CN110985700A - 一种用于化工管道介质取样的取样阀 - Google Patents

一种用于化工管道介质取样的取样阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于化工管道介质取样的取样阀，属于阀门技术领域，包括阀体、阀盖、阀芯球和阀杆，所述阀体与所述阀盖固定连接形成阀腔，所述阀腔与所述阀芯球外表面动密封配合，所述阀杆的下端与所述阀芯球固定连接，所述阀杆的上端连接有手柄，其特征在于：所述阀芯球为实心球体结构，所述阀芯球的一侧设有取样口，所述手柄的旋转角度设置为180°，在手柄处于两个极限位置时，所述取样口分别与阀体和阀盖的流体通道对齐；所述阀盖的端口处连接有取样瓶。本发明阀芯可有效地旋转180°，保证取样口取得的液体通过旋转阀芯180°后而输送到阀体外，提高了球形阀的取样效率，保证了取样液体的容积，避免了原料的浪费。

Description

一种用于化工管道介质取样的取样阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种用于化工管道介质取样的取样阀。
背景技术
取样阀安装于介质输送管道上对通过管道内的介质进行在线采样，进而对所取样品进行检测、化验。取样介质的工况包括高温、高压、腐蚀性、挥发性、有毒有害等特殊介质工况。取样点能否正常取样，直接影响产品的质量控制及安全生产。并且，取样阀的结构种类很多，按照取样时的工作原理或性能不同，取样阀主要分为三个种类，包括双联开启阀、法兰夹片阀以及带保温夹套的取样阀。
由于取样阀生产厂家不能满足精细危险化工生产的环境、介质、温度等条件，出现选型不匹配、取样难以操作、阀体易损坏、跑冒滴漏等技术问题，对取样操作人员的安全、健康、环境及环保危害较大(当取样介质为强碱、有机物、易燃易爆危化品时)，影响化工生产的安全、生产管理。
现有的取样阀在取样时将取样管连接到取样阀上，通过取样管收集取样，在不取样时，阀盖的流体通道是处于暴露的状态，容易造成污染，影响样品检测的结果；另外，通过取样管取样，取样的体积也很确定，如果再额外测量其容积，增加了工作量，降低了取样效率。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明提供一种用于化工管道介质取样的取样阀，解决现有的取样阀取样时容易受到污染的问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：
本发明提供一种用于化工管道介质取样的取样阀，包括阀体、阀盖、阀芯球和阀杆，所述阀体与所述阀盖固定连接形成阀腔，所述阀腔与所述阀芯球外表面动密封配合，所述阀杆的下端与所述阀芯球固定连接，所述阀杆的上端连接有手柄，所述阀芯球为实心球体结构，所述阀芯球的一侧设有取样口，所述手柄的旋转角度设置为180°，在手柄处于两个极限位置时，所述取样口分别与阀体和阀盖的流体通道对齐；所述阀盖的端口处连接有取样瓶。
其中，优选地，所述阀盖的端口处连接有环形的端盖，所述端盖的内圆周设有内螺纹，所述取样瓶的瓶口处设有外螺纹，所述端盖和所述取样瓶通过内螺纹和外螺纹配合连接。
其中，优选地，所述阀盖的瓶口处设有环形的PTFE螺口垫，所述内螺纹设在所述PTFE螺口垫的内圆周面上。
其中，优选地，所述阀盖的流体通道上靠近阀盖端口的位置处设有螺塞。
其中，优选地，所述阀体的流体通道入口处设有挡板，所述挡板的末端向流体通道的轴线弯折。
其中，优选地，所述阀杆的外圆周面与阀体之间设有开口向上的密封腔，所述密封腔内从下往上依次设有下填料、中填料、上填料、小压环、碟阀、压环、石墨填料和压紧螺母。
其中，优选地，所述下填料和所述中填料的上表面分别设有凸面，所述上填料和所述中填料的下表面分设有与所述凸面相配合的凹面，所述凸面的角度大于所述凹面的角度。凸面的角度为横截面中两侧面的延长线所成的夹角，凹面的角度为横截面中两侧面的延长线所成的夹角。
其中，优选地，所述凸面的角度为100°，所述凹面的角度为90°。
其中，优选地，所述中填料的数量为4个。
其中，优选地，所述下填料、中填料和上填料分别为PTFE填料。
(三)有益效果
本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本发明通过在球形阀的阀芯上设置指定大小的取样口，并且使得阀芯可有效地旋转180°，保证取样口取得的液体通过旋转阀芯180°后而输送到阀休外，提高了球形阀的取样效率，保证了取样液体的容积，避免了原料的浪费。
2.本发明在阀盖的流体通道的端口处连接有取样瓶，在不取样时，使阀盖的流体通道处于一个密闭的环境，避免了由于阀门受到污染而造成的样品检测数据不准确的问题。
3.本发明整个取样过程中阀芯与阀座处于密封配合状态，产品结构简单，取样操作方便，清洗容易，适用于高温、高压、腐蚀性、挥发性和有毒有害等化工介质取样。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例；
图1为本发明中取样阀结构示意图；
图2为图1中A部的局部放大图；
图3为本发明中上填料、中填料和下填料配合的结构示意图。
图中：1.阀体，2.阀盖，3.阀芯球，4.阀杆，5.手柄，6.取样口，7.取样瓶，8.PTFE螺口垫，9.螺塞，10.挡板，11.下填料，12.中填料，13.上填料，14.小压环，15.碟阀，16.压环，17.石墨填料，18.压紧螺母，19.推力垫，20.第一密封垫，21.第二密封垫，22.压盖，23.端盖，24.流体通道
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图3所示，本实施例提供一种用于化工管道介质取样的取样阀，包括阀体1、阀盖2、阀芯球3和阀杆4，阀体1的一端与阀盖2通过法兰固定连接，并形成阀腔，阀腔与阀芯球3外表面转动密封配合，阀杆4的下端与阀芯球3固定连接，阀杆4的上端连接有手柄5，阀芯球3为实心球体结构，阀芯球3的一侧设有取样口6，手柄5的旋转角度设置为180°，在手柄5处于两个极限位置时，取样口6分别与阀体1和阀盖2的流体通道24对齐；阀盖2的端口处连接有取样瓶7。其中，取样口6的大小可根据取样体积量进行设定，这样保证了样品的取样量，避免了样品的浪费；并且，手柄5处于两个极限位置时，可设置手柄5与流体通道24的轴向垂直，便于操作取样，取样口6取得的液体通过旋转阀芯180°后而输送到阀体1外，提高了球形阀的取样效率。另外，阀盖2的端口处连接有取样瓶7，在不取样时，使阀盖2的流体通道24处于一个密闭的环境，避免了由于阀门受到污染而造成的样品检测数据不准确的问题。
其中，阀盖2的端口处连接有环形的端盖23，阀盖2与端盖23通过螺栓实现固定连接，端盖23的内圆周设有内螺纹，取样瓶7的瓶口处设有外螺纹，端盖23和取样瓶7通过内螺纹和外螺纹配合连接。
阀盖2的端口处设有内螺纹，取样瓶7的瓶口处设有外螺纹，阀盖2和取样瓶7通过内螺纹和外螺纹配合连接。内外螺纹的配合实现的阀盖2和取样瓶7的连接，操作方便，便于取样。在本发明中，取样瓶7与端盖23的连接方式并不局限于此，也可为其它常见的连接方式。
为了保证取样不外溢，阀盖2的瓶口处设有环形的PTFE螺口垫8，内螺纹设在PTFE螺口垫8的内圆周面上，由于PTFE螺口垫8具有一定柔韧性，保证了取样瓶7与端盖23之间的密封性，进一步避免了取样的浪费，保证了取样的准确性。PTFE螺口垫8外设有压盖22，用于将PTFE螺口垫8压入阀盖2内，压盖22通过螺栓与阀盖2固定连接。压盖22的设置保证了的PTFE螺口垫8的稳固性。
其中，阀盖2的流体通道24上靠近阀盖2端口的位置处设有螺塞9，并且螺塞9位于流体通道24水平的最低处。设计密封螺塞9，取样时打开螺塞9放出积聚的气体，保证取样时的安全性，另外，打开时也可将流体通道24内的残液排出，保证取样介质的纯净，进一步的提高了样品检测的准确性。螺塞9与阀盖2外表面的接触处设有垫片。
其中，阀体1的流体通道24入口处设有挡板10，挡板10的一端向流体通道24的轴线弯折，挡板10的另一端固定在流体通道24的内壁上，可以通过焊接等其它常见的方式将挡板10固定到流体通道24的内壁上。挡板10使进入流体通道24管道介质在阀体1的入口被搅拌后，均匀的流入取样阀内，保证取样的真实性，进一步提高了样品检测的准确性。
其中，阀杆4的外圆周面与阀体1之间设有开口向上的密封腔，密封腔内从下往上依次设有下填料11、中填料12、上填料13、小压环14、碟阀15、压环16、石墨填料17和压紧螺母18。下填料11、中填料12和上填料13分别为PTFE填料。PTFE和石墨双重填料及阀体1其它的密封设计，具有防火功能。在介质失火导致内部PTFE填料被烧掉时，外部耐高温的石墨填料17仍可以起到密封作用。与现有的填料密封相比，大大减少了阀门泄漏现象的发生，提高阀门的密封性能。并且，压环16和石墨填料17嵌装在压紧母的内圆周面上，压紧螺母18的下面表远离阀杆4轴线的部分直接压在碟簧上，更好的起到压力补偿的作用。
其中，下填料11和中填料12的上表面分别设有凸面，上填料13和中填料12的下表面分设有与凸面相配合的凹面，凸面的角度大于凹面的角度。凸面角度设置为大于填料凹面的角度，受到向下的压力时，填料更容易引起压紧变形，补偿了轴向压紧力的衰减，实现了填料的持续性密封。并且，中填料12的数量为4个。填料厚度减薄，数量增多，密封点增多，利于密封。
具体地，凸面的角度为100°，凹面的角度为90°。其中，凸面的角度为横截面中两侧面的延长线所成的夹角，凹面的角度为横截面中两侧面的延长线所成的夹角。
并且，阀杆4的底端与阀体1之间设有推力垫19，推力垫19起到推力轴承的作用。
阀体1和阀盖2的连接处设有靠近阀腔的一端分别设有第一密封垫20和第二密封垫21，第一密封垫20和第二密封垫21均为PTFE密封垫，第一密封垫20和第二密封垫21呈Z字型分布，与填料相配合，对阀体1腔起到很好的密封作用。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种用于化工管道介质取样的取样阀，包括阀体、阀盖、阀芯球和阀杆，所述阀体与所述阀盖固定连接形成阀腔，所述阀腔与所述阀芯球外表面动密封配合，所述阀杆的下端与所述阀芯球固定连接，所述阀杆的上端连接有手柄，其特征在于：所述阀芯球为实心球体结构，所述阀芯球的一侧设有取样口，所述手柄的旋转角度设置为180°，在手柄处于两个极限位置时，所述取样口分别与阀体和阀盖的流体通道对齐；所述阀盖的端口处连接有取样瓶。
2.根据权利要求1所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述阀盖的端口处连接有环形的端盖，所述端盖的内圆周设有内螺纹，所述取样瓶的瓶口处设有外螺纹，所述端盖和所述取样瓶通过内螺纹和外螺纹配合连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述阀盖的瓶口处设有环形的PTFE螺口垫，所述内螺纹设在所述PTFE螺口垫的内圆周面上。
4.根据权利要求1所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述阀盖的流体通道上靠近阀盖端口的位置处设有螺塞。
5.根据权利要求1所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述阀体的流体通道入口处设有挡板，所述挡板的末端向流体通道的轴线弯折。
6.根据权利要求1所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述阀杆的外圆周面与阀体之间设有开口向上的密封腔，所述密封腔内从下往上依次设有下填料、中填料、上填料、小压环、碟阀、压环、石墨填料和压紧螺母。
7.根据权利要求6所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述下填料和所述中填料的上表面分别设有凸面，所述上填料和所述中填料的下表面分设有与所述凸面相配合的凹面，所述凸面的角度大于所述凹面的角度。
8.根据权利要求7所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述凸面的角度为100°，所述凹面的角度为90°。
9.根据权利要求6所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述中填料的数量为4个。
10.根据权利要求6所述的一种用于化工管道介质取样的取样阀，其特征在于：所述下填料、中填料和上填料分别为PTFE填料。
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