CN103591303B - 煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种调节角阀,具体的说是一种煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,属于流体控制阀领域。其包括扩散管和阀体,阀体下端通过螺栓连接扩散管。阀体内设有进口流道,扩散管内设有出口流道,进口流道与出口流道互相连通,并且进口流道与出口流道互相垂直。出口流道内设有阀座基座,阀座基座通过扩散管和阀体夹紧,阀座基座内设有阀座。本发明结构简单、设计新颖,能有效的解决传统黑水调节角阀在使用过程中所遇到的易结焦、耐冲性能差、抗振效果不理想等技术难题,在客户现场得到了广泛应用,有效降低了客户的生产运营成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种调节角阀,具体的说是一种煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,属于流体控制阀领域。
背景技术
黑水调节角阀是煤化工生产气化装置上的关键设备之一,主要应用于气化工段的闪蒸和水循环系统。该类阀门控制的介质黑水,其成分复杂,含有大量固体颗粒;介质中通常含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等腐蚀性介质,并且阀门前后压差比较大,工况条件极为苛刻。
传统的黑水调节角阀在使用过程中通常存在以下几个问题:1、阀内件因冲蚀、闪蒸或气蚀等多种因素影响,零部件极易损坏,使用寿命短,通常为3~6月,增加了用户的生产运营成本。2、阀杆表面易结焦,阀杆表面结焦会导致阀门卡涩、动作不良,引起阀门密封填料处产生泄漏,严重影响了阀门的调节性能及使用安全性;3、阀门在高压差工况下,容易产生共振,阀门动态稳定性差。4、传统型的黑水调节角阀,介质流经阀门时会产生高速涡流,容易造成阀芯与阀杆相对旋转;在共振因素的双重影响下,容易导致两者连接螺纹松动甚至断裂脱落。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足之处,从而提供一种煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,具有良好的防结焦功能,能有效的抵抗介质的冲蚀,防闪蒸、气蚀,延长了阀内件的使用寿命,平均使用寿命由3个月~6个月提升至12个月~15个月;阀体内腔流线型设计既减少了阀体流阻,也从结构上避免了涡流发生的可能;阀杆导向下移设计增强了阀杆的导向刚度,提高了阀门的抗振能力,增加了阀门运行的动态稳定性及使用安全性。
按照本发明提供的技术方案,煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀包括扩散管和阀体,阀体上端通过螺栓连接上盖,其特征是:阀体下端通过螺栓连接扩散管;阀体内设有进口流道,扩散管内设有出口流道,进口流道与出口流道互相连通,并且进口流道与出口流道互相垂直;所述出口流道内设有阀座基座,阀座基座通过扩散管和阀体夹紧,阀座基座内设有阀座;阀体内设有与出口流道连通的阀杆腔,阀杆腔内设有阀杆;阀杆上端伸出上盖,阀杆下端通过连接螺栓连接阀芯;阀芯与连接螺栓的端部堆焊固结件;阀杆中部套装除焦刀,除焦刀上端设有套装在阀杆上的导向环,导向环上端设有套装在阀杆上的压套。
进一步的,进口流道表面设有碳化钨涂层。
进一步的,出口流道表面设有碳化钨涂层。
进一步的,扩散管为文丘里管结构。
进一步的,阀座内表面设有碳化钨涂层。
进一步的,阀芯采用碳化钨硬质合金材料制作。
进一步的,连接螺栓上设有防转键和止动销。
进一步的,固结件采用硬质合金司太莱材料制作。
进一步的,除焦刀上设有第一刃口和第二刃口,第二刃口位于第一刃口上端;第一刃口下端设有落料槽,第二刃口下端设有储料槽。
本发明与已有技术相比具有以下优点:
1、阀体采用流线型结构,能有效避免涡流的发生,同时还提高了阀门的抗堵能力。
2、扩散管采用文丘里管结构设计,能提高阀门防闪蒸、抗气蚀能力。
3、阀门所有直接与介质接触的流道部位均喷有碳化钨涂层,提高了阀门的抗冲刷能力,阀芯及阀座采用硬度不同的整体碳化钨硬质合金,既能有效的防止因闪蒸、气蚀等原因而造成的阀内件损坏,又能提供可靠的密封。
4、阀杆与阀芯连接采用防转设计,阀芯与连接螺栓的端部采用铜钎焊工艺堆焊硬质合金司太莱,确保不会因阀门振动、涡流冲刷等原因而导致两者脱落。
5、采用特殊双刃口除焦刀设计以及阀杆密封设计,能有效解决阀杆结焦问题,确保阀杆填料不会被拉伤,提高了阀门的使用安全性。
6、阀杆导向下移设计,增强了阀杆导向刚性,提高了阀门抗振能力,阀门运动稳定性改善明显。
附图说明
图1为本发明结构图。
图2为图1中Ⅰ部分放大图。
图3为图1中Ⅱ部分放大图。
图4为图2中Ⅲ部分放大图。
附图标记说明:1-扩散管、2-阀座基座、3-阀座、4-阀体、5-上盖、6-阀杆、7-出口流道、8-进口流道、9-压套、10-导向环、11-除焦刀、12-阀芯、13-连接螺栓、14-固结件、15-防转键、16-止动销、17-第一刃口、18-第二刃口、19-落料槽、20-储料槽。
具体实施方式
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述:
如图1~2所示,本发明主要包括扩散管1和阀体4,阀体4上端通过螺栓连接上盖5,阀体4下端通过螺栓连接扩散管1。阀体4内设有进口流道8,扩散管1内设有出口流道7,进口流道8与出口流道7互相连通,并且进口流道8与出口流道7互相垂直。所述进口流道8与出口流道7表面设有碳化钨涂层。所述扩散管1为文丘里管结构。
所述出口流道7内设有阀座基座2,阀座基座2通过扩散管1和阀体4夹紧。阀座基座2内设有阀座3,阀座3内表面设有碳化钨涂层,其硬度HRA≥88。
如图3所示,阀体4内设有与出口流道7连通的阀杆腔,阀杆腔内设有阀杆6。阀杆6上端伸出上盖5,阀杆6下端通过连接螺栓13连接阀芯12。阀芯12采用整体碳化钨硬质合金材料制作,其硬度HRA≥93。连接螺栓13上设有防转键15和止动销16。为防止因介质冲蚀及阀门振动而导致连接螺栓13的螺纹松动,阀芯12与连接螺栓13的端部堆焊固结件14,固结件14采用硬质合金司太莱材料制作。
如图2所示,阀杆6中部套装除焦刀11,除焦刀11上端设有套装在阀杆6上的导向环10,导向环防止介质颗粒进入阀杆腔。导向环10上端设有套装在阀杆6上的压套9。
如图4所示,除焦刀11上设有第一刃口17和第二刃口18,第二刃口18位于第一刃口17上端。第一刃口17下端设有落料槽19,第二刃口18下端设有储料槽20。第一刃口17起主要刮削作用,用于刮削大的介质颗粒;第二刃口18起辅助刮削作用,用于刮削细小介质颗粒。
本发明的工作原理:阀体的进口流道与扩散管的出口流道成90°,阀体的内腔为光滑流线型结构,结构上能有效避免涡流的发生;同时还提高了阀门的抗堵能力。扩散管按照文丘里管工作原理进行设计,能有效的抵抗介质闪蒸或气蚀。除焦刀采用双刃口设计,阀杆采用内外密封圈封闭设计,能有效解决阀杆结焦问题。阀体、阀座阀以及扩散管与介质直接冲刷部位均喷有碳化钨涂层,提高了阀门的抗冲刷能力。阀座与阀座基座采用热镶嵌技术安装,阀座的材质为整体碳化钨硬质合金,其硬度HRA≥88。阀芯的材质为整体碳化钨硬质合金,其硬度HRA≥93。阀杆与阀芯连接采用防转设计,在连接螺栓上设有防转键。阀芯与阀杆、连接螺栓及防转键连接好后,需配打止动销。为防止因介质冲蚀、阀门振动而导致连接螺栓的螺纹松动,阀芯与连接螺栓的端部采用铜钎焊工艺堆焊硬质合金司太莱。阀芯及阀座采用硬度不同的整体碳化钨硬质合金,既能有效的防止因闪蒸、气蚀等原因而造成的阀内件损坏,又能提供可靠的密封。阀杆采用了导向下移设计,增强了阀杆的导向刚性,有效提高了阀门抗振能力。
Claims (4)
1.一种煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,包括扩散管(1)和阀体(4),阀体(4)上端通过螺栓连接上盖(5),阀体(4)下端通过螺栓连接扩散管(1);阀体(4)内设有进口流道(8),扩散管(1)内设有出口流道(7),进口流道(8)与出口流道(7)互相连通,并且进口流道(8)与出口流道(7)互相垂直;所述出口流道(7)内设有阀座基座(2),阀座基座(2)通过扩散管(1)和阀体(4)夹紧,阀座基座(2)内设有阀座(3);阀体(4)内设有与出口流道(7)连通的阀杆腔,阀杆腔内设有阀杆(6);阀杆(6)上端伸出上盖(5);其特征是:阀杆(6)下端通过连接螺栓(13)连接阀芯(12);阀芯(12)与连接螺栓(13)的端部堆焊固结件(14);阀杆(6)中部套装除焦刀(11),除焦刀(11)上端设有套装在阀杆(6)上的导向环(10),导向环(10)上端设有套装在阀杆(6)上的压套(9);
所述进口流道(8)表面、所述出口流道(7)表面及所述阀座(3)内表面分别设有碳化钨涂层;
所述连接螺栓(13)上设有防转键(15)和止动销(16);
所述除焦刀(11)上设有第一刃口(17)和第二刃口(18),第二刃口(18)位于第一刃口(17)上端;第一刃口(17)下端设有落料槽(19),第二刃口(18)下端设有储料槽(20)。
2.如权利要求1所述的煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,其特征是:所述扩散管(1)为文丘里管结构。
3.如权利要求1所述的煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,其特征是:所述阀芯(12)采用碳化钨硬质合金材料制作。
4.如权利要求1所述的煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀,其特征是:所述固结件(14)采用硬质合金司太莱材料制作。
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