CN109990109A - 一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，涉及固体物料流控制阀门领域，包括内阀体、阀芯和驱动装置；内阀体为角形结构，其上设置有进料口和出料口，阀芯为一端封闭的空心圆柱结构，内阀体内靠近进料口的一端与阀芯的开口端形成一个小间隙精加工的环形密封面，用以防止大颗粒物料由此间隙处泄露到阀芯与阀体之间的空间内；阀芯的侧壁上开设有出料孔，出料孔与出料口相适配；驱动装置用于驱动阀芯在阀体内转动。该控制阀用于对高温固体物料流的关断或流量调节，可设置于物料流通通道的转角处，具有防大颗粒物料卡阻、隔绝高温的特点，其流量调节性好、可靠性高，且结构简约、体积小、制造成本低、使用寿命长。

Description

一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀

技术领域

本发明涉及高温固体物料流控制阀门领域，具体为一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀。

背景技术

在电力、石化、冶炼、钢铁、煤化工等行业，其生产过程中产生的灰渣通常由管道进行引导和输送，在这些管道内必需设置灰渣阀门来控制其关断或调节物料流量。目前，常用的灰渣阀有高温刀型闸板阀、高温蓖式插杆阀等，此类阀门只能布置于垂直管段上，在转角位置无法设置。而现有技术中，能实现在灰渣流向转角布置的关断调节阀只有锤形阀，其结构复杂、价格昂贵，运行成本高。

上述在管道内的灰渣属于一种固体物料流，包括上述刀型闸板阀、蓖式插杆阀、特别是锤形阀等现有技术中控制该类固体物料流的阀门，均仅适用于小颗粒固体物料流的关断和流量调节。而对于宽筛分物料，尤其是粒径分布在0~50mm甚至更大的粒径的固体物料，其中的大粒径固体颗粒在通过上述阀门时极易对其造成卡阻，影响阀门的正常使用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，用于对高温固体物料流的关断或流量调节，可设置于物料流通通道的转角处，具有隔绝高温、防大颗粒物料卡阻的特点，其流量调节性好、可靠性高，且结构简约、体积小、制造成本低、使用寿命长。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，包括内阀体、阀芯和驱动装置；

所述内阀体为角形结构，所述内阀体的两端分别设置有进料口和出料口，所述内阀体内靠近所述进料口的一端固定设置有精加工的密封面；

所述阀芯为一端封闭的空心圆柱结构，所述阀芯的开口端经过精加工后套设于所述内阀体上精加工的密封面的内部或外部，所述阀芯的侧壁上开设有出料孔，所述出料孔与所述出料口相适配；

所述驱动装置用于驱动所述阀芯在内阀体内转动。

进一步的，所述内阀体的内部与阀芯的外壁之间设有一定的间隙δ，该间隙δ作为无渣自由空间，该间隙δ的大小略大于物料的最大粒径。

进一步的，所述阀芯的外筒壁可设置螺旋片，所述螺旋片用于在随阀芯转动时清除所述自由空间内的物料颗粒，更好实现防卡阻的功能。

进一步的，还包括外壳体，所述内阀体设置于所述外壳体内，所述外壳体和内阀体之间设置有隔热层，所述阀芯设置于所述内阀体内。

进一步的，还包括传动轴，所述传动轴穿过所述阀体，所述驱动装置通过所述传动轴与所述阀芯连接，所述传动轴外设置有编码传感器以感知阀芯所处角度位置。

进一步的，所述内阀体和阀芯选用耐热耐磨材料制成，所述外壳体为普通碳钢材料，所述隔热层为耐高温高性能保温材料。

进一步的，所述阀芯的内筒壁可设置螺旋片以促进固体物料的定向流动。

进一步的，所述传动轴包括外管、内管和圆环板，所述内管设置于所述外管内，所述外管的一端和所述内管的一端均与所述圆环板固定连接，所述内管与所述外管之间形成有冷却介质通道；所述传动轴靠近所述圆环板的一端插入设置于所述阀芯内。

进一步的，所述圆环盖板上加工有疏通孔，所述疏通孔用于使所述内管的内腔与所述阀芯的内部连通。

本发明的有益效果是：

1.该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的阀体内设置可转动的阀芯，通过驱动装置驱动阀芯回转实现物料流的关断，其结构简单，阀门体积及重量较小，运行成本低，安装维护方便。

2. 该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的阀芯外壁与内阀体的内壁之间可设置足够大的间隙，其间隙大于物料的最大粒径，此间隙形成的空间顶部会形成一个无物料的自由空间，阀芯在转动时阻碍其转动的固体颗粒物料可以向自由空间避让，因此具有优良的防物料大颗粒卡阻的特点。

3. 该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的阀体内靠近所述进料口的出料一端与阀芯开口端形成一个小间隙精加工的环形密封面，用以防止大颗粒物料由此间隙处泄露到阀芯与内阀体之间的空间内，以免阀芯与内阀体之间存在粗颗粒物料影响阀芯的自由转动。

4.该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的阀芯为一端封闭的空心圆柱结构，和直行程结构锥形阀比较，无伸出阀体外的轴头可以实现更为可靠的密封。

5. 该防卡渣角型高温固体物料流控制阀由传动轴带动阀芯的转动实现物料流的开闭，并由传动轴上编码器精确调节阀芯转动角度实现物料流的流量控制，其反应灵敏，能在0-10s内快速完成回转，动作时间短。

6．该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的阀体为双层结构，在内阀体与外壳体之间填充设置隔热保温材料，同时内阀体以及阀芯均采用耐磨耐热材料制成，其耐温可高达1000°C，适用于高温的大颗粒固体物料流使用。

7. 该防卡渣角型高温固体物料流控制阀的传动轴伸入阀芯内并呈双层套管结构，两层套管之间形成有隔离腔，可通入介质实现保温或冷却；内套管的内部自然形成捅孔，当阀芯内的物料发生堵塞时可经捅孔插入工具进行疏通。

附图说明

图1为本发明一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀的结构简图；

图2为本发明一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀的结构剖视示意图；

图3为阀芯及传动轴的结构剖视图；

图4为本发明一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀在阀芯转至不同角度时的使用状态示意图；

图5为阀体与阀芯之间环形密封面的不同结构形式。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图5所示，一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，包括内阀体1、阀芯2和驱动装置3。其中内阀体1为角形结构，内阀体1的两端分别设置有进料口11和出料口12，内阀体1内靠近进料口11的一端固定设置有精加工的密封面13。阀芯2为一端封闭的空心圆柱结构，阀芯2的开口端经过精加工后与上述精加工的密封面13相适配，其配合形式有图5所示的多种形式。阀芯2的侧壁上开设有出料孔21，出料孔21与出料口12相适配。该驱动装置3用于驱动阀芯2在内阀体1内转动。

在实施时，阀芯2在内阀体1内的转动过程中，出料孔21随阀芯2的转动而改变位置，在不同角度下的使用状态如图4所示。当阀芯2转动至使出料孔21正对出料口12时，其转动角度定义为0°，此时出料孔21完全打开，实现物料的流通。当阀芯2转动至使出料孔21背对出料口12时，其转动角度定义为180°，此时该出料口21位于内阀体1内的上部。因固体物料流的自身重力作用，其停滞于阀芯2的内部，不会从出料孔21流通至出料口12，该阀处于关闭状态。在阀芯2从上述0°转动至180°过程中，其先后会经过如图示的β°和γ°的过程，即在转动过程中出料孔21与出料口12之间的流通通道会逐渐变化大小。故此，可当转动使阀芯2停留在某一位置时，实现该控制阀的流量控制。进一步的，阀芯2的内筒壁上可设置螺旋片，当阀芯2转动时，该螺旋片可随其一起转动，促进物料在阀芯2内的定向流动，实现更为准确的流量控制。

在实际使用时，驱动装置3可连续转动，实现物料的间隙性流通，通过控制驱动装置3的转速实现物料流量的调节，满足特定的工况使用要求。

在具体实施时，阀芯2的外壁和内阀体1的内壁之间设有一定的空隙，其间隙略大于物料的最大粒径，加之固体物料流的流通性有限，在阀芯2转动时，阀芯2的顶部和内阀体1之间能形成无物料的自由避让空间，可避免颗粒物料被强行挤压，也就避免了阀芯运转被物料卡阻的问题。即使出现卡阻，亦可以通过正反转阀芯2达到清除卡阻物的目的。进一步的，在阀芯2的外筒壁可以设置螺旋片，当正反转阀芯2时，螺旋片随其一起转动，可更好的清除该自由避让空间内的物料，达到防卡阻的目的。

进一步的，内阀体1内靠近所述进料口11的出料一端与阀芯2开口端形成了一个小间隙精加工的环形密封面，可有效防止固体颗粒经过该间隙直接流出，其密封性能更佳。

进一步的，还包括外壳体15，内阀体16设置于外壳体15内，外壳体15和内阀体16之间设置有隔热层14，阀芯2设置于内阀体16内。其中阀芯2和内阀体16均选用耐磨耐热材料制成，外壳体15选用普通碳钢材料制成，所述隔热层14选用耐高温、高性能保温材料制成。这使得该控制阀的耐热性能更好，可用于高温固体物料流的通断和流量控制，广泛适用于电力、石化、冶炼、钢铁、煤化工等行业。

上述阀芯2和驱动装置3之间设置有传动轴4，驱动装置3通过传动轴4与阀芯2连接，在驱动装置3转动时可通过传动轴4带动阀芯2转动。进一步的，该传动轴4包括外管41、内管42和圆环板43，圆环板43固定设置于外管41的一端并与内管42的一端固定连接，内管42设置于外管41内，内管42与外管41之间形成有冷却介质通道40；传动轴4穿过内阀体16，其靠近圆环盖板43的一端插入设置于阀芯2内。在使用时，可通过传动轴4的另一端通入冷却介质，对阀芯2及其内部的物料进行冷却。上述内管42的内腔形成有捅孔44，圆环板43上正对捅孔44位置加工有疏通孔。当阀芯2内部的物料因长期静止等原因发生粘附堵塞时，可通过该捅孔44伸入疏通杆穿过上述通孔对阀芯2的内部进行疏通。在具体实施时，圆环板43另一端设置有阀门，在不需要疏通时，该阀门关闭，即使高温的固体物料进入上述捅孔44亦不会流出，同时因进入捅孔44的高温固体物料被冷却介质通道40冷却，亦不会应为温度过高造成阀门的损坏，其使用时可靠性高。

上述驱动装置3可为手动、电动、液动等多种形式的驱动装置。在本实施例中，驱动装置3包括齿轮a31、齿轮b32和驱动部。该驱动部亦可选用手柄、电机减速机等多种类型。在实施时，传动轴4与内阀体16之间设置有轴承33，齿轮a31固定套接在传动轴4上，齿轮b32与齿轮a31啮合，通过驱动部可带动齿轮b32转动，进而带动齿轮a31转动，由传动轴4带动阀芯2转动，实现该控制阀关断和流量控制的过程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，包括内阀体（16）、阀芯（2）和驱动装置（3）；

所述内阀体（16）为角形结构，所述内阀体（16）的两端分别设置有进料口（11）和出料口（12），所述内阀体（16）内靠近所述进料口（11）的一端固定设置有精加工的密封面（13）；

所述阀芯（2）为一端封闭的空心圆柱结构，所述阀芯（2）的开口端设于所述内阀体密封面（13）的外部或内部，所述阀芯（2）的侧壁上开设有出料孔（21），所述出料孔（21）与所述出料口（12）相适配；

所述驱动装置（3）用于驱动所述阀芯（2）在内阀体（16）内转动。

2.根据权利要求1所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述内阀体（16）的内壁和阀芯（2）的外壁之间形成有自由空间。

3.根据权利要求2所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述阀芯（2）的外筒壁设置有螺旋片，所述螺旋片用于在随阀芯（2）转动时清除所述自由空间内的物料颗粒。

4.根据权利要求1所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述阀芯（2）的内筒壁设置有螺旋片，所述螺旋片用于促进固体物料的定向流动。

5.根据权利要求1所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，还包括外壳体（15），所述内阀体（16）设置于所述外壳体（15）内，所述外壳体（15）和内阀体（16）之间设置有隔热层（14）。

6.根据权利要求1所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，还包括传动轴（4），所述传动轴（4）穿过所述内阀体（16），所述驱动装置（3）通过所述传动轴（4）与所述阀芯（2）连接；所述传动轴（4）外设置有编码传感器，所述编码传感器用于感知所述阀芯（2）所处角度位置。

7.根据权利要求6所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述传动轴（4）包括外管（41）、内管（42）和圆环板（43），所述内管（42）设置于所述外管（41）内，所述外管（41）的一端和所述内管（42）的一端均与所述圆环板（43）固定连接，所述内管（42）与所述外管（41）之间形成冷却水通道（40）；所述传动轴（4）靠近所述圆环板（43）的一端插入设置于所述阀芯（2）内。

8.根据权利要求7所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述圆环板（43）上设置有疏通孔，所述疏通孔用于使所述内管（42）的内腔与所述阀芯（2）的内部连通。

9.根据权利要求1所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述内阀体（16）和阀芯（2）均选用耐磨耐热材料制成。

10.根据权利要求5所述的一种防卡渣角型高温固体物料流控制阀，其特征在于，所述外壳体（15）选用普通碳钢材料制成，所述隔热层（14）选用耐高温、高性能保温材料制成。