CN110657246A - 催化装置用四连杆偏心蝶阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种催化装置用四连杆偏心蝶阀。催化装置用四连杆偏心蝶阀，包括阀体、阀板、阀座、连杆机构、阀杆、填料函；所述阀杆与连杆机构连接，所述的连杆机构一端通过吊架固定于阀体上，另一端与所述阀板连接；所述填料函焊接在所述阀体上；所述阀杆转动带动连杆机构，进而带动阀板转动，实现阀板与阀座的开启与关闭；所述阀板和阀座之间为迷宫式线密封或复合密封。本发明的催化装置用四连杆偏心蝶阀，在关闭时，阀板先转动，再平动，密封方式为迷宫式线密封或复合密封，可有效避免在高温情况下阀门卡死的现象的发生，阀座及填料函带有反吹风装置，可利用现场高温蒸汽或者仪表风对密封面进行吹扫，以防介质残留在密封面上，从而保证良好的密封效果。

Description

催化装置用四连杆偏心蝶阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种催化装置用四连杆偏心蝶阀。
背景技术
催化烟机出口至余热锅炉入口高温蝶阀工况恶劣，正常使用温度600°C左右，设计温度高达750°C，介质中含有催化剂粉尘颗粒，还有一些CO/SO2等气体，正常使用时为全开状态，开停工期间需要根据生产调整阀门开度，但在事故状态下（脱硫脱硝余热锅炉，脱硫综合塔或催化裂化烟机等），需要该阀快速关闭，如果不能关闭，将对生产造成严重损失。另外此工况在停机检修或者事故状态下，管路需要严密切断，加上目前国家倡导超低排放的大背景下，一般都要求0泄漏。
目前传统的解决方案均采用水封罐加通风蝶阀技术方案，用通风蝶阀进行调节，用水封罐进行密封，由于操作工况恶劣，大多蝶阀均无法正常工作，卡死无法开关，使用水封罐可以实现严密切断，但操作十分麻烦，特别在冬季东北地区，而且占用大量的现场空间，压降大，会影响烟机做功，增加能耗，增加成本。
现有的四连杆偏心蝶阀，阀板与阀座的密封采用平面或锥面密封，要密封好就必须保证两个锥面良好接触。但事实上，它始终受到加工误差的影响(如同心度、不圆度、倾斜度等)，其密封效果不十分理想。
发明内容
本发明的目的在于针对上述技术问题，设计一种催化装置用四连杆偏心蝶阀。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是：催化装置用四连杆偏心蝶阀，包括阀体、阀板、阀座、连杆机构、阀杆、填料函；所述阀杆与连杆机构连接，所述的连杆机构一端通过吊架固定于阀体上，另一端与所述阀板连接；所述填料函焊接在所述阀体上；所述阀杆转动带动连杆机构，进而带动阀板转动，实现阀门的开启与关闭；所述阀板和阀座之间迷宫式线密封。
作为本发明的进一步改进，所述阀板和阀座之间为由迷宫式线密封和软密封组成的复合密封。
作为本发明的进一步改进，所述的软密封由石墨和INCONEL丝形成。
作为本发明的进一步改进，在填料函或阀座上设有反吹风组件，所述的反吹风组件包括管道和法兰，所述管道的一端与填料函或阀座连通，另一端与法兰焊接，法兰连接有切断球阀。
作为本发明的进一步改进，所述的填料函设有弹性防泄漏组件，所述弹性防泄漏组件在预紧状态下被固定在填料压板上。
作为本发明的进一步改进，所述弹性防泄漏组件包括弹簧和导向套，所述弹簧套在导向套外部，所述导向套通过螺栓固定在所述填料压板上。
作为本发明的进一步改进，所述阀杆的两端设有外置轴承；所述的外置轴承安装在轴承室内，所述轴承室为开设在阀体支架上的腔室；所述外置轴承通过端盖组件固定。
作为本发明的进一步改进，所述的端盖组件包括轴承压板；所述的轴承压板压在所述外置轴承的外端，并通过螺栓与阀杆的端部固定。
作为本发明的进一步改进，所述阀杆的其中一端的端部外侧设有端盖，所述端盖通过螺栓与所述轴承室连接。
作为本发明的进一步改进，其特征在于：所述的阀体设有内衬层，所述内衬层为龟甲网双层隔热耐磨衬里。
本发明的催化装置用四连杆偏心蝶阀，在关闭时，阀板先转动，再平动，密封方式为迷宫式线密封或复合密封，可有效避免在高温情况下阀门卡死的现象的发生，阀座及填料函带有反吹风装置，可利用现场高温蒸汽或者仪表风对密封面进行吹扫，以防介质残留在密封面上，从而保证良好的密封效果。
附图说明
图1是本发明的催化装置用四连杆偏心蝶阀的主视图；
图2是图1中A-A方向剖视图；
图3是端盖组件结构示意图；
图4是填料函的结构示意图；
图5是图2中A处的局部细节图；
图6为图5中B处的放大图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
如图1和图2所示，本发明实施例的催化装置用四连杆偏心蝶阀，主要包括阀体1、阀板3、阀座4、阀杆8、填料函9、连杆机构。阀体1和现场管道采用冷壁连接，阀体外壁材质为Q345R，阀体外壁内侧设有内衬层。内衬层厚度为100mm的隔热耐磨双层衬里，隔热耐磨双层衬里为龟甲网双层隔热耐磨衬里，耐高温的同时阀体又不容易变形。连杆机构由阀板座架5、连杆7、曲柄6组成，阀板座架5通过螺栓固定在阀板3 上，并与连杆7、曲柄6 的一端通过销轴连接。连杆7 的另一端通过销轴固定在吊架2上，如图2所示。曲柄6 另一端通过销轴固定在阀杆8 上；吊架2通过螺栓固定在阀体1 上。
阀杆8顶部通过键连接动力执行机构，键传递扭矩，当执行机构开启时，阀杆8转动，通过销轴带动连杆机构运动，连杆机构带动阀板3开始平动，随着扭矩传递，阀板3开始转动，最终转动90度，阀门开度达到最大，当阀杆反向转动时，阀门则关闭，阀板3与阀座4密封。
如图5和图6所示，阀板3与阀座4密封处采用复合密封，金属硬密封采用迷宫式线密封141，相较于普通的平面密封，能够更好的保证尺寸精度及形位公差，阀板3与阀座4表面均堆焊硬质合金STL，表面硬度高达HRC 40-45，精加工研磨后表面光洁度可达Ra0.4，泄漏等级可达ANSI 16.104 V级。辅助密封为软密封，如图6所示，第二道沟槽143内部填充石墨盘根+Inconel丝，保证阀门密封实现零泄漏。
如图2所示，在阀座4处设有反吹风组件12，反吹风组件12插入阀体统一预钻的孔内，通过一圈角焊接连接，阀座内部有一通道144开口于阀座的表面，可与阀板3处沟槽连通。极端情况下造成泄漏时，可通过仪表风或者工况蒸汽吹扫形成反吹风隔离区142。当接入介质压力大于工况介质时，可严密阻碍介质泄漏，与金属硬密封形成双保险。
阀体1上焊接有填料函9，阀杆8的两端穿过填料函9。阀杆8的两端设有外置轴承组件，分别是第一轴承组件10和第二轴承组件11。轴承组件包括轴承15和轴承室。轴承室开设在阀体1支架上，为容纳轴承15的腔室。
阀杆8两端的外置轴承组件为阀杆提供了两个支撑点，可防止阀杆8 弯曲，动作平稳；滚动轴承的设计保证阀杆摩擦力矩小，操作方便可靠。轴承材质选用高温轴承钢，避免因高温使轴承变形引起的阀门卡死，其次，外置轴承的设计更利于现场维护以及更换，两端轴承室均设计有注油孔，方便以后注油润滑。
如图1和3所示，为了固定外置轴承组件，在外置轴承组件的外端设有端盖组件13。端盖组件13包括轴承压板133和夹板132。夹板132设置在轴承室的底部，用于固定和定位轴承15，将轴承15加持在阀杆的两端，保证阀杆的外壁与轴承的外周面接触。轴承压板133压在阀杆8两侧的轴承15外端，并通过内六角螺钉134固定在阀杆的端部。轴承压板133的作用是限制阀杆8轴向位移，防止阀杆飞出，提高安全系数。
为了进一步固定外置轴承组件，在第二轴承组件11的外端还设有端盖131，端盖131通过内六角螺钉固定在轴承室上，将第二轴承组件11及阀杆的端部封闭起来。
如图4所示，填料函9内填充的填料材质为高温石墨填料和INCONEL丝。填料采用动态补偿双层填料密封。在填料函9上设有弹性防泄漏组件，该组件包括碟形弹簧93和弹簧导向套94。碟形弹簧93通过弹簧导向套94定位于填料函的压板91上，并通过螺柱96和螺母95压在填料压板91上，螺柱96的下端穿过填料压板91固定在填料函上。安装时碟形弹簧93具有一定的初始预紧力，通过填料压板91和填料压盖92压紧填料。一旦螺栓松动，碟形弹簧93恢复形变可产生反作用力压紧填料，使填料始终处于压紧状态，防止介质泄漏。
填料函9末端设有反吹风组件12，反吹风组件12由一片DN20 PN20的法兰121与DN20的管道焊接而成，法兰121连接切断球阀122。反吹风组件12插入填料函9上预钻的孔内，通过一圈角焊接连接。正常工作时，切断球阀122始终处于开启状态，接入仪表风，或者工况蒸汽，持续吹扫填料函9底部，在填料下端形成一介质与填料函隔离区123，仪表风压力大于介质压力，保证催化剂粉尘颗粒不会进入轴端造成阀门卡死。
本发明的催化装置用四连杆偏心蝶阀，针对高温，介质中含有腐蚀性介质的工况，材质选择上，轴套采用INCONEL718，耐腐蚀，耐磨，热膨胀系数小，保证连杆机构高温工况运行顺畅；连杆机构以及内件采用316H或者310S，超高温情况下应用稳定，阀杆采用310S，保证在高温工况下阀杆强度好，延长使用寿命。阀体焊接后均进行退火去应力处理，所有不锈钢内件焊接后必须进行固溶强化处理保证高温下不变形。针对粉尘工况，阀门在轴套设计时均对转到副进行结构保护防止粉尘进入造成卡死现象；阀座阀板密封部分均进行堆焊STL保证使用寿命，耐冲刷，独特的密封面设计保证在高温工况下能够实现零泄漏。

Claims (10)

1.催化装置用四连杆偏心蝶阀，包括阀体、阀板、阀座、连杆机构、阀杆、填料函；所述阀杆与连杆机构连接，所述的连杆机构一端通过吊架固定于阀体上，另一端与所述阀板连接；所述填料函焊接在所述阀体上；所述阀杆转动带动连杆机构，进而带动阀板转动，实现阀门的开启与关闭；其特征在于：所述阀板和阀座之间迷宫式线密封。
2.根据权利要求1所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述阀板和阀座之间为由迷宫式线密封和软密封组成的复合密封。
3.根据权利要求2所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述的软密封由石墨和INCONEL丝形成。
4.根据权利要求3所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：在填料函或阀座上设有反吹风组件，所述的反吹风组件包括管道和法兰，所述管道的一端与填料函或阀座连通，另一端与法兰焊接，法兰连接有切断球阀。
5.根据权利要求1所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述的填料函设有弹性防泄漏组件，所述弹性防泄漏组件在预紧状态下被固定在填料压板上。
6.根据权利要求5所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述弹性防泄漏组件包括弹簧和导向套，所述弹簧套在导向套外部，所述导向套通过螺栓固定在所述填料压板上。
7.根据权利要求1所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述阀杆的两端设有外置轴承；所述的外置轴承安装在轴承室内，所述轴承室为开设在阀体支架上的腔室；所述外置轴承通过端盖组件固定。
8.根据权利要求7所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述的端盖组件包括轴承压板；所述的轴承压板压在所述外置轴承的外端，并通过螺栓与阀杆的端部固定。
9.根据权利要求9所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述阀杆的其中一端的端部外侧设有端盖，所述端盖通过螺栓与所述轴承室连接。
10.根据权利要求1-9任一项所述的催化装置用四连杆偏心蝶阀，其特征在于：所述的阀体设有内衬层，所述内衬层为龟甲网双层隔热耐磨衬里。
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