CN211624334U - 一种高压差黑水角阀 - Google Patents

Abstract

一种高压差黑水角阀，旨在解决现有技术中导向套因长期磨损而发生损坏的技术问题。本实用新型包括阀体、与阀体一端相连的阀盖、与阀体远离阀盖的一端相连的扩散管以及阀杆，阀盖的轴线和扩散管的轴线共线，阀杆可沿扩散管的轴向往复运动，阀杆靠近扩散管的一端连接有阀芯，阀体中设有进口流道，扩散管内设有出口流道，进口流道与出口流道连通且互相垂直，出口流道靠近阀体的一端设有阀座，阀座通过阀体和出口流道的挤压固定，阀体中设有与进口流道通过阀芯孔导通的阀杆腔，阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀芯孔的内壁面上设有导向套，导向套上开设有用以清除阀芯上的粘附介质的清污槽。

Description

一种高压差黑水角阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，特别是涉及一种高压差黑水角阀。

背景技术

煤化工是一个以煤为原材料，通过化学加工的方法将煤转化成固体、液体和气体燃料及其他化学品的行业。现代煤化工主要包括煤制油、二甲醚、煤制烯烃、煤制乙二醇、煤制天然气等有机原料，并以其产业链且资源转化率较高的特性成为现代煤化工发展的主流趋势。作为煤化工中的核心应用部件——高压差黑水调节阀，在煤气化应用中气化炉底到气化高温热水器需设置1台黑水液位调节阀，洗涤塔底部到高温热水器需设置2台黑水调节阀，黑水角阀内通常流通着由气、液、固组成的多相流体，同时需在高温、高压及高腐蚀的环境下进行工作；流体介质中通常含有黑水、渣水、灰水、含有氯离子、氨、钾盐、硫化氢或磷酸等强腐蚀介质，并且阀门前后压差大。在节流口中，流体介质混杂着硬质颗粒高速流动，具有强大的动能，阀门的阀芯或阀座等表面很快被冲出流线形的细槽，形成侵蚀，同时有阻塞流发生，高速流体产生闪蒸或空化。由于工况恶劣，导致阀门的寿命都较短，传统的工艺管线上主要采用进口的结构形式为偏心旋转调节阀，其结构耐腐蚀、耐高温性能好，但是耐冲刷性能差，其阀芯、阀座及阀体流道等喷涂碳化钨处理，其寿命约为3个月，而国内产品仅仅使用半个月左右。受此影响，装置运行需要频繁地更换阀门，既浪费工时又加大了生产成本，大大增加了国内试验装置和用户的投入和后期运行维修成本，在此种情况下大力研发高压差黑水角阀是煤化工行业发展趋势。也是该类阀门实现国产化的一个重要途径。

申请号为CN 201320738946.9的中国专利公开了一种煤化工专用黑水防结焦耐冲抗振调节角阀，包括扩散管和阀体，阀体上端通过螺栓连接上盖，其特征是：阀体下端通过螺栓连接扩散管；阀体内设有进口流道，扩散管内设有出口流道，进口流道与出口流道互相连通，并且进口流道与出口流道互相垂直；所述出口流道内设有阀座基座，阀座基座通过扩散管和阀体夹紧，阀座基座内设有阀座；阀体内设有与出口流道连通的阀杆腔，阀杆腔内设有阀杆；阀杆上端伸出上盖，阀杆下端通过连接螺栓连接阀芯；阀芯与连接螺栓的端部堆焊固结件；阀杆中部套装除焦刀，除焦刀上端设有套装在阀杆上的导向环，导向环上端设有套装在阀杆上的压套。

上述专利的扩散管采用文丘里管结构设计，能提高阀门防闪蒸、抗气蚀能力；但是，上述实用新型中阀座和出口流道为一体式设计，无法依照不同的使用工况针对性地选择对应管径的出口流道，所述角阀的适配性不高。

发明内容

本实用新型为了克服现有技术中黑水角阀内通常流通着由气、液、固组成的多相流体，同时需要在高温、高压、高腐蚀的环境下进行工作，导向套上容易沉积粘性介质，致使导向套因长期磨损而发生损坏的技术问题，提供一种高压差黑水角阀，导向套上开设有用以刮拭黏粘附在阀芯上的结痂介质的清污槽，导向套在使用过程中的磨损率较低。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种高压差黑水角阀，包括阀体、与阀体一端相连的阀盖、与阀体远离阀盖的一端相连的扩散管以及阀杆，阀盖的轴线和扩散管的轴线共线，阀杆可沿扩散管的轴向往复运动，阀杆靠近扩散管的一端连接有阀芯，阀体中设有进口流道，扩散管内设有出口流道，进口流道与出口流道连通且互相垂直，出口流道靠近阀体的一端设有阀座，阀座通过阀体和出口流道的挤压固定，阀体中设有与进口流道通过阀芯孔导通的阀杆腔，阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀芯孔的内壁面上设有导向套，导向套上开设有用以清除阀芯上的粘附介质的清污槽。当下，应用于煤化工产业中的黑水角阀用以传输具有高腐蚀性的三相流介质，阀芯上沉积的粘性介质会导致往复运动的阀芯与导向套之间发生磨损，进而导致阀芯及导向套的使用寿命下降。本实用新型提供一种高压差黑水角阀，阀体的进口流道采用IEC534标准的流线型设计结构，避免了颗粒介质对阀体内壁的冲击；阀座通过阀体和出口流道的挤压实现固定，出口流道与阀座可拆卸分离，故而出口流道的管径可依照角阀的使用工况进行适配性选型；导向套上开设有用以清除阀芯上的粘附介质的清污槽，阀芯在往复运动过程中，清污槽可对粘附在阀芯上的介质刮拭清除，往复运动的阀芯与导向套之间的磨损率较低，阀芯及导向套的使用寿命较高。

作为优选，阀盖远离阀体的一端通过螺栓连接有填料压板，阀盖与阀杆之间设有填料槽，填料槽位于填料压板下方，填料槽中填充有填料，填料与填料压板之间设有填料压套。阀杆自填料槽处装入，一方面可在阀杆运动过程中实现密封，另一方面在施加压力的情况下具有防飞出功能；阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀体采用流体介质自隔离的平衡式自循环处理结构，避免大量煤粉颗粒进入阀杆与填料部份，有效地解决了因磨损而产生的阀门外漏。

作为优选，阀芯孔的内壁面上设有台阶面，导向套包括本体和布置在本体外周面上的凸台，凸台与台阶面配合对导向套限位，清污槽位于导向套的内壁面上且沿阀杆的长度方向贯通所述本体。导向套上的凸台与阀芯孔内壁面上的台阶面配合限位固定，清污槽沿阀杆的长度方向布置，且清污槽贯通本体的两端，往复的运动的阀芯经过清污槽时，靠近清污槽的粘附介质被清除，阀芯上附着介质的粘附稳定性被破坏，当阀芯受到进口流道中三相流介质的冲击时，附着介质因粘附稳定性被破坏而随三相流介质脱离阀芯外表面，上述过程与介质沉积附着过程同步进行，故而阀芯上粘性介质的附着量得到有效抑制。

作为优选，阀芯上开设有第一清污槽，第一清污槽沿阀芯的长度方向螺旋布置。第一清污槽沿阀芯的长度方向螺旋布置，第一螺旋槽将其附近的三相流介质由层流推进至湍流，粘性介质的附着难度增大，故而阀芯上的介质附着量下降。

作为优选，出口流道靠近阀盖的一端设有第一法兰，第一法兰与扩散管的上端抵接并对出口流道限位，阀座靠近扩散管的一端设有第二法兰，第一法兰和第二法兰对接固定。出口流道和阀座通过第一法兰和第二法兰的对接固定实现连接，当需要更换出口流道的管径时，将出口流道拆卸后进行适配性安装即可，角阀的使用范围扩大，同时易于阀门装拆与零部件更换。

作为优选，阀座和阀芯由碳化钨材料制成，导向套通过整体烧结硬质合金制成。阀芯、阀座采用整体碳化钨材料，极大地提高了阀芯、阀座的使用寿命。

作为优选，出口流道和阀座均内衬烧结有耐冲刷的硬质合金。避免三相流介质的高速冲刷造成出口流道和阀座内壁面的结构变化。

综上所述，本实用新型具有如下有益效果：（1）出口流道与阀座可拆卸分离，故而出口流道的管径可依照角阀的使用工况进行适配性选型；（2）清污槽可对粘附在阀芯上的介质刮拭清除，往复运动的阀芯与导向套之间的磨损率较低，阀芯及导向套的使用寿命较高；（3）阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀体采用流体介质自隔离的平衡式自循环处理结构，避免大量煤粉颗粒进入阀杆与填料部份，有效地解决了因磨损而产生的阀门外漏。

附图说明

图1是本实用新型整体的一个结构示意图。

图2是本实用新型整体的另一个结构示意图。

图中：

阀体1，阀盖2，扩散管3，阀杆4，阀芯5，进口流道6，出口流道7，阀座8，阀杆腔9，导向套10，本体101，凸台102，清污槽11，填料压板12，填料槽13，填料14，填料压套15，台阶面16，第一清污槽17，第一法兰18，第二法兰19。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上“、“下”、“前”、“后“、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例：

如图1至图2所示，一种高压差黑水角阀，包括阀体1、与阀体一端相连的阀盖2、与阀体远离阀盖的一端相连的扩散管3以及阀杆4，阀盖的轴线和扩散管的轴线共线，阀杆可沿扩散管的轴向往复运动，阀杆靠近扩散管的一端连接有阀芯5，阀体中设有进口流道6，扩散管内设有出口流道7，进口流道与出口流道连通且互相垂直，出口流道靠近阀体的一端设有阀座8，阀座通过阀体和出口流道的挤压固定，阀体中设有与进口流道通过阀芯孔导通的阀杆腔9，阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀芯孔的内壁面上设有导向套10，导向套上开设有用以清除阀芯上的粘附介质的清污槽11；阀盖远离阀体的一端通过螺栓连接有填料压板12，阀盖与阀杆之间设有填料槽13，填料槽位于填料压板下方，填料槽中填充有填料14，填料与填料压板之间设有填料压套15；阀芯孔的内壁面上设有台阶面16，导向套包括本体101和布置在本体外周面上的凸台102，凸台与台阶面配合对导向套限位，清污槽位于导向套的内壁面上且沿阀杆的长度方向贯通所述本体；阀芯上开设有第一清污槽17，第一清污槽沿阀芯的长度方向螺旋布置；出口流道靠近阀盖的一端设有第一法兰18，第一法兰与扩散管的上端抵接并对出口流道限位，阀座靠近扩散管的一端设有第二法兰19，第一法兰和第二法兰对接固定；阀座和阀芯由碳化钨材料制成，导向套通过整体烧结硬质合金制成；出口流道和阀座均内衬烧结有耐冲刷的硬质合金。

如图1所示的位置关系，自上而下依次为填料压板、阀盖、阀体、阀座、出口流道和扩散管，阀体中设有进口流道，进口流道的上方分隔设置有阀杆腔，阀杆腔与进口流道通过阀芯孔相导通，阀芯孔的内壁面上设有台阶面，台阶面上方的阀芯孔部分的孔径大于台阶面下方的阀芯孔部分的孔径，阀芯孔内套设有导向套，导向套包括环形柱状的本体和套设在本体外周面上的凸台，凸台靠近本体的上端，凸台与台阶面配合实现导向套的限位，阀杆依次穿过填料压板、填料压套、填料、阀盖和阀杆腔，阀杆的下端连接有阀芯，阀芯在阀杆带动下可沿导向套的长度方向往复运动，阀芯滑入阀座时，进口流道和出口流道截止，阀芯向上运动离开阀座时，进口流道和出口流道相导通，出口流道的上端设有第一法兰，阀座的下端设有第二法兰，第一法兰和第二法兰对接固定，导向套的内壁面上设有清污槽，清污槽自上而下贯通导向套的本体的两端，阀芯上设有第一清污槽，第一清污槽在阀芯上呈螺旋状自上而下排布。

Claims (7)

1.一种高压差黑水角阀，包括阀体、与阀体一端相连的阀盖、与阀体远离阀盖的一端相连的扩散管以及阀杆，其特征在于，阀盖的轴线和扩散管的轴线共线，阀杆可沿扩散管的轴向往复运动，阀杆靠近扩散管的一端连接有阀芯，阀体中设有进口流道，扩散管内设有出口流道，进口流道与出口流道连通且互相垂直，出口流道靠近阀体的一端设有阀座，阀座通过阀体和出口流道的挤压固定，阀体中设有与进口流道通过阀芯孔导通的阀杆腔，阀杆腔位于进口流道远离扩散管的一侧，阀芯孔的内壁面上设有导向套，导向套上开设有用以清除阀芯上的粘附介质的清污槽。

2.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，阀盖远离阀体的一端通过螺栓连接有填料压板，阀盖与阀杆之间设有填料槽，填料槽位于填料压板下方，填料槽中填充有填料，填料与填料压板之间设有填料压套。

3.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，阀芯孔的内壁面上设有台阶面，导向套包括本体和布置在本体外周面上的凸台，凸台与台阶面配合对导向套限位，清污槽位于导向套的内壁面上且沿阀杆的长度方向贯通所述本体。

4.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，阀芯上开设有第一清污槽，第一清污槽沿阀芯的长度方向螺旋布置。

5.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，出口流道靠近阀盖的一端设有第一法兰，第一法兰与扩散管的上端抵接并对出口流道限位，阀座靠近扩散管的一端设有第二法兰，第一法兰和第二法兰对接固定。

6.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，阀座和阀芯由碳化钨材料制成，导向套通过整体烧结硬质合金制成。

7.根据权利要求1所述的一种高压差黑水角阀，其特征在于，出口流道和阀座均内衬烧结有耐冲刷的硬质合金。

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