CN111853431B - 一种夹套式高粘度取样阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种夹套式高粘度取样阀，包括阀门结构、阀杆、阀座，所述阀杆置于所述阀座内并与所述阀门结构相连，所述阀杆由阀门结构带动进而在所述阀座内进行往复运动，所述阀座外侧套设有夹套，夹套和所述阀座之间有暂存腔，暂存腔用于储存保温介质，夹套侧壁还设有入口和出口，通过入口和出口对暂存腔内的保温介质进行添加和更换；阀杆上套设有垫片和中间套，用于密封并且支撑内部结构；所述中间套设为框篮式结构，便于满足压紧填料的强度要求下保证取样介质可以向取样通道流出。本发明针对粘度较大的介质在工业生产的工艺过程中的问题，起到防止取样介质冷凝、固化、其结构紧凑，并且保证高粘度介质合成过程中可以做不停机生产取样的效果。

Description

一种夹套式高粘度取样阀

技术领域

本发明属于阀门装置，具体涉及一种夹套式高粘度取样阀。

背景技术

取样阀是用于获取管路或设备中介质样品的阀门，在很多需要经常对介质样品进行化学分析的场合，多会使用专门的取样阀。按照取样时的工作原理或性能不同，取样阀可分不同种类的。考虑到许多取样介质本身具有特殊性，并且其对环境诸多限制(有些取样介质对温度有要求限制，达不到温度要求就会产生介质结晶、凝固等现象)。

在某些高分子聚合和塑料改性行业，多数情况下需要对高粘度的介质进行取样，并且需要在合成中间产物时做不停机的生产过程取样，这就需要针对高粘度的介质对易发生冷凝、固化的问题进行考虑，并且多数情况下取样不能停机取样，会影响生产线的整体效率。

因为高粘度介质（如树脂）有低温凝固的特性，容易粘卡，使阀杆卡死，出料孔堵塞；现有技术中的针对高粘度的取样阀方案主要分为两种；一是直接采用柱塞阀杆取样，同时配设电加热夹套片，利用电加热套片对取样阀进行加热，防止取样的过程中取样介质发生冷凝、固化；但在使用电加热片加热又容易造成着火等安全隐患；二是采用柱塞阀杆取样，在阀座上布置可拆的对夹式热媒油夹套，对夹式夹套的热媒油管结构驳接复杂，并且某些阀体结构大的阀座无法对阀杆进行全包裹加热，效果不佳；所以如何在生产过程中不停机的情况下对高粘度易冷凝、固化的介质进行取样，需要对取样阀进行改进。

发明内容

本发明在于针对上述问题，提供一种防止取样介质冷凝、固化、结构紧凑，并且保证高粘度介质合成过程中可以做不停机生产取样的一种夹套式高粘度取样阀。

为了达到上述目的，本发明的技术方案有。

提供一种夹套式高粘度取样阀，包括阀门结构、阀杆、阀座，所述阀杆置于所述阀座内并与所述阀门结构相连，所述阀杆可在所述阀座内进行往复运动，所述阀杆的一端为柱塞探头，所述阀座外侧套设有夹套，所述夹套全包裹于所述阀座外，所述夹套和所述阀座之间留有暂存腔，所述暂存腔用于暂存保温介质，所述夹套侧壁还设有入口和出口，所述入口和出口连通所述暂存腔，通过所述入口和出口对暂存腔内的保温介质进行循环和更换；所述阀杆和阀座之间的设有垫片和中间套，所述阀杆两端均设有垫片，所述垫片和中间套之间填充有填料层，所述填料层与垫片和中间套之间紧密贴合，阀杆一端的垫片与阀座贴合，另一端连接有压盖，所述压盖套设与所述阀杆上，将所述中间套固定；·所述整体的框篮式中间套两端为等径圆柱，套中间加工出多个椭圆通孔，椭圆通孔之间留有支撑柱，形成框篮结构，任一椭圆孔同阀座侧面通孔形成物料通道；所述阀座侧壁开有第一通孔，所述夹套上还设有取样通道，所述物料通道、第一通孔与所述取样通道位置对应且相互连通。

本发明针对粘度较大的介质在工业生产的工艺过程中进行不停机取样，提供的一种取样阀，通过在阀座外侧设置一全包裹的夹套，并且在所述夹套和阀座中间的暂存腔内存放保温介质（如热媒油），通过保温介质可对阀座内由阀杆带动的取样介质进行加热、有效的防止取样介质在取样的过程中易发生冷凝、固化的问题，并且内部热媒油管驳接简单；并且通过在阀座和阀杆之间增加中间套，通过垫片、填料层和压盖进行压紧，保证其内部密封性，使得阀座结构更加紧凑，保证结构的稳定，并且将中间套设为篮框式的可使在满足压紧调料的强度要求下保证取样介质在任何方向都可以向取样通道流出。

进一步地，所述阀门结构包括螺杆和螺杆支撑座，所述螺杆置于螺杆支撑座内，所述螺杆支撑座与所述阀座固定，所述螺杆与所述阀杆之间进行固定，通过操作手柄使所述螺杆在螺杆支撑座内进行移动，并带动所述阀杆跟随所述螺杆进行移动。阀座和螺杆支撑座进行固定，所述阀杆通过螺杆带动在阀座内保持同轴线位移。

进一步地，所述螺杆采用外球面螺杆头的接头螺杆，所述外球面螺杆连接有内球面对开螺母，使所述接头螺杆的外球面与对开螺母的内球面相配合，所述阀杆与螺杆相连的一端内部设有安装孔，所述对开螺母将所述螺杆与所述安装孔进行固定在安装孔内，并且用销钉将对开螺母和阀杆进行固定。所述螺杆采用外球面螺杆头同时采用内球面的对开螺母进行匹配，保证螺杆的拉力在阀杆中心线上，通过销钉可以增强阀杆和对开螺母之间的的连接效果，并且采用对开螺母方便螺母和阀杆、螺杆之间固定安装。

优选地，所述螺杆的一侧设有螺杆螺母，所述螺杆螺母与所述螺杆之间螺纹连接，螺杆螺母外测固定手柄，螺杆与手柄之间通过紧固螺母将所述手柄轴向固定在所述螺杆上；所述螺杆与手柄之间采用键条进行固定，实现手柄和螺杆的同步转动。在螺杆的一侧通过螺杆螺母与螺杆支撑座进行固定，并且在将手柄固定在螺杆螺母外侧，通过键条将螺杆和手柄固定，通过紧固螺母对手柄进行紧固，使其组成一个完整的阀门结构，且保证所有结构在同一轴向中心线上。

优选地，所述螺杆螺母置于螺杆支撑座内，并且螺杆螺母上开设有第二通孔，螺杆支撑座上设有第三通孔，通过在第二通孔和第三通孔内的连接件，将螺杆螺母和螺杆支撑座进行固定，所述连接件为黄油咀。通过连接件将所述螺杆螺母和螺杆支撑座连接，保证螺杆螺母和螺杆支撑座的连接稳定性。

优选地，所述柱塞探头采用流线型设计，增加了取样深度且保证接触面积，提高了取样时对高粘度介质的抽取效果。

优选地，所述保温介质设为热媒油，所述填料层采用外球面的万向CF4填料。通过热媒油的保温性能可增强保温的时间和效果，CF4填料的能增强其磨损性能，保证密封性且减少磨损，增强其使用寿命。

附图说明

图1为本发明的取样阀整体结构示意图。

图2为本发明的夹套结构示意图。

图3为本发明的阀杆和螺杆的连接效果图。

图4为本发明的阀座内的填充效果图。

图5为本发明的框篮式中间套的结构示意图。

图6为本发明的阀门取样过程示意图。

具体实施方式

结合附图说明本发明的一种夹套式高粘度取样阀。

参照图1和图2所示的取样阀，包括阀门结构1、阀杆2、阀座3，所述阀杆2置于所述阀座3内并与所述阀门结构1相连，所述阀杆2可在所述阀座3内进行往复运动，所述阀杆2的一端为柱塞探头21，所述柱塞探头21采用流线型设计，增加了取样深度且保证接触面积，提高了取样时对高粘度介质的抽取效果，所示柱塞探头21与取样介质接触，用于牵引取样介质进入取样阀内，所述阀座3外侧套设有夹套4，所述夹套4全包裹于所述阀座3外，将夹套完全包裹在阀座外，所述夹套4和所述阀座3之间留有暂存腔5，所述暂存腔5用于暂存保温介质通过高温热媒油的保温性能可保证对取样介质（如树脂）的保温的时间和效果，所述保温介质优选热媒油，所述夹套4侧壁还设有入口41和出口42，所述入口41和出口42连通所述暂存腔5，通过所述入口41和出口42对暂存腔5内的保温介质（热媒油）进行添加和更换，在取样的过程中可将入口和出口同时开启，使热媒油保持流动，保证热媒油的温度保持最优，防止在取样时取样介质（树脂）冷凝、固化；所述阀杆2上套设有垫片26和中间套22，所述垫片26设有两个，分别置于中间套22的两侧，所述两侧垫片26和中间套22之间填充有填料层23，阀杆2一端的第一垫片261与阀座3贴合，另一端的第二垫片262与压盖24接触，所述压盖24套设与所述阀杆2上，将垫片26、填料层23和中间套22压紧，保证内部结构稳定。

所述阀门结构1包括螺杆11和螺杆支撑座12，所述螺杆11置于螺杆支撑座12内，所述螺杆支撑座12与所述阀座2通过螺钉进行固定，所述螺杆11与所述阀杆2连接，通过操作手柄13使所述螺杆11在螺杆支撑座12内平移，并带动所述阀杆2跟随所述螺杆11在阀座3内平移，所述螺杆11的一侧设有螺杆螺母15，所述螺杆螺母15与所述螺杆11之间采用螺纹连接，螺杆螺母外侧固定手柄13，螺杆11与手柄13之间通过紧固螺母16将所述手柄13轴向固定在所述螺杆11上，所述螺杆螺母15置于螺杆支撑座12内，并且螺杆螺母15上开设有第二通孔151，螺杆支撑座12上设有第三通孔121，通过在第二通孔151和第三通孔121内的连接件，将螺杆螺母15和螺杆支撑座12进行固定，所述螺杆11与手柄13之间通过键条131进行固定，使手柄13和螺杆实现同步转动，进而通过转动手柄13带动螺杆旋转，通过螺杆11和螺杆螺母15之间的螺纹连接，使得螺杆11可从螺杆支撑座12内向外平移。

参照图3所示，所述螺杆11采用外球面螺杆头的接头螺杆，所述外球面螺杆11连接内球面对开螺母14，使所述接头螺杆的外球面与对开螺母14的内球面相配合，所述阀杆2端部设有安装孔25，所述对开螺母14和螺杆头置于所述安装孔25内，通过销钉141将对开螺母14和阀杆2进行固定。

参照图4所示，所述填料层23采用外球面的万向CF4填料。通过热媒油的保温性能可增强保温的时间和效果，CF4填料的能增强其磨损性能，保证密封性且减少磨损，增强其使用寿命。

参照图5所示，所述中间套22设为框篮式结构，所述整体的框篮式中间套两端为等径圆柱221，套中间加工出多个椭圆通孔，椭圆通孔之间留有支撑柱222，形成框篮结构，任一椭圆孔同阀座侧面通孔形成物料通道，所述阀座3侧壁开有第一通孔34，所述夹套33上开设有取样通道43，通过所述中间套22的间隙、第一通孔与所述取样通道43位置对应且相互连通，使取样阀内形成一个完整的介质流出通道，进而收集取样的高粘度介质物料。

结合附图6所示，本发明的取样阀的基本工作原理为：阀门结构关闭时，所述手柄贴靠在所述螺杆支撑座，所述阀杆在阀座中通过将填料压紧对中间套和垫片进行压紧，进而将阀杆内实现密封；取样时，将探头伸入物料中，使得探头与高粘度介质（如高粘度树脂）直接接触，通过流线型的柱塞探头设计，方便对高粘度树脂的抽取；旋转手柄，由手柄带动螺杆使螺杆在螺杆支撑座中移动，所述螺杆与阀杆连接，螺杆带动阀杆抽离阀座，阀杆前端的柱塞探头和阀杆一端向阀座内部移动，通过流线型柱塞探头与高粘度树脂的接触，使得高粘度取样物料与探头一同进入阀座内部，当柱塞探头移动到框篮式中间套时，阀杆和阀座内部的垫片和填料继续保持密封，防止高粘度取样树脂进入螺杆支撑座内，保证密封效果防止影响阀门结构的工作效果，探头的移动同框篮式中间套的中间位置和第一通孔和取样通道形成一个完整的取样收集通道，取样物料通过框篮式中间套和阀座的第一通孔进入到取样通道中，进而流入收集装置；完成取样后，控制手柄，将上述螺杆、阀杆和探头恢复位置；整体工作过程均保持密封，不影响整体的密封性，通过在阀座外侧设置一全包裹的夹套，并且在所述夹套和阀座中间的暂存腔内存放保温介质（如热媒油），通过保温介质可对阀座内由阀杆带动的取样介质进行加热、有效的防止取样介质在取样的过程中易发生冷凝、固化的问题，阀座内部的结构更加合理，保证了在生产过程中做到对部分在过程中就需要取样的物料进行不停机的取样。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (6)

1.一种夹套式高粘度取样阀，其特征在于：包括阀门结构、阀杆、阀座，所述阀杆置于所述阀座内并与所述阀门结构相连，所述阀杆由阀门结构带动进而在所述阀座内进行往复运动，所述阀座外侧套设有夹套，所述夹套和所述阀座之间有暂存腔，所述暂存腔用于储存保温介质，所述夹套侧壁还设有入口和出口，所述入口和出口与所述暂存腔连通，通过所述入口和出口对暂存腔注入高温介质以保持暂存腔的温度；

所述阀座内设有垫片和中间套，所述垫片设有多个，所述垫片和中间套之间填充有填料层，阀杆一端的第一垫片与阀座贴合，另一端的第二垫片与压盖接触，所述压盖套在所述阀杆上，将填料层压紧；

所述中间套设为整体的框篮式结构，所述框篮式结构中间套与阀座和夹套共同组成一个可使取样介质排除的通道，所述整体的框篮式中间套两端为等径圆柱，套中间加工出多个椭圆通孔，椭圆通孔之间留有支撑柱，形成框篮结构，任一椭圆通孔同阀座侧面通孔形成物料通道；所述阀座侧壁开有第一通孔，所述夹套上设有取样通道，所述物料通道、第一通孔与所述取样通道位置对应且相互连通；

所述阀杆的一端为柱塞探头，所述柱塞探头采用流线型设计，增加了取样深度且保证接触面积，所述柱塞探头与取样介质接触，用于牵引取样介质进入取样阀内，所述取样介质为高粘度介质，取样时，将柱塞探头探头伸入物料中，使得柱塞探头与高粘度介质直接接触，通过流线型的柱塞探头设计，方便对高粘度介质的抽取；所述阀门结构包括螺杆和螺杆支撑座，所述螺杆置于螺杆支撑座内，所述螺杆支撑座与所述阀座固定，所述螺杆与所述阀杆连接，通过操作阀门结构端部的手柄使所述螺杆在螺杆支撑座内移动，并由所述螺杆带动所述阀杆在阀座内移动，旋转手柄，螺杆带动阀杆抽离阀座，阀杆前端的柱塞探头和阀杆一端向阀座内部移动，通过流线型柱塞探头与高粘度介质的接触，使得高粘度介质与柱塞探头一同进入阀座内部，当柱塞探头移动到框篮式结构中间套时，阀杆和阀座内部的垫片和填料层继续保持密封，防止高粘度介质进入螺杆支撑座内，柱塞探头移动到框篮式结构中间套的中间位置和第一通孔和取样通道形成一个完整的取样收集通道。

2.根据权利要求1所述的高粘度取样阀，其特征在于：所述螺杆采用外球面螺杆头的接头螺杆，所述外球面螺杆连接有内球面对开螺母，使所述接头螺杆的外球面与对开螺母的内球面相配合，所述阀杆端部设有安装孔，所述对开螺母和螺杆头置于所述安装孔内，通过销钉将对开螺母和阀杆进行固定。

3.根据权利要求1所述的高粘度取样阀，其特征在于：所述螺杆的一侧设有螺杆螺母，所述螺杆螺母与所述螺杆之间螺纹连接，螺杆螺母侧固定手柄，螺杆与手柄之间通过紧固螺母将所述手柄轴向固定在所述螺杆上。

4.根据权利要求3所述的高粘度取样阀，其特征在于：所述螺杆与手柄之间采用键条进行固定，实现同步转动。

5.根据权利要求3所述的高粘度取样阀，其特征在于：所述螺杆螺母置于螺杆支撑座内，并且螺杆螺母上开设有第二通孔，螺杆支撑座上设有第三通孔，通过在第二通孔和第三通孔内的连接件，将螺杆螺母和螺杆支撑座进行固定。

6.根据权利要求1所述的高粘度取样阀，其特征在于：所述保温介质设为热媒油，所述填料层采用外球面的万向CF4填料，填料层的外球面与阀座贴合。