CN202173927U - 一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，包括下料口、检修孔、下封头、容器壳体、隔热耐磨衬里、吹扫测压口、下料阀组件和进料口，下料阀组件包括下料管、带定位孔支腿、双锥体及定位螺栓。与现有技术相比，本实用新型结构合理，可以用来调整各种粉粒体输送管道或分离器料腿的下料量，同时起到维持料腿稳定料封高度的作用，能够在带压状况下长期稳定地工作在1200℃的高温环境，适用于各种气固两相流化床反应器的循环返料控制。

Description

一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀

技术领域

本实用新型涉及一种粉粒料输送的调节阀，尤其是涉及一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀。

背景技术

流态化是固体颗粒在气体的作用下，由相当静止的状态转变为具有流体属性的流动状态，它在化学工程中是一项旨在强化颗粒与气体之间接触和传递的技术，近年来，由于生产实际的推动，流态化反应器技术已经在气固两相反应领域得到了广泛的应用。固体颗粒在流化床反应器内是一个循环流动并参与反应的过程，固体颗粒循环的总量取决于系统总阻力与总推动力的平衡，因此可通过特殊的阀门来调节固体颗粒的循环量。固体颗粒合理的循环量是影响反应器的收率关键因素之一，国内外已有多种结构的返料调节阀应用，返料调节阀主要有气动式阀门和机械式阀门两大类。

气动式阀门典型的代表有U型阀、V型阀及L型阀等等，该类阀门一个共同的特点是阀门均设置有松动气进口，松动气可以促进固体颗粒的流动。由于气动式阀门内部没有任何机械结构，其使用温度可达近1600℃(即工作温度不受钢材承受温度的限制)；但由于松动气很难做到根据内部物料的流动状态进行合理调整，故对固体颗粒合理的循环量的调节不够准确，难以维持调节阀上部料腿稳定的料封高度。

机械式阀门典型的代表有蝶阀、滑阀、星型回转阀和塞阀等等，该类阀门一个共同的特点是阀门内部均有一定的机械结构，这些机械结构虽可采用耐高温合金钢，但在高温且含尘条件下均仍会变得不可靠，特别是阀门带有较为复杂转动或传动机构时尤其不能确保在高温下的长期稳定运行，现有机械式阀门在含尘条件下，其使用在温度一般不高于600℃且工作压力不高于1.0MPa的工况条件下。机械式阀门优点在于能对固体颗粒循环量的实施较为准确调节，容易实现维持调节阀上部料腿稳定的料封高度。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种调节准确、使用寿命长、不易磨损的用于流化床反应器的高温带压返料调节阀。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，该调节阀包括下料口、检修孔、容器壳体、吹扫测压口、下料阀组件和进料口，所述的下料口设在容器壳体的底部，容器壳体的两侧分别设置检修孔及吹扫测压口，所述的下料阀组件设在容器壳体内，所述的进料口设在容器壳体的顶部。

所述的容器壳体的内壁设置隔热耐磨衬里，容器壳体内设有下料阀组件。

所述的隔热耐磨衬里由耐高温抓钉、轻质隔热耐火浇注料层及耐磨刚玉浇注料层组成可长期承受1200℃的高温，所述的轻质隔热耐火浇注料层设在耐磨刚玉浇注料层的外侧，轻质隔热耐火浇注料层与耐磨刚玉浇注料层经耐高温抓钉连接。

所述的下料阀组件包括下料管、带定位孔支腿、双锥体及定位螺栓，带定位孔支腿设有三个或多个，下料管与进料口连接，带定位孔支腿与下料管非焊接构成一体，带定位孔支腿穿过双锥体，该双锥体在带定位孔支腿上下自由移动，通过定位螺栓固定在带定位孔支腿上。

所述的带定位孔支腿设有3～5个。

所述的容器壳体侧面留有一检修孔，必要时高温带压返料调节阀可在停车检修时打开以方便调节内部双锥体的高度。

所述的容器壳体侧面设置一吹扫测压口，正常运行时用于检测料封产生的静压，当发生物料堵塞时可用高压气体从此管口吹入解决下料不畅问题。

与现有技术相比，本实用新型结构合理，具有以下优点：

(1)该高温带压返料调节阀结构简单，自身没有复杂的转动或传动机构，但具备了机械式阀门典型优点：即能对固体颗粒循环量的实施较为准确调节，容易实现维持调节阀上部料腿稳定的料封高度。

(2)该高温带压返料调节阀的容器壳体是有隔热耐磨衬里防护，下料阀组件材质全部选用耐高温合金钢，在含尘条件下其使用在温度达1200℃且工作压力不受限制。阀体及内件在高浓度的含尘工况下不易磨损，使用寿命远高于一般结构形式的机械式阀门。

(3)该高温带压返料调节阀的双锥体可以在带定位孔支腿上下自由移动并通过定位螺栓固定，因此该调节阀可以在停车检修时打开检修孔，根据粉粒料的循环量进行合理的调控。

(4)该高温带压返料调节阀在容器壳体侧面设置有吹扫测压口，正常运行时用于检测粉粒料的堆积高度而产生的静压，从静压随时间的变化情况可以判断调节阀内部的流动状况(如判断内部粉粒料是否处于流动状态还是堵塞状态，调节阀通过标定后还可以计量粉粒料的流量)，当发生物料堵塞时可用外部的高压气体从此管口吹入以解决下料不畅问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为下料阀组件结构示意图。

图中1为下料口、2为检修孔、3为容器壳体、4为隔热耐磨衬里、5为吹扫测压口、6为下料阀组件、7为进料口、8为定位螺栓、9为双锥体、10为带定位孔支腿、11为下料管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其结构如图1所示，该调节阀包括下料口1、检修孔2、容器壳体3、隔热耐磨衬里4、吹扫测压口5、下料阀组件6和进料口7。下料阀组件6包括定位螺栓8、双锥体9、带定位孔支腿10及下料管11。

容器壳体3是由隔热耐磨衬里4防护的且其内部带有下料阀组件6的受压容器；容器壳体3侧面留有一检修孔2，必要时高温带压返料调节阀可在停车检修时打开以方便调节内部双锥体9的高度，容器壳体3侧面设置一吹扫测压口5，正常运行时用于检测料封产生的静压，当发生物料堵塞时可用高压气体从此管口吹入解决下料不畅问题；隔热耐磨衬里4由耐高温抓钉、轻质隔热耐火浇注料(保温层)及耐磨刚玉浇注料(工作层)组成，可长期承受1200℃的高温。

下料阀组件6的结构如图2所示，包括下料管11、带定位孔支腿10、双锥体9及定位螺栓8，下料阀组件4材质全部选用耐高温合金钢，三个或多个带定位孔支腿10与下料管11自成一体(非焊接)，带定位孔支腿10穿过双锥体9，在调节阀停止工作或对调节阀进行维修时，双锥体9可以根据卸料量的大小在带定位孔支腿10上下自由移动，确定双锥体9的位置后再通过定位螺栓8固定在带定位孔支腿10的某一高度上。

本实用新型可以通过以下来实施：

多晶硅流态化反应器已经在国内外实际生产装置中广泛应用，其固体颗粒(硅粉)在流化床反应器内是一个循环流动并参与反应的过程，硅粉循环量取决于系统总阻力与总推动力的平衡，因此可通过特殊的阀门来调节固体颗粒的循环量，硅粉合理的循环量是影响多晶硅反应器的收率关键因素之一。由于多晶硅合成气的温度高达550℃及工作压力高达3.0MPa，同时由于硅粉流动对设备的磨损非常严重，目前在多晶硅合成工艺中，国内外还没有合适的返料调节阀可以选择，只能通过非常复杂的中间储料罐方式实现间歇性返料。本实用新型高温带压返料调节阀即可解决这一难题，硅粉输送管道或硅粉分离器料腿的含有高浓度的硅粉，硅粉从该调节阀的进料口流入，通过下料管流经双锥体的表面，由于双锥体可以在带定位孔支腿上下自由移动，改变双锥体与下料管间形成的通道间隙大小就可以容易实现对硅粉循环量调节。最后硅粉由该调节阀调节后从下料口流出阀体。

本实用新型在容器壳体侧面设置有吹扫测压口，正常运行时用于检测硅粉粒料的堆积高度而产生的静压，从静压随时间的变化情况可以判断调节阀内部的流动状况，如判断内部硅粉是否处于流动状态还是堵塞状态，调节阀通过标定后还可以计量硅粉的流量，当发生硅粉堵塞时可用外部的高压合成原料气从此管口吹入以解决下料不畅问题。

综上所述，采用本实用新型高温带压返料调节阀，能够满足有效调节固体颗粒循环量的要求，也适用于在高温带压条件下调整各种粉粒体输送管道或分离器料腿的下料量，同时起到维持料腿稳定料封高度的作用。

Claims (5)

1.一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，该调节阀包括下料口、检修孔、容器壳体、吹扫测压口、下料阀组件和进料口，所述的下料口设在容器壳体的底部，容器壳体的两侧分别设置检修孔及吹扫测压口，所述的下料阀组件设在容器壳体内，所述的进料口设在容器壳体的顶部。

2.根据权利要求1所述的一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，所述的容器壳体的内壁设置隔热耐磨衬里，容器壳体内设有下料阀组件。

3.根据权利要求2所述的一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，所述的隔热耐磨衬里由耐高温抓钉、轻质隔热耐火浇注料层及耐磨刚玉浇注料层组成，所述的轻质隔热耐火浇注料层设在耐磨刚玉浇注料层的外侧，轻质隔热耐火浇注料层与耐磨刚玉浇注料层经耐高温抓钉连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，所述的下料阀组件包括下料管、带定位孔支腿、双锥体及定位螺栓，带定位孔支腿设有三个或多个，下料管与进料口连接，带定位孔支腿与下料管非焊接构成一体，带定位孔支腿穿过双锥体，该双锥体在带定位孔支腿上下自由移动，通过定位螺栓固定在带定位孔支腿上。

5.根据权利要求4所述的一种用于流化床反应器的高温带压返料调节阀，其特征在于，所述的带定位孔支腿设有3～5个。

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