CN205678151U - 一种煤气化黑水调节阀阀内件 - Google Patents

Abstract

一种煤气化黑水调节阀阀内件，属于管道阀门技术领域。包括阀芯（3）和阀座（4）以及与阀芯（3）相连的阀杆（2），其特征在于：所述的阀杆（2）和阀芯（3）相连接的一端分别设有轴向的螺纹孔以及螺纹凸台，阀芯（3）的螺纹凸台伸进阀杆（2）的螺纹孔并通过螺纹固定连接，在螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构。本实用新型的煤气化黑水调节阀阀内件的阀杆和阀芯之间通过卡固机构连接，卡固机构能够防止阀杆和阀芯在使用过程中脱落，提高了黑水调节阀的使用寿命，减少了煤气化装置的停车次数，大幅节约生产成本，实现煤气化装置的经济运行。

Description

一种煤气化黑水调节阀阀内件

技术领域

一种煤气化黑水调节阀阀内件，属于管道阀门技术领域。

背景技术

煤气化黑水调节阀是煤气化装置必不可少的关键设备，主要应用于气化流程中的闪蒸和水循环系统，对于在高压差（最大5.3MPa）工况下且腐蚀性很强的气、液、固三相介质流进行流量和压力控制。2001年以前，国内尚没有类似的成熟产品，该类产品及备件一直被国外公司垄断；加之由于运行工况极度恶劣，导致其使用寿命比较短，维修频繁且成本高，给装置的安全生产带来很大的隐患。其失效模式主要表现为阀头及阀座冲蚀严重，导致调节阀功能下降；阀头与阀杆脱落、断裂，导致使用性能失效；阀座扩散段抗冲蚀能力差，导致阀体、角阀下游筒体、三通以及筒体底盖冲蚀泄漏等状况；其失效机理主要是来自气化炉及洗涤塔产生的黑水介质流中固体悬浮物和浊度较高，且在240℃高温下溶解有大量的酸性气体以及钙离子、镁离子、氯离子、硫离子、碳酸根离子、铵根离子等多种离子，流经黑水调节阀节流口时压差高达5.3Mpa，腐蚀性介质混杂着硬质颗粒高速流动，产生强大的动能，并伴随气蚀和闪蒸的发生，对阀内件产生强烈地振动冲击和冲刷腐蚀，造成了阀芯脱落或阀杆断裂以及阀座文氏管扩散段冲刷侵蚀破坏，最终导致黑水闪蒸系统临时停车处理，严重制约着煤气化装置的稳定运行；黑水调节阀及其相关附件的泄漏，造成大量黑水外溢，严重影响煤气化装置的现场工作环境。如何有效地­延长煤气化黑水调节阀使用寿命是煤化工装置面对的普遍性难题。此外，现有的黑水调节阀的阀杆与阀座的连接处太细且阀杆旋入阀芯内部，造成连接部位强度大幅减弱。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种使用寿命长、阀杆和阀芯结合牢固、阀芯不会脱落的煤气化黑水调节阀阀内件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该煤气化黑水调节阀阀内件，包括阀芯和阀座以及与阀芯相连的阀杆，其特征在于：所述的阀杆和阀芯相连接的一端分别设有轴向的螺纹孔以及螺纹凸台，阀芯的螺纹凸台伸进阀杆的螺纹孔并通过螺纹固定连接，在螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构。

优选的，所述的阀杆下端与阀芯上端的直径相同。

优选的，所述的卡固机构包括沿径向设置在所述阀杆和阀芯上的销钉孔以及销钉，销钉固定销钉孔内并对阀杆和阀芯进行卡固。

优选的，所述的阀杆靠近阀芯一端的直径大于另一端的直径。

优选的，所述的阀芯靠近所述阀座的一端为倾斜角逐渐增大的锥形。

优选的，所述的阀座包括安装管以及安装管内的文丘里管，文丘里管流体进口一端的直径大于流体出口一端的直径，安装管的内壁为与文丘里管相配合的阶梯状，文丘里管和安装管通过肩部卡固。

优选的，所述的文丘里管的喉部的长度为喉部直径的0.7~0.75倍。

优选的，所述的文丘里管的入口部的最大直径处与所述安装管的内径相等。

优选的，所述的文丘里管的扩散部的长度大于或等于文丘里管的入口部长度的65%，且等于所述入口部最大直径，扩散部的扩散角为7~8度。

与现有技术相比，本实用新型的煤气化黑水调节阀阀内件所具有的有益效果是：

1、本煤气化黑水调节阀阀内件改阀杆旋入阀芯为阀芯旋入阀杆连接，阀芯与阀杆采用螺纹连接，然后再通过卡固机构卡固，提高了连接强度，使阀芯和阀杆易断裂的问题得以解决；螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构，卡固机构能够防止阀杆和阀芯在使用过程中脱落，提高了黑水调节阀的使用寿命，减少了煤气化装置的停车次数，大幅节约生产成本，实现煤气化装置的经济运行。

2、销钉对阀杆的螺纹孔以及阀芯的螺纹凸台进行卡固，既能够对阀芯和阀杆进行卡固，又能够防止螺纹凸台旋出螺纹孔，提高了阀芯和阀杆的结合强度，彻底解决了阀芯和阀杆脱落的问题。

3、阀杆和阀芯连接处加粗，增大了阀芯与阀杆的接触面积，提高了结合力和抗冲蚀能力。

4、阀芯靠近阀座的一端为倾斜角逐渐增大的锥形，改进阀芯外轮廓形面结构，修正其小开度下线性流量特性，降低气蚀和闪蒸的发生，提高黑水调节阀运行的稳定性，减轻流体变化对阀芯的冲击。

5、文丘里管抵抗气蚀磨损的能力，延长了阀座的使用寿命；文丘里管的扩散部在流体流出时不会引起装置内压力的明显变化。

附图说明

图1为黑水调节阀的主视剖视示意图。

图2为阀杆与阀芯的连接结构的主视剖视示意图。

图3为阀座的主视剖视示意图。

图中：1、阀体 2、阀杆 3、阀芯 4、阀座 5、销钉 6、安装管 601、固定部 7、文丘里管 701、入口部 702、喉部 703、扩散部。

具体实施方式

图1~3是本实用新型的最佳实施例，下面结合附图1~3对本实用新型做进一步说明。

一种煤气化黑水调节阀阀内件，包括阀芯3和阀座4以及与阀芯3相连的阀杆2，阀杆2和阀芯3相连接的一端分别设有轴向的螺纹孔以及螺纹凸台，阀芯3的螺纹凸台伸进阀杆2的螺纹孔并通过螺纹固定连接，在螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构。本煤气化黑水调节阀阀内件改阀杆2旋入阀芯3为阀芯3旋入阀杆2连接，阀芯3与阀杆2采用螺纹连接，然后再通过卡固机构卡固，提高了连接强度，使阀芯3和阀杆2易断裂的问题得以解决；螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构，卡固机构能够防止阀杆2和阀芯3在使用过程中脱落，提高了黑水调节阀的使用寿命，减少了煤气化装置的停车次数，大幅节约生产成本，实现煤气化装置的经济运行。

实施例1

如图1所示：该煤气化黑水调节阀阀内件包括安装在阀体1内的阀芯3和阀座4以及与阀芯3相连的阀杆2。阀座4设置在阀体1的出口端，阀芯3设置在阀座4的正上方，阀杆2下端伸进 阀体1内并与阀芯3固定连接，上端伸出阀体1。流体从阀体1左侧的进口进入阀体1内，并通过阀体1下部的阀座4流出，阀杆2带动阀芯3上下移动，从而控制阀座4的通断以及控制流过阀座4的流量。

如图2所示：阀杆2的下端的直径大于上端的直径，阀芯3的上端的直径与阀杆2下端的直径相等。阀杆2的下端设有轴向的螺纹孔，阀芯3的上端设有螺纹凸台，阀芯3的螺纹凸台旋入阀杆2的螺纹孔内，使阀杆2和阀芯3通过螺纹连接固定。对阀杆2和阀芯3的连接处加粗，以增大阀芯3和阀杆2的接触面积，提高了阀芯3与阀杆2的结合力与抗冲蚀能力，且改阀杆2旋入阀芯3为阀芯3旋入阀杆2，且阀芯3与阀杆2通过螺纹连接，彻底解决了阀芯3脱落的问题。

阀芯3和螺纹凸台和阀杆2之间设有卡固机构，卡固机构能够对阀杆2和阀芯3进行卡固，还能防止阀芯3和阀杆2发生相对转动且阀芯3旋出阀杆2，彻底解决了阀芯3脱落的问题。

卡固机构包括设置在阀杆2和阀芯3上的销钉孔以及销钉5。销钉孔为盲孔，且销钉孔的右端贯穿阀芯3的螺纹凸台，销钉5的右端穿过螺纹凸台后伸入销钉孔的底部，销钉5的左端与阀杆2焊接，强度高，避免销钉5脱落。

在阀芯3的螺纹凸台旋入阀杆2的螺纹孔内并旋紧后，用电火花或激光打出销钉孔，然后将销钉5销入销钉孔内并焊接，提高了连接强度。

阀芯3的下端部为由下至上直径逐渐增大的锥形，且下端的端头为中部外凸的半球形，锥形上部也为直径由下至上直径逐渐增大的锥形，且倾斜角小于底部的锥形部的倾斜角，两锥形部之间为一圆柱，改进了阀芯3外轮廓形面结构，修正了其小开度下线性流量特性，降低了气蚀和闪蒸的发生，提高了黑水调节阀运行的稳定性，减轻流体变化对阀芯3的冲击。阀芯3的材质为碳化钨。

如图3所示：阀座4包括用于与阀体1固定连接的安装管6以及安装管6内的文丘里管7。安装管6的外壁中部设有直径大于两端的固定部601，固定部601为阶梯状，安装管6通过固定部601与阀体1固定连接。

文丘里管7的外壁下部的直径小于上部的直径形成阶梯状，安装管6下部内壁的直径小于上部内壁的直径并形成阶梯状，文丘里管7通过外壁的肩部卡固在安装管6内部的肩部上，文丘里管7的下部为流体出口，流体的冲击能够使文丘里管7的肩部压紧在安装管6内的肩部。

文丘里管7包括入口部701、喉部702以及扩散部703。入口部701为由上至下直径逐渐减小的锥形，入口部701的最大直径处与安装管6上端的内径相等。喉部702的长度是内径的0.7倍。扩散部703的扩散角为7度，长度为入口部701长度的65%，扩散部703底端的厚度为6mm，增强抵抗气蚀磨损的能力，延长其使用寿命。文丘里管7的材质为碳化钨。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：喉部702的长度是直径的0.75倍，扩散部703的扩散角为8度，扩散部703长度为入口部701长度的80%，且省去了卡固机构。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (9)

1.一种煤气化黑水调节阀阀内件，包括阀芯（3）和阀座（4）以及与阀芯（3）相连的阀杆（2），其特征在于：所述的阀杆（2）和阀芯（3）相连接的一端分别设有轴向的螺纹孔以及螺纹凸台，阀芯（3）的螺纹凸台伸进阀杆（2）的螺纹孔并通过螺纹固定连接，在螺纹凸台和螺纹孔之间还设有卡固机构。

2.根据权利要求1所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的阀杆（2）下端与阀芯（3）上端的直径相同。

3.根据权利要求1所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的卡固机构包括沿径向设置在所述阀杆（2）和阀芯（3）上的销钉孔以及销钉（5），销钉（5）固定销钉孔内并对阀杆（2）和阀芯（3）进行卡固。

4.根据权利要求1所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的阀杆（2）靠近阀芯（3）一端的直径大于另一端的直径。

5.根据权利要求1所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的阀芯（3）靠近所述阀座（4）的一端为倾斜角逐渐增大的锥形。

6.根据权利要求1所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的阀座（4）包括安装管（6）以及安装管（6）内的文丘里管（7），文丘里管（7）流体进口一端的直径大于流体出口一端的直径，安装管（6）的内壁为与文丘里管（7）相配合的阶梯状，文丘里管（7）和安装管（6）通过肩部卡固。

7.根据权利要求6所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的文丘里管（7）的喉部（702）的长度为喉部（702）直径的0.7~0.75倍。

8.根据权利要求6所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的文丘里管（7）的入口部（701）的最大直径处与所述安装管（6）的内径相等。

9.根据权利要求6所述的煤气化黑水调节阀阀内件，其特征在于：所述的文丘里管（7）的扩散部（703）的长度大于或等于文丘里管（7）的入口部（701）长度的65%，且等于所述入口部（701）最大直径，扩散部（703）的扩散角为7~8度。