CN102313051A - 聚丙烯环管反应器用安全阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及聚丙烯装置反应设备技术领域，具体公开了一种聚丙烯环管反应器用安全阀。阀座入口处为圆弧状，其密封面与水平面成45°角，空腔入口处设有压环，压环上固定连接阀瓣，该阀瓣上方设有压杆，这种结构保证了环管反应器中的介质可以顺利流过安全阀的阀座处，避免介质在安全阀入口处的聚集和结晶，堵塞管道；安全阀泄放时，迅速达到要求，保证安全阀具备足够的泄放能力；在较高背压环境下，依旧能稳定运行，同时环管反应器安全阀的密封结构设计成为软密封结构，保证在介质中存在固体颗粒介质时和高压工况下安全阀的密封性；密封结构拆装简易、方便，可简便的对失效的密封圈进行拆卸、更换，便于检修、维护。

Description

聚丙烯环管反应器用安全阀

技术领域

本发明属于聚丙烯装置反应技术领域，具体涉及一种安全阀。

背景技术

目前普遍采用的聚丙烯生产工艺技术为液相本体法，这种工艺技术大多采用环管反应器作为反应设备。但是聚丙烯反应过程需要较为连贯的流通过程，必须避免在局部产生堆积、挂壁，常规安全阀的密封副距离阀门入口有一定距离，安装在设备上时会在入口到密封副间的区域中形成介质“流动死区”，导致介质在该区域形成滞止。若使用常规结构安全阀安装于环管反应器上，由于聚丙烯介质的特性，会导致聚丙烯颗粒在“流动死区”堆积，堵塞入口，影响设备的正常运行。并且，安全阀开启后，介质中的固体颗粒会冲击波纹管，造成波纹管的工作实效，无法起到平衡被压的作用。所以常规式安全阀的入口及流道结构及背压隔离结构就无法满足聚丙烯环管反应器装置的实际需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种介质流动不受干扰的、具备足够的泄放能力的运行稳定的并且便于检修、维护的聚丙烯环管反应器用安全阀。

本发明的技术方案如下：

一种聚丙烯环管反应器用安全阀，它包括阀座、阀瓣、阀体、反冲盘、阀盖和阀帽，阀座与阀体固定连接，阀体和阀盖固定连接，阀体内设有反冲盘、波纹管组件，阀盖内设有弹簧，阀盖上固定设有阀帽，所述阀座的入口处为圆弧状，其内设有与外界相通的空腔，空腔的密封面与水平面成45°角，空腔入口处设有压环，压环上固定连接阀瓣，该阀瓣上方设有压杆；所述阀体和阀座的连接部分设有反冲盘，反冲盘下设有调节圈，反冲盘上设有波纹管组件，所述压杆依次穿过调节圈、反冲盘，压杆上方设有阀杆，在反冲盘上方、阀杆与压杆的连接段外依次套装导套、波纹管组件和固定在阀体上的波纹管保护套；所述阀杆外绕有弹簧，弹簧上下分别设有上弹簧座、下弹簧座；在阀盖内、上弹簧座上方、阀杆外套装有调整螺钉，阀杆顶端固定设有轴，轴上设有扳手。

在上述聚丙烯环管反应器用安全阀中：波纹管组件包括直接套装在压杆外的下接头、中间开孔的上接头以及上接头和下接头之间的套装在导套外的波纹管。

在上述聚丙烯环管反应器用安全阀中：所述的波纹管保护套的下端设有锥形口，上端设有圆环形板。

在上述聚丙烯环管反应器用安全阀中：所述的压环为圆形盘，其上端为圆台，圆台上表面设有凸台，密封圈套装在圆台上，压环下端的侧壁为倒锥面。

在上述聚丙烯环管反应器用安全阀中：所述的阀瓣上端为圆柱，下端侧壁为锥面，阀瓣下表面开有槽，阀瓣上表面开有一个底面为圆锥面的槽，阀瓣上端两侧开有螺孔，所述的压杆顶部开有圆锥形槽，底部设有球头，所述阀杆底部设有一球头。

在上述聚丙烯环管反应器用安全阀中：所述的导套主体为圆筒，圆筒上端固定设有圆形压板，该圆形压板上下边缘处均开有圆形槽。

本发明的显著效果在于：将压环和密封圈固定在阀瓣上，阀瓣和压杆之间通过球头和圆锥面的线接触进行力的传导，阀瓣和压杆可以联动并保证具备一定的摆动量，保证弹簧力可以均匀的通过阀瓣导到密封圈与阀座结合处；入口处设计成为圆弧状，圆弧尺寸与设备主管路的弧度一致，介质在设备中的流动就不会受到任何阻流因素的干扰，流经安全阀入口时，不会产生凝聚、堆积，更加不会堵塞安全阀入口，影响安全阀和设备的正常工作；波纹管保护套下端设计成为锥形口样式，有效避免了泄放介质对波纹管组件的直接冲击，起到保护作用；安全阀泄放时，具备足够的泄放能力；在较高背压环境下，依旧能稳定运行，同时环管反应器安全阀的密封性能能够保证在介质中存在固体颗粒介质时和高压工况下安全阀的密封性；拆装简易、方便，可简便的对失效的密封圈进行拆卸、更换，便于检修、维护。

附图说明

图1为波纹管组件结构示意图；

图2为压环结构示意图；

图3为导套结构示意图；

图4为阀瓣结构示意图；

图5为本发明的聚丙烯环管反应器用安全阀结构示意图；

图6为图5的局部放大图；

图中：1阀座；2阀瓣；3密封圈；4压环；5阀体；6压杆；7反冲盘；8调节圈；9波纹管组件；10波纹管保护套；11导套；12阀杆；13弹簧；14下弹簧座；15阀盖；16调整螺钉；17阀帽；18上弹簧座；19空腔；20密封面；21轴；22扳手；23下接头；24上接头；25波纹管；26圆环形板；27锥形口；28圆台；29凸台；30倒锥面；31圆柱；32锥面；33槽；34底面为圆锥面的槽；35螺孔；36圆锥形槽；37球头；38球头；39圆筒；40圆形压板；41圆形槽；42入口。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示的波纹管组件，包括下接头23、中间开孔的上接头24和波纹管25。

图2给出了压环4的结构示意图，压环4为圆形盘，上端为圆台28，圆台28上表面加工一个凸台29，压环4侧壁下端侧壁加工成倒锥面30。

如图3所示，导套11的主体为圆筒39，圆筒39上端固定安装圆形压板40，该圆形压板40上下边缘处均开有圆形槽41。

如图4所示，阀瓣2上端加工成圆柱31，下端侧壁加工为锥面32，阀瓣2下表面开有槽33，阀瓣2上表面开有一个底面为圆锥面的槽34，阀瓣2上端两侧开有螺孔35。

基于图1～图4，在结合图5和图6所示，阀座1与阀体5通过螺钉固定连接，阀体5和阀盖15通过螺钉固定连接，阀盖15上通过螺钉和垫片固定安装阀帽17；阀座1的入口42处加工成圆弧状，圆弧尺寸与设备主管路的弧度一致，阀座1内为与外界相通的空腔19，空腔19的密封面20与水平面之间的夹角成45°，空腔入口处安装一个圆形盘状的压环4，其上端为圆台28，圆台28上表面加工一个凸台29，密封圈3套装在圆台28上，压环4下端的侧壁为倒锥形30，锥形面30与阀座1的密封面20贴合；压环4上放通过螺钉固定连接阀瓣2，阀瓣2上的槽33与压环4上端的凸台29相配合，阀瓣2的螺孔35内安装螺钉，通过该螺钉旋合将压环4和密封圈3固定在阀瓣2上。

位于阀瓣2上方的压杆6顶部开有圆锥形槽36，底部加工有球头37，该球头37与阀瓣2上的底面为圆锥面的槽34相接触，且球头37通过阀瓣2两侧的螺钉与阀瓣2连接。阀瓣2和压杆6之间通过球头37和圆锥形槽36的圆锥面的线接触进行力的传导，阀瓣2和压杆6可以联动并保证具备一定的摆动量。

在阀体5和阀座1连接部分安装有反冲盘7，且反冲盘7固定在压杆6上，反冲盘7下安装调节圈8，反冲盘7上安装有波纹管组件9，压杆6依次穿过调节圈8、反冲盘7，压杆6上方放置阀杆12，该阀杆12底部加工一个球头38，通过该球头38使阀杆12安装在压杆6顶部的圆锥形槽36内。在反冲盘7上方、阀杆12与压杆6的连接段外依次套装有导套11、波纹管组件9和波纹管保护套10。

波纹管组件9的下接头23直接套装在压杆6外，上接头24套装在导套11外，上接头24和下接头23之间的波纹管25也套装在导套11外。

波纹管保护套10套装在波纹管组件9外，且位于上接头24下方。该波纹管保护套10的下端加工有锥形口27，上端为圆环形板26，波纹管保护套10通过该圆环形板26的外沿固定在阀体5上。

导套11通过圆形槽41实现与波纹管组件9的上接头24和阀盖15下端的固定。

阀杆12外绕有弹簧13，弹簧13上下分别安装弹簧座14，其中上端的弹簧座上方、阀杆12外套装有调整螺钉16，阀杆12顶端通过垫片和锁紧螺母固定轴21，轴21上固定安装有扳手22。

当系统中压力逐渐升高达到整定压力时，阀瓣2受到向上的介质力大于通过压杆6传递的向下的密封力，阀瓣2带动密封圈3、压环4、压杆6、反冲盘7、波纹管下接头23一起向上运动，导套11波纹管保护套10、波纹管上接头24固定在阀体5上，不向上运动，波纹管25被压缩。

介质通过阀瓣2和阀座1间的流道向上流动，冲击反冲盘7，安全阀升力机构获得更大的开启力，使阀门开启的更加迅速。介质通过反冲盘7和调节圈8之间的流道，进入阀体5内腔，并最终从阀体5出口排出。此时，介质中的固体颗粒对背压保护装置的直接冲击全都被波纹管保护套10承受，避免了波纹管组件9受冲击破损，最大程度的保护了背压保护装置的正常工作。

阀杆12在随阀瓣2向上运动时，调整螺钉16上弹簧座18固定在阀盖15上不向上运动，阀杆12带动下弹簧座14压缩弹簧13，弹簧力逐渐变大。当达到排放压力时，弹簧13压缩到最大压缩量，弹簧13压缩力大于介质力，下弹簧座14带动阀杆12、压杆6、阀瓣2、反冲盘7、密封圈3、压环4、波纹管下接头23等零件克服介质力开始向下运动，所有零件最后回到初始位置，密封结构重新密封。

Claims (6)

1.一种聚丙烯环管反应器用安全阀，它包括阀座(1)、阀瓣(2)、阀体(5)、反冲盘(7)、阀盖(15)和阀帽(17)，阀座(1)与阀体(5)固定连接，阀体(5)和阀盖(15)固定连接，阀体(5)内设有反冲盘(7)、波纹管组件(9)，阀盖(7)内设有弹簧(13)，阀盖(15)上固定设有阀帽(17)，其特征在于：所述阀座(1)的入口(42)处为圆弧状，其内设有与外界相通的空腔(19)，空腔(19)的密封面(20)与水平面成45°角，空腔(19)入口处设有压环(4)，压环(4)上固定连接阀瓣(2)，该阀瓣(2)上方设有压杆(6)；所述阀体(5)和阀座(1)的连接部分设有反冲盘(7)，反冲盘(7)下设有调节圈(8)，反冲盘(7)上设有波纹管组件(9)，所述压杆(6)依次穿过调节圈(8)、反冲盘(7)，压杆(6)上方设有阀杆(12)，在反冲盘(7)上方、阀杆(12)与压杆(6)的连接段外依次套装导套(11)、波纹管组件(9)和固定在阀体(5)上的波纹管保护套(10)；所述阀杆(12)外绕有弹簧(13)，弹簧(13)上下分别设有上弹簧座(18)、下弹簧座(14)；在阀盖(15)内、上弹簧座(18)上方、阀杆(12)外套装有调整螺钉(16)，阀杆(12)顶端固定设有轴(21)，轴(21)上设有扳手(22)。

2.如权利要求1所述的聚丙烯环管反应器用安全阀，其特征在于：波纹管组件(9)包括直接套装在压杆(6)外的下接头(23)、中间开孔的上接头(24)以及上接头(24)和下接头(23)之间的套装在导套(11)外的波纹管(25)。

3.如权利要求2所述的聚丙烯环管反应器用安全阀，其特征在于：所述的波纹管保护套(10)的下端设有锥形口(27)，上端设有圆环形板(26)。

4.如权利要求1、2、3中任意一项所述的聚丙烯环管反应器用安全阀，其特征在于：所述的压环(4)为圆形盘，其上端为圆台(28)，圆台(28)上表面设有凸台(29)，密封圈(3)套装在圆台(28)上，压环(4)下端的侧壁为倒锥面(30)。

5.如权利要求1、2、3中任意一项所述的聚丙烯环管反应器用安全阀，其特征在于：所述的阀瓣(2)上端为圆柱(31)，下端侧壁为锥面(32)，阀瓣(2)下表面开有槽(33)，阀瓣(2)上表面开有一个底面为圆锥面的槽(34)，阀瓣(2)上端两侧开有螺孔(35)，所述的压杆(6)顶部开有圆锥形槽(36)，底部设有球头(37)，所述阀杆12底部设有一球头(38)。

6.如权利要求1、2、3、4中任意一项所述的聚丙烯环管反应器用安全阀，其特征在于：所述的导套(11)主体为圆筒(39)，圆筒(39)上端固定设有圆形压板(40)，该圆形压板(40)上下边缘处均开有圆形槽(41)。

Images