CN202176727U - 一种高温粉粒体输送用自动开关阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高温粉粒体输送用自动开关阀，该开关阀包括下料口、容器壳体、隔热耐磨衬里、开关阀组件、吹扫测压口、进料口和检修孔，所述的容器壳体顶部设置进料口，底部设置下料口，所述的隔热耐磨衬里设置在容器壳体内壁，所述的开关阀组件设置在容器壳体内，所述的吹扫测压口设置在容器壳体侧壁，并连通开关阀组件，所述的检修孔设置在容器壳体侧面。与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、运行稳定、能有效控制固体颗粒的循环量、检修工作量少且操作安全等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及粉粒料输送的开关阀，尤其涉及高温粉粒体输送时自动开关阀。
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控制固体颗粒的循环量。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粉粒体开关阀应用，开关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Z型阀、双L阀及LOOP SEAL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，故对固体颗粒循环量的控制不够准确，难以维持开关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、滴流阀和塞阀等等，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控制，容易实现维持开关阀上部料腿稳定的料封高度。
发明内容
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结构简单、运行稳定、能有效控制固体颗粒的循环量、检修工作量少且操作安全的高温粉粒体输送用自动开关阀。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，该开关阀包括下料口、容器壳体、隔热耐磨衬里、开关阀组件、吹扫测压口、进料口和检修孔，所述的容器壳体顶部设置进料口，底部设置下料口，所述的隔热耐磨衬里设置在容器壳体内壁，所述的开关阀组件设置在容器壳体内，所述的吹扫测压口设置在容器壳体侧壁，并连通开关阀组件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。所述的检修孔设置在容器壳体侧面，必要时高温粉粒体自动开关阀可在停车检修时打开以方便检查阀门的密封性能。
所述的开关阀组件包括阀板、吊环、转轴、支架、固定块、下料斜管及下料直管，所述的下料直管连接进料口，下料直管侧壁设置固定块，固定块上设有支架，所述的阀板通过转轴和吊环可转动连接支架，所述的下料斜管一端连接下料直管，另一端与阀板贴合。
所述的阀板与垂线的夹角为3°～15°，工作状态时阀板与下料斜管严密贴合，在阀板内外压差的作用下可以维持一段稳定的粉粒体料封高度而不泄漏，所述的固定块与下料直管为焊接固定或通过螺栓固定。
所述的开关阀组件的材质均为耐高温合金钢。
所述的容器壳体是由隔热耐磨衬里防护的且其内部带有开关阀组件的受压容器。
所述的隔热耐磨衬里由耐高温抓钉、轻质隔热耐火浇注料及耐磨刚玉浇注料依次层叠组成，可长期承受1200℃的高温。
本实用新型适用于流化床反应器中能满足控制固体颗粒的循环量要求，也适用于在高温带压条件下控制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。
与现有技术相比，本实用新型结构合理，具有以下优点：
(1)该高温粉粒体自动开关阀结构简单，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：即能对固体颗粒流量的实施较为准确地打开及切断控制，容易实现维持开关阀上部料腿稳定的料封高度。同时一经合理计算过粉粒体料封高度(即料腿足够长)后，该开关阀的打开与关闭将完全是自动进行。
(2)该高温粉粒体自动开关阀的容器壳体是有隔热耐磨衬里防护，开关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)该高温粉粒体自动开关阀的阀板与下料斜管严密贴合，在阀板内外压差的作用下可以维持一段稳定的粉粒体料封高度而不泄漏，同时该开关阀可以在停车检修时打开检修孔以便检查阀门的密封性能。
(4)该高温粉粒体自动开关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)，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为本实用新型高温粉粒体自动开关阀总体结构示意图；
其中：1-下料口，2-检修孔，3-容器壳体，4-隔热耐磨衬里，5-吹扫测压口，6-开关阀组件，7-进料口；
图2为开关阀组件结构示意图；
其中：8-阀板，9-吊环，10-转轴，11-支架，12固定块，13-下料斜管，14-下料直管。
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
如图1所示，高温粉粒体自动开关阀，该开关阀包括下料口1、检修孔2、容器壳体3、隔热耐磨衬里4、吹扫测压口5、开关阀组件6和进料口7。所述的开关阀组件6包括阀板8，吊环9，转轴10，支架11，固定块12，下料斜管13及下料直管14。所述的容器壳体3顶部设置进料口7，底部设置下料口1，所述的隔热耐磨衬里4设置在容器壳体3内壁，所述的开关阀组件6设置在容器壳体1内，所述的吹扫测压口5设置在容器壳体侧壁，并连通开关阀组件6。
所述的容器壳体3是由隔热耐磨衬里4防护的且其内部带有开关阀组件6的受压容器；所述的容器壳体3侧面留有一检修孔2，必要时高温粉粒体自动开关阀可在停车检修时打开以方便检查阀门的密封性能；所述的容器壳体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；所述的隔热耐磨衬里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，耐高温抓钉紧贴容器壳体内壁，中间由轻质隔热耐火浇注料构成保温层，保温层外由耐磨刚玉浇注料浇注成工作层。
如图2所示，所述的开关阀组件6包括阀板8、吊环9、转轴10、支架11、固定块12、下料斜管13及下料直管14，开关阀组件6材质全部选用耐高温合金钢，所述的下料直管14连接进料口7，下料直管14侧壁设置固定块12，阀板8通过吊环9及转轴10悬挂在支架11上，支架11卡在固定块12内，固定块12与下料直管14为焊接固定或通过螺栓固定，阀板8与纵向垂直面垂线为3°～15°夹角，工作状态时阀板8与下料斜管13严密贴合，在阀板8内外压差的作用下可以维持一段稳定的粉粒体料封高度而不泄漏。
上述高温粉粒体自动开关阀的具体应用：
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，因此可通过特殊的开关阀门来控制固体颗粒的循环量(此循环为间歇方式)，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开关阀可以选择，只能通过非常复杂的中间储料罐方式实现间歇性返料。本实用新型高温粉粒体自动开关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，硅粉从该开关阀的进料口流入，由于阀板内外存在一定的压差，此时硅粉将在阀内逐渐堆积，当阀内及料腿内的硅粉堆积到一定的高度时，硅粉产生的压力与阀板内外压差平衡，此时阀板将自动打开，其内部硅粉会完全排出，硅粉排出后阀板在重力及内外压差的作用下重新闭合，直至建立新的平衡时再打开。最后硅粉由该开关阀控制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开关阀内部的流动状况，如判断内部硅粉是否处于流动状态还是堵塞状态，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粉粒体自动开关阀，能够满足有效控制固体颗粒循环量的要求，也适用于在高温带压条件下控制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 (6)
1.一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，该开关阀包括下料口、容器壳体、隔热耐磨衬里、开关阀组件、吹扫测压口、进料口和检修孔，所述的容器壳体顶部设置进料口，底部设置下料口，所述的隔热耐磨衬里设置在容器壳体内壁，所述的开关阀组件设置在容器壳体内，所述的吹扫测压口设置在容器壳体侧壁，并连通开关阀组件，所述的检修孔设置在容器壳体侧面。
2.根据权利要求1所述的一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，所述的开关阀组件包括阀板、吊环、转轴、支架、固定块、下料斜管及下料直管，所述的下料直管连接进料口，下料直管侧壁设置固定块，固定块上设有支架，所述的阀板通过转轴和吊环可转动连接支架，所述的下料斜管一端连接下料直管，另一端与阀板贴合。
3.根据权利要求2所述的一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，所述的阀板与垂线的夹角为3°～15°，所述的固定块与下料直管为焊接固定或通过螺栓固定。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，所述的开关阀组件的材质均为耐高温合金钢。
5.根据权利要求1所述的一种高温粉粒体输送用自动开关阀，其特征在于，所述的容器壳体是由隔热耐磨衬里防护的且其内部带有开关阀组件的受压容器。
6.根据权利要求1所述的一种高温粉粒体输送用自动开关阀，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及耐磨刚玉浇注料依次层叠组成。
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