CN112576776A - 新型密闭定量取样阀门 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型密闭定量取样阀门，包括：阀门主体，具有阀体容腔；取样连接口，用于连接取样瓶；阀体内芯，设于阀体容腔内，包括：第一容腔，为一水平贯通的通孔，连通第一连接口和第二连接口；第二容腔，为一上下贯通的通孔且与第一容腔连通，其中，第二容腔的底部设置为取样孔，第一容腔与取样瓶通过取样孔连通；取样阀杆，能活动地设于第二容腔。本发明的优点是：结构紧凑、取样定量、操作方便、外表美观，能够实现在线取样，保证取样的及时性准确性，避免员工直接接触物料的风险，避免因取样造成环境污染的风险。

Description

新型密闭定量取样阀门

技术领域

本发明涉及精细化工行业化验分析用的取样装置，尤其涉及一种在线生产状态下进行取样分析用的新型密闭定量取样阀门。

背景技术

目前在石油化工、煤化工、医药等精细化工生产中，为了保障装置安全、稳定的运行，保证其生产的产品质量，都会在重要的工段建立相应的过程控制方式，利用中间产品的质量分析，来确定所得产品质量是否合格，化工装置运行是否平稳，并可根据分析结果及需要，及时调整操作方案。其主要的过程控制方式就是通过取出工艺管道内的连续流动介质进行各种各样的分析，得出成分的分析结果。

目前很多化工企业还是采用开放式的取样方法，例如在物料流动的管道上，焊接一个支管，安装一台阀门，取样时，为了保障物料的代表性、准确性，先将阀门打开，将支管盲端的物料排掉一部分，一般都是排放地沟，当排出的物料足够多时，才能用取样瓶进行收集，这样取到的样品才是正在生产连续的物料，才具有代表性，才能代表产品的真实质量，不同的取样操作人员，有着不一样的取样方式，取出的产品质量也存在一定的偏差，像这种敞开式取样会引发样品的污染及其准确度的偏差，同时也会造成取样人员的健康危害和环境污染的问题。

近年来，随着国家对安全环保要求的日益提高，开放式的取样方法将逐渐地被淘汰，密闭取样器越来越受化工企业的欢迎，市场上有很多在线密闭取样器，但大多数密闭取样器价格昂贵，价格从几万甚至几十万不等，而且操作复杂，取样器泄漏后维修比较困难，增加了运行成本及维保工作强度。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种紧凑、环保、操作简单，可以在密闭状态下连续取出工作介质的取样阀门，旨在降低运行成本，避免因取样过程造成的环境污染及人身伤害，保证取样物料的准确性、及时性。

本发明的新型密闭定量取样阀门，包括：一阀门主体，具有阀体容腔，包括连通的第一连接口和第二连接口，分别用于连接管路；控制装置，用于控制第一连接口和/或第二连接口的开启或关闭；一取样连接口，设置于阀门主体的底部，用于连接取样瓶；一阀体内芯，设于阀体容腔内，包括：第一容腔，为一水平贯通的通孔，连通第一连接口和第二连接口；第二容腔，为一上下贯通的通孔且与第一容腔连通，其中，第二容腔的底部设置为取样孔，第一容腔与取样瓶通过取样孔连通；一取样阀杆，能活动地设于第二容腔，包括：一柱状杆；制动部，连接在该柱状杆的一端；密封部，在该柱状杆的另一端，用于密封取样孔；在需要取样的情况下，通过制动部联动柱状杆和密封部向上移动，以使取样孔开启，第一容腔中的液体自取样孔进入取样瓶中。

在一些实施方式中，还包括一定量阀芯，其设置于阀门容腔内，定量阀芯具有一定量容腔，与取样孔连通。

在一些实施方式中，阀体内芯的上部还设置有填料部，用于第二容腔的上部的密封，该填料部包括围设于柱状杆的弹簧和填料；以及一填料压盖，用于预紧弹簧和填料。

在一些实施方式中，弹簧为碟形弹簧；填料的材质包括：石墨或聚四氟乙烯。

在一些实施方式中，还包括一阀盖，盖设于阀体内芯之上，并与阀门主体连接固定，用于密封阀体内芯开关活动的位置。

在一些实施方式中，阀门主体的底部还包括有与取样瓶连通的通气口和排气口。

在一些实施方式中，取样孔为一锥形开孔，密封部为一能够配合锥形开孔的锥形部件。

在一些实施方式中，锥形开孔的孔径介于4 mm至6mm之间。

在一些实施方式中，柱状杆的下端为T型环槽，密封部具有T型结构，柱状杆与密封部通过T型环槽与T型结构形成连接。

在一些实施方式中，控制装置为旋塞阀结构。

附图说明

图1为本发明一实施例中的结构示意图；

图2为本发明一实施例中的阀门主体的结构示意图；

图3为本发明一实施例中的阀体内芯的结构示意图。

附图中的符号说明：

10 阀门主体；

11 第一连接口；

12 第二连接口；

13 控制手柄；

14 周向定位槽；

15 旋塞衬套；

16 定量阀芯；

17 轴向定位环；

18 通气口；

19 排气口；

20 取样连接口；

30 阀体内芯；

31 第一容腔；

32 第二容腔；

33 取样孔；

34 密封套；

35 填料压盖；

36 不锈钢套；

37 弹簧；

38 填料；

39 连接螺钉；

40 取样阀杆；

41 柱状杆；

42 制动部；

43 密封部；

50 取样瓶；

60 阀盖；

61 螺母；

62 螺柱；

63 调整螺钉；

64 定向压力环；

65 角型环；

66 密封圈；

67 四氟垫；

68 不锈钢垫片。

具体实施方式

以下结合附图通过具体实施例对本发明的技术特点进行进一步的说明：

本实施例提供一种新型密闭定量取样阀门，其结构如图1至3所示，包括：一阀门主体10、取样连接口20、阀体内芯30以及取样阀杆40，其中，阀门主体10具有阀体容腔，包括连通的第一连接口11和第二连接口12，分别用于连接管路；控制装置，用于控制第一连接口11和/或第二连接口12的开启或关闭；取样连接口20，设置于阀门主体10的底部，用于连接取样瓶50；阀体内芯30，设于阀体容腔内，包括：第一容腔31，为一水平贯通的通孔，连通第一连接口11和第二连接口12；第二容腔32，为一上下贯通的通孔且与第一容腔31连通，其中，第二容腔32的底部设置为取样孔33，第一容腔31与取样瓶50通过取样孔33连通；取样阀杆40，能活动地设于第二容腔32，包括：一柱状杆41；制动部42，连接在柱状杆41的一端；密封部43，在柱状杆41的另一端，用于密封取样孔33；在需要取样的情况下，通过制动部42联动柱状杆41和密封部43向上移动，以使取样孔33开启，第一容腔31中的液体自取样孔33进入取样瓶50中。

在一些实施例方式中，本发明通过连接取样瓶50的容量控制定量取样的量，在另一些实施例中，本发明的阀门容腔内还包括有定量阀芯16，通过定量阀芯16控制定量取样的量。在本实施例中以阀门主体10中的控制装置为一旋塞阀结构为例进行说明，该控制装置包括有一控制手柄13，阀门主体10内部包括有与旋塞衬套15相配合的周向定位槽14和轴向定位环17，以保证旋塞衬套15在阀门主体10内相对其转动时不会发生轴向位移，阀门容腔内部设置有旋塞阀芯，该旋塞阀芯的中间部分加工成定量的通流空间，形成一定量阀芯16，以保证取样的定量性。具体实施时，通过控制手柄13联动旋塞阀芯周向转动，从而控制第一连接口11和第二连接口12的开启或关闭，同时定量阀芯16内部保留有定量的液体，当制动部42联动密封部43将取样孔33开启时，定量阀芯16内的液体通过取样孔33进入取样瓶50中。较佳地，第一连接口11和第二连接口12设置为法兰连接结构，阀门主体10的材质选用具有良好耐腐蚀性能的316L不锈钢；较佳地，控制手柄13为不锈钢材质，保证在恶劣环境中不宜被腐蚀。

需要说明的是，本实施例以阀门主体10中的控制装置为一旋塞阀结构为例进行说明，但本发明并不限于此，阀门主体中实现相同功能的其他控制装置的结构也能够适用本发明。

在本实施例中，如图3所示，阀体内芯30的上部还设置有填料部，用于第二容腔32的上部的密封，以避免由于柱状杆41上下活动导致第一容腔31中的液体从第二容腔32的上部泄漏。该填料部包括围设于柱状杆41的弹簧37和填料38，其中填料38填充于弹簧37下方，弹簧37之上设置有一用于均布预紧力的不锈钢套36，不锈钢套36之上设置有一填料压盖35，通过四个连接螺钉39与阀体内芯30连接固定，填料压盖35采用内螺纹结构，与柱状杆41配合。较佳地，弹簧37选用碟形弹簧，填料38的材质选择石墨或聚四氟乙烯，更优选地，碟形弹簧采用正面-反面交叠的方式放置，碟形弹簧可在填料压盖35的作用下产生更大的预紧力以及更大的轴向补偿量，能够保证更好的密封效果。在本实施例中，取样孔33为一锥形开孔，密封部43为一能够配合锥形开孔的锥形部件，取样孔33内壁还设置有密封套34，较佳地，锥形开孔的孔径介于4 mm至6mm之间。

在本实施例中，柱状杆41的下端为T型环槽，密封部43具有T型结构，柱状杆41与密封部43通过T型环槽与T型结构形成连接，以使取样阀杆40更易于加工生产。较佳地，密封部43上装设有聚四氟乙烯材质的保护套；较佳地，取样阀杆40的制动部42为一手轮，更优选地，该手轮为凸轮式五星结构，内嵌不锈钢毂，便于与取样阀杆24配合连接，操作者握持恰当方便，易于操作。

在本实施例中，如图2所示，阀体内芯30之上还设置有一阀盖60，并通过螺母61和螺柱62与所述阀门主体10连接固定，阀盖60通过一连接密封结构与阀体内芯30连接固定，该连接密封结构自上而下包括有：调整螺钉63、定向压力环64、角型环65、四氟垫67、不锈钢垫片68以及密封圈66；通过阀盖60形成二次密封，以避免由于阀体内芯30旋转活动导致第一容腔31中的液体从阀盖60与阀体内芯30之间泄漏。

在本实施例中，如图2所示，阀门主体10的底部还设置有与取样瓶50连通的通气口18和排气口19，该通气口18可用于连接惰性气体（如氮气），该排气口19连接排气净化装置或回收装置，将取样瓶50连接至取样连接口20口，通过通气口18向取样瓶中通入惰性气体，将取样瓶50中的空气吹扫置换，这样一方面能够避免因为取样导致的空气污染阀体容腔内部的介质液体，另一方面也适用于避免取得的介质液体样品易于被空气氧化或被环境污染。

较佳地，本发明中的取样瓶50采用螺纹结构与阀门主体10上的取样连接口20连接，取样瓶50为圆柱形或者长方体形，瓶体采用透明、耐高温、耐腐蚀的玻璃或者塑料材质。

本实施例在具体实施取样时，包括步骤：

（1）先将取样瓶50与阀门主体10上的取样连接口20连接，打开惰性气体（如氮气）吹扫阀门，惰性气体通过通气口18进入取样瓶50，关闭惰性气体吹扫阀门；

（2）将控制手柄13操作至关闭阀门位置，第一连接口11和第二连接口12关闭，定量阀芯内部取得定量的介质液体；

（3）缓慢转动制动部42（手轮），柱状杆41缓慢上升，带动密封部43将取样孔33开启，定量阀芯内部的介质液体在压力及重力的作用下，通过取样孔33进入取样瓶50中，取样瓶50中的气体通过排气口19通向回收装置或净化装置；

（4）反向缓慢旋转制动部42（手轮），柱状杆41缓慢下降，直至密封部43将取样孔33密封，将控制手柄13操作至开启阀门位置，第一连接口11和第二连接口12开启，去下取样瓶50，取样完成。

本发明的优点是：结构紧凑、取样定量、操作方便、外表美观，能够实现在线取样，保证取样的及时性准确性，避免员工直接接触物料的风险，避免因取样造成环境污染的风险。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种新型密闭定量取样阀门，其特征在于，包括：

一阀门主体，具有阀体容腔，包括连通的第一连接口和第二连接口，分别用于连接管路；控制装置，用于控制所述第一连接口和/或所述第二连接口的开启或关闭；

一取样连接口，设置于所述阀门主体的底部，用于连接取样瓶；

一阀体内芯，设于所述阀体容腔内，包括：第一容腔，为一水平贯通的通孔，连通所述第一连接口和所述第二连接口；第二容腔，为一上下贯通的通孔且与所述第一容腔连通，其中，所述第二容腔的底部设置为取样孔，所述第一容腔与所述取样瓶通过所述取样孔连通；

一取样阀杆，能活动地设于所述第二容腔，包括：一柱状杆；制动部，连接在该柱状杆的一端；密封部，在该柱状杆的另一端，用于密封所述取样孔；在需要取样的情况下，通过所述制动部联动所述柱状杆和所述密封部向上移动，以使所述取样孔开启，所述第一容腔中的液体自所述取样孔进入所述取样瓶中。

2.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，还包括一定量阀芯，其设置于所述阀门容腔内，所述定量阀芯具有一定量容腔，与所述取样孔连通。

3.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述阀体内芯的上部还设置有填料部，用于所述第二容腔的上部的密封，该填料部包括围设于所述柱状杆的弹簧和填料；以及一填料压盖，用于预紧所述弹簧和所述填料。

4.如权利要求3所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述弹簧为碟形弹簧；所述填料的材质包括：石墨或聚四氟乙烯。

5.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，还包括一阀盖，盖设于所述阀体内芯之上，并与所述阀门主体连接固定，用于密封所述阀体内芯开关活动的位置。

6.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述阀门主体的底部还包括有与所述取样瓶连通的通气口和排气口。

7.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述取样孔为一锥形开孔，所述密封部为一能够配合所述锥形开孔的锥形部件。

8.如权利要求7所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述锥形开孔的孔径介于4 mm至6mm之间。

9.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述柱状杆的下端为T型环槽，所述密封部具有T型结构，所述柱状杆与所述密封部通过所述T型环槽与所述T型结构形成连接。

10.如权利要求1所述的新型密闭定量取样阀门，其特征在于，所述控制装置为旋塞阀结构。

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