深入研究制造太阳能应用阀门所用的材料。

聚光太阳能发电厂的环境极为恶劣，包括高温、剧烈的温度变化、过度振动、极值特性以及易挥发的环境条件。在这种环境中，流量管理系统，尤其是管道系统组件，必须具备高可靠性和耐久性。而制造这些阀门的材料，在整个系统中起着至关重要的作用。

太阳能应用通常使用熔盐作为传输和储存热量的“传输流体”。熔盐的优点在于其耐高温、无毒且不可燃的特性。阀门在太阳能生产中起着至关重要的作用，尤其需要控制这种流体。

由于熔盐具有侵蚀性和极端温度特性，制造阀门的旋转设备OEM必须选择特种材料。阀体结构的材料选择应根据熔盐的工作温度来决定，如：

• C钢级可承受427°C（800°F）高温
• 铬钼钢级可承受570°C (1058°F)高温
• 稳定的奥氏体钢级可承受600°C（1112°F）高温；需要稳定的奥氏体不锈钢以避免晶间腐蚀
• 可承受600°C (1112°F)以上高温的镍基合金

通常，阀门内件由不锈钢或高温下稳定的不锈钢制成。为防止磨损和拉毛，导向套和阀杆表面采用合金6制造。

此外，由于碳或石墨材料具有强氧化性，不适合用于制造与熔盐直接接触的阀门。

阀门支撑部件材料

垫片和填料需要采用特殊的设计和材料。通常，OME使用由Inconel®编织物保护的石墨作为填料。在填料区的内表面，可以薄薄地涂上一层专为高温下的填料环设计的脱模剂。这种脱模剂具有防腐作用，能提高密封性，并方便填料的更换。

由于普通材料如云母本身不具备足够的强度和密封性，因此它们经常与其他材料结合使用于填料函系统的制造。OME生产的阀体和阀盖密封件带有金属C-rings或O-rings，因为这些密封件在恶劣环境中仍能保持可靠的性能。

防止传输流体结晶

在太阳能生产中，保持最低的传输流体温度是一项独特的挑战。如果传热流体结晶或呈固态，可能会损坏控制阀。对于熔盐而言，温度必须始终高于其熔化温度，至少保持在50°C (122°F)。

常用的填料函系统温度上限约为300°C (572°F)，但有些可以承受高达400°C (752°F)的高温。过高的温度会缩短阀杆密封件的使用寿命，并可能损坏伴热设备。因此，调节温度下限和上限对于防止流体结晶以及保护阀杆不受损坏至关重要

。由于阀杆密封件较为敏感，温度传感器应尽可能靠近密封系统，以确保所有操作状态下温度都保持在规定的限制范围内。此外，所给定的温度也必须适用于阀体或阀盖上的绝缘材料。

由于太阳能发电厂内的环境条件恶劣，填料函必须进行防风沙隔离保护。为方便使用，填料函系统还应满足维护需求和工作量大的要求。

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