液氮、LNG 等 -196℃ 工況里,閥門必須同時解決兩件事:別讓填料結冰,別讓冷量跑掉。工程上常用的兩條技術路線——“長頸閥蓋”和“冷箱”——看著都能把閥桿末端伸到常溫區(qū),可它們的原理、適用范圍和錢包殺傷力并不一樣。下面用 3 分鐘把賬算明白。
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過來,保持填料≥0℃,避免結冰失效
。
冷箱(Cold Box)
把整個閥門裝進一個密封保溫箱,箱壁內外雙層不銹鋼,中間填珠光砂或聚氨酯發(fā)泡。閥桿通過波紋管或長頸穿出箱壁,箱內充干燥氮氣,既絕熱又防霜
。
二、選型邏輯:什么時候用誰?
只裝一只閥、位置分散 → 長頸閥蓋
– DN≤200、操作頻率低的切斷閥、止回閥。
– 現(xiàn)場保溫施工簡單,拆檢只需擰下閥蓋螺栓。
設備密集、連續(xù)生產 → 冷箱
– 多閥組、調節(jié)閥或安全閥集中布置,像 LNG 液化單元、乙烯冷區(qū)。
– 冷箱一體化保冷,泄漏點少,檢修時不必逐一拆保溫,縮短停產時間。
三、成本對比(以 DN100、PN40 截止閥為例)
項目 | 長頸閥蓋 | 冷箱 | 備注 |
---|
閥門本體 | ¥8,000 | ¥8,000 | 同規(guī)格 316L 深冷處理 |
長頸/冷箱結構 | +¥2,400 | +¥15,000 | 長頸按 300 mm 加長;冷箱含箱體、支架、波紋管 |
現(xiàn)場保溫 | ¥800 | — | 冷箱已含整體保溫 |
安裝人工 | ¥600 | ¥3,000 | 冷箱需整體吊裝、對中 |
合計/臺 | ≈¥11,800 | ≈¥26,000 | 冷箱貴 120% |
如果 10 臺閥共享一個冷箱,則單臺分攤可降到 ¥18,000,但仍然比長頸方案貴 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;長頸閥蓋可在線換填料。
占地:冷箱需要額外 1 m3 空間,管廊緊張的改造項目會受限。
能耗:冷箱泄漏率 0.5%/年,長頸閥蓋因閥桿外露,跑冷量高 30%,長期運行液氮蒸發(fā)損失略大。
五、一句話結論
分散布置、預算緊、檢修頻次低——選長頸閥蓋;
成組設備、連續(xù)運行、空間充?!侠湎?。
單臺一次性投資差 1.2 倍,但全生命周期里,冷箱省下的停機時間往往能把差價賺回來。