CN215059510U - 降压控制阀和水煤气分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型设计液压控制，公开了一种降压控制阀。此外，本实用新型还涉及一种水煤气分离器。本实用新型的降压控制阀包括阀体、阀盖和阀芯，所述阀体内设置有依次相连的进液通道、工作腔和出液通道，所述进液通道与所述工作腔之间设置有阀座，所述阀芯一端穿设于所述工作腔，其另一端伸出所述阀盖，且所述阀芯上套设有套筒，所述套筒的内通道、所述阀座上的通孔以及所述进液通道依次连通，且所述套筒侧壁上设有多个连通其内通道与所述工作腔的节流通道，以形成轴流式多级降压阀内件。本实用新型能够对进入阀体内的流体进行多级降压减少流体的冲刷力和腐蚀性，提高阀体的抗腐蚀性和抗冲刷力，延长阀体使用寿命长。

Description

降压控制阀和水煤气分离器

技术领域

本实用新型涉及液压控制，具体地，涉及了一种降压控制阀。此外，本实用新型还涉及一种包括降压控制阀的水煤气分离器。

背景技术

水煤浆加压气化技术采用气化炉顶部单烧嘴设计，60％的水煤浆和高压氧气通过烧嘴入炉燃烧，炉膛温度1100-1300度，燃烧反应产生的合成气沿着下降管进入激冷室水浴后沿上升管经折流板出气化炉进入洗涤塔，洗涤塔水洗掉合成气中携带的大部分灰分和部分水溶性气体后出洗涤塔进入水煤气输送器，水煤气输送器出来的粗合成气由设备中部进入水煤气分离器，气体折流向上，通过设置在水煤气分离器内部的旋风分离装置后，去除合成气中夹带的水滴和细灰，由分离器顶部离开水煤气分离器进入合成气过滤器，自上而下通过由瓷球构成的过滤床层后，夹带的细灰被滞留在床层之上，合成气由过滤器底部出口离开设备后送往变换系统。

水煤气分离器的作用为通过顶部设置的旋风分离器将粗煤气中携带的灰分和水分与合成气分离，将合成气的水气比控制在合理的范围内，如果液位控制不好或无法控制导致合成气带水严重，则对后续变换炉触媒催化剂的活性造成很大影响，导致变换炉床层温度波动甚至停车的事故，分离后的灰水通过水煤气分离器液位控制阀进入后续高压闪蒸水处理系统。水煤气分离器液位控制阀的运行环境为含灰分颗粒物的高压冷凝液，操作温度241℃，操作关闭压差7.15MPa，此阀原设计为4”硬密封单座阀，阀芯、阀座材质为316L+STELLITE，阀体材质为WC6。

水煤气分离器液位控制阀在使用过程中故障率极高，使用周期短，一般一个月左右，主要的故障表现为阀芯、阀座冲蚀严重，内漏大；阀体穿孔泄漏。有鉴于此，需要设计一种降压控制阀。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种降压控制阀，该降压控制阀能够对进入阀体内的流体进行多级降压减少流体的冲刷力和腐蚀性，提高阀体的抗腐蚀性和抗冲刷力，延长阀体使用寿命长。

本实用新型进一步所要解决的技术问题是提供一种水煤气分离器，该水煤气分离器的降压控制阀能够对进入阀体内的流体进行多级降压减少流体的冲刷力和腐蚀性，提高阀体的抗腐蚀性和抗冲刷力，延长阀体使用寿命长。

为了实现上述技术问题，本实用新型第一方面提供一种降压控制阀，包括阀体、阀盖和阀芯，所述阀体内设置有依次相连的进液通道、工作腔和出液通道，所述进液通道与所述工作腔之间设置有阀座，所述阀芯一端穿设于所述工作腔，其另一端伸出所述阀盖，且所述阀芯上套设有套筒，所述套筒的内通道、所述阀座上的通孔以及所述进液通道依次连通，且所述套筒侧壁上设有多个连通其内通道与所述工作腔的节流通道，以形成轴流式多级降压阀内件。

优选地，所述阀盖下表面与所述阀体上表面间设有密封垫。

优选地，所述阀芯上段的外表面与所述阀盖内腔之间设有能够起密封作用的填料。

具体地，所述阀芯上段的外表面与所述阀盖内腔之间还设有防尘圈、填料压盖、填料上隔套、填料中隔套以及填料座，所述填料压盖、填料上隔套、填料、填料中隔套以及填料座自上到下布置。

优选地，所述进液通道包括依次连接的第一流道、第二流道以及第三流道，所述出液通道包括依次连接的第四流道以及第五流道，所述第三流道通过所述阀座上的通孔与所述工作腔连接，所述工作腔与所述第四流道连接。

优选地，所述阀体的口径为1-1/2”，所述阀体为双相钢制成件。

具体地，所述阀体内还设有导向套，所述导向套位于所述套筒上方，所述导向套套设在所述阀芯上。

更具体地，所述阀芯尺寸为1”，所述阀芯为碳化钨制成件。

进一步地。所述阀体与所述阀座的接触面之间设有阀座密封垫圈。

本实用新型第二方面提供了一种水煤气分离器，包括上述技术方案中任一项所述的降压控制阀。

通过上述技术方案，本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过使用轴流式多级降压阀对进入阀体的流体进行多级降压，阀体内设置有进液通道、工作腔和出液通道，流体从进液通道进入工作腔与阀体内设置的阀芯接触，因阀芯外套设有套筒，套筒的侧壁上设有多个与工作腔相通的通道，所以套筒对流体进行多级降压，通过逐级降压，抵消气蚀对阀门的破坏作用，减小流体对阀体与阀内件的冲刷、气蚀力度；达到在高压差工况下耐冲刷、耐气蚀的作用，延长了设备使用周期。

另外，改变阀体与阀芯的尺寸，使阀门在正常工作时开度在50％以上，很好地解决了阀门长期在小开度工作时高速流动的介质对阀芯、阀座的冲蚀，延长了阀内件的使用寿命。

而且，改变阀体、阀芯、套筒的材料，选择抗冲刷、抗气蚀、抗腐蚀的材料，增强阀体、阀芯、套筒的耐腐蚀性，提高降压控制阀的使用寿命。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型具体实施方式的降压控制阀的整体结构示意图；

图2是双相钢抗腐蚀性对比表。

附图标记说明

1阀体 2阀盖

3阀座 4阀芯

5套筒 6密封垫

7填料压盖 8填料

9导向套 10阀座密封垫圈

11节流通道 12防尘圈

13填料上隔套 14填料中隔套

15填料座 16工作腔

61第一流道 62第二流道

63第三流道 64第四流道

65第五流道

具体实施方式

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，采用的方位词“上表面”、“下表面”、“外表面”、“内”、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，所接触的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；对于本实用新型的方位术语，应当结合实际安装状态进行理解。

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“连接”、“相连”、“设置”、“设有”、“连通”、“套设”应做广义理解，例如，连接可以是直接连接，也可以是通过中间媒介进行间接的连接，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间连接件间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

目前，水煤气分离器液位控制阀在使用过程中存在故障率高，使用周期短的问题，水煤气分离后，高压冷凝液内会含有杂质并且控制阀前后的压力差较大，由于闪蒸的作用，对阀体的冲刷、气蚀十分严重。

如图1所示，图1为本实用新型具体实施方式的整体结构示意图，本实用新型降压控制阀通过采用轴流式多级降压阀内件对进入阀体的流体进行多级降压，具体地，本实用新型降压控制阀包括阀体1、阀盖2和阀芯4，所述阀体1内设置有依次相连的进液通道、工作腔16和出液通道，所述进液通道与所述工作腔16之间设置有阀座3，所述阀芯4一端穿设于所述工作腔16，其另一端伸出所述阀盖2，且所述阀芯4上套设有套筒5，所述套筒5的内通道、所述阀座3上的通孔以及所述进液通道依次连通，且所述套筒5侧壁上设有多个连通其内通道与所述工作腔16的节流通道11，以形成轴流式多级降压阀内件。

在现有技术中，阀门前后压差大而造成流体在经过阀门节流件时压降过大，低于饱和蒸汽压时会形成气蚀，气泡在阀腔内部爆裂，对阀体和阀内件造成严重侵蚀，阀壁变薄，坑坑洼洼，严重时甚至能够打穿阀体，严重缩短了阀门的使用寿命。对此，本实用新型降压控制阀使用阀芯4将阀体1与阀盖2穿插连接在一起，阀体1内设有进液通道、工作腔16和出液通道，在进液通道与工作腔16之间设置有阀座3且阀座3上设有通孔，阀芯4伸入工作腔16内部位外套设有套筒5，套筒5内部设有通道且侧壁上设置有多个连通其内的通道与工作腔16的节流通道11，套筒5内的通道沿套筒5的轴向布置，节流通道11设置在套筒5侧壁上，且沿套筒5的径向布置，节流通道11与套筒5内的通道，阀座上的通孔与套筒5的内通道和进液通道依次连接。需要说明的是，所述套筒5套设在阀芯4外且与阀体1固定连接，阀芯4在套筒5内做上下运动。流体由外进入进液通道后通过阀座上的通孔进入阀体1内的工作腔与阀芯4接触，因流体流入阀体1所带来的压力，阀芯4在套筒内做向上运动，流体进入套筒5内的通道，又因套筒5的侧壁上设有多个连通工作腔16与套筒5内通道的节流通道11，所以，当流体进入套筒5的内通道后由于节流通道11的存在进行分流，分流后的流体冲刷力被迫减小对阀体1的冲刷磨损也随之减小，通过逐级降压的流体减小了对阀体1和阀芯4等内部件的冲蚀，提高了阀体1和阀芯4等内部件的抗冲刷力。

需要说明的是，套筒5侧壁上所设置的通道的排布方式可以为自下而上均匀排布，也可以交错排布设置。

另外，在阀盖2的下表面与阀体1的上表面之间，即阀盖2与阀体1的接触面间设有密封垫6，密封垫6设置在阀盖2与阀体1的接触面之间可以起到密封作用，同时对阀盖2和阀体1还具有保护作用，可以防止阀盖2与阀体1直接接触从而导致相互磕碰造成损坏。密封垫6可以选用橡胶垫片，橡胶本是具有一定的弹性和恢复性的，并且还具有耐油、耐酸碱、耐寒热、耐老化等性能，从侧面增强了本实用新型降压控制阀的使用寿命。

参见图1，在阀芯4上段的外表面与阀盖2内腔之间设有能够起密封作用的填料8。其次，在阀芯4上段的外表面与阀盖2内腔之间设还有防尘圈12、填料压盖7、填料上隔套13、填料中隔套14以及填料座15，所述填料压盖7、填料上隔套13、填料8、填料中隔套14以及填料座15自上到下布置。填料8的主要作用是保证阀芯4与阀盖2间的密封，并且还可以提高阀盖2和阀芯4的尺寸稳定性。另外，在填料压盖7与填料上隔套13的接触面上还设置有防尘圈12，防尘圈12能够起到防止灰尘进入阀芯4与阀盖2之间缝隙中从而影响阀芯4正常工作，在填料8间设置隔套能够防止填料因为惯性作用出现位移的现象从而影响密封效果，设置填料座15对填料的位置进行限制，防止填料因惯性下滑进入阀体1的工作腔内影响降压控制阀正常工作。

需要说明的是，填料可以选择O形圈填料，其材料为橡胶，聚四氟乙烯及金属，O型圈不仅用于静密封，也可以用于动密封。另外，也可以选择其他类型的填料或其它材料的填料，只要能达到良好的密封效果即可。

如图1所述，本实用新型降压控制阀的进液通道包括依次连接的第一流道61、第二流道62以及第三流道63，出液通道包括依次连接的第四流道64以及第五流道65，其中，第三流道用过阀座3上的通孔与所述工作腔16连接，工作腔16与第四流道64连接。本实用新型降压控制阀的流道为多段式流道，各流道之间具有一定切斜度，可以使进入流道的流体在流动时因多段式流道从而改变流动状态，以达到降压的效果，减少流体对流道的冲刷，提高了流道的抗冲刷力。

上述技术方案仅作为本实用新型的一种优选实施方式，各流道间的倾斜角度可以根据具体地流体冲刷力度进行改变，流道的数量也可根据具体地使用情况进行改变，同时各流道的横截面尺寸等均可以做出改变。只要满足流道为多段式流道且可以达到对流体进行减压的效果即可。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型降压控制阀对阀门口径进行了重新设计，根据工艺参数重新计算CV＝8，阀体1口径为1-1/2”，阀芯4尺寸为1”，阀体1选用双相钢材质，阀芯4选用碳化钨材质，其中，需要说明的是，阀体1口径1-1/2”是指公称直径DN40，具体地，阀体1口径在45mm-48.3mm之间，阀芯4尺寸1”为公称直径DN25，即阀芯4外径为34mm。相对于现有技术的阀门口径为4”的阀门，本实用新型的阀门选型更加合理，能够使正常工况下阀门的开度达到50％以上，能够降低高速流动的介质对阀芯、阀座的冲蚀作用，延长了阀内件的使用寿命。

作为本实用新型的一种优选实施方式，本实用新型降压控制阀的阀芯4选用碳化钨材质。使用碳化物作为制成阀芯4的材料，碳化钨材质的硬度大于等于HRC70，其中HRC为洛氏硬度，具有很好的抗冲刷、抗气蚀、抗腐蚀的作用，增强了阀芯4的抗冲刷力和抗腐蚀性。

并且本实用新型的套筒5、阀杆、阀体1采用双相钢作为材料制成，双相不锈钢是一种铁素体相和奥氏体相共存的不锈钢，同时也是集优良的耐蚀性能、高强度和易于加工制造等诸多优异性能于一身的钢种。双相不锈钢添加N元素可以使焊接状态下热影响区的韧性和耐蚀性能接近于基体金属的性能，还可以降低有害金属间相的形成速率。双相不锈钢同奥氏体不锈钢一样，是一种按腐蚀性能排序的钢种，腐蚀性能取决于它们的合金成分。现代的双相不锈钢可以分为四种类型：①不含Mo的低级双相不锈钢2304；②标准双相不锈钢2205，占双相钢总量的80％以上；③25％Cr的双相不锈钢，典型代表合金255，可归为超级双相不锈钢；④超级双相不锈钢，含25-26％Cr，与255合金相比Mo和N的含量增加，典型代表钢种2507。如图2所示，图2为双相钢抗腐蚀性对比表，从对比表可以看出，双相不锈钢在抗氯离子腐蚀和酸腐蚀方面具有优异的表现。采用双向钢制成的阀体1具有极高的耐腐蚀性，避免了因流体具有腐蚀性而对阀体1造成损坏的问题，增强了阀体1的使用寿命。

另外，参见图1，在阀体1内还设有导向套9，导向套9位于套筒5上方，导向套9套设在阀芯4上。设置导向套9的主要作用是保证阀芯4和阀体1的同轴度，保证阀芯4的运动轨迹。

另外，在阀体1与阀座的接触面之间设有阀座密封垫圈10，因为在流体内会含有灰质，长期流动会对阀体1内部以及其他阀内件造成磨损，在接触面上增设阀座密封垫圈10既可以防止因碰撞带来的损坏也可避免灰质对阀座的磨损。

需要说明的是，本实用新型降压控制阀中不仅阀体1采用双相钢，套筒5等均可使用双相钢制成，阀座3等可以采用碳化钨材质，具体根据实际情况或制作成本进行选择。

还需要说明的是，在本实用新型降压控制阀内，各零部件的连接可以采用螺栓连接也可以采用其他的连接方式，只要满足各零部件间的连接稳固的效果即可。

以上通过具体实施例对本实用新型的降压控制阀进行了说明，可以理解的是，本实用新型降压控制阀的结构主体以及尺寸并不限于上述实施例所述的具体结构形式，也可以为其它结构形式，只要满足阀体1、阀盖2以及阀芯4共同配合使本实用新型的降压控制阀能够具有较强的抗腐蚀性、抗冲击力以及延长其使用寿命的同时具有较好的安装可靠性的目的即可。

由上述各实施例可以看出，本实用新型具有如下技术效果：

本实用新型降压控制阀通过采用轴流式多级降压阀内件的方式对阀体1内流体进行多级降压，在阀体1内设置进液通道，工作腔16和出液通道，在阀芯上套设侧壁上设置了具有节流通道11的套筒5，流体进入阀体1，阀芯4收到压力向上运动，流体进入套筒5内部设置的内通道，通过节流通道11与套筒5内通道相互配合进行多级降压，减少流体的冲刷力，提高阀体1和阀芯4的抗冲刷力。

另外，通过将阀体1的口径设置成1-1/2”，并采用双相钢制成，阀芯4的尺寸为1”，采用碳化钨制成，从材料的改进上提高降压控制阀的抗腐蚀性能，延长其使用寿命。

此外，本实用新型还涉及一种水煤气分离器，该水煤气分离器的降压控制阀具有良好的抗冲击力和耐腐蚀性，同时使用寿命长。

在本实用新型的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本实用新型中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种降压控制阀，其特征在于，包括阀体(1)、阀盖(2)和阀芯(4)，所述阀体(1)内设置有依次相连的进液通道、工作腔(16)和出液通道，所述进液通道与所述工作腔(16)之间设置有阀座(3)，所述阀芯(4)一端穿设于所述工作腔(16)，其另一端伸出所述阀盖(2)，且所述阀芯(4)上套设有套筒(5)，所述套筒(5)的内通道、所述阀座(3)上的通孔以及所述进液通道依次连通，且所述套筒(5)侧壁上设有多个连通其内通道与所述工作腔(16)的节流通道(11)，以形成轴流式多级降压阀内件。

2.根据权利要求1所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀盖(2)下表面与所述阀体(1)上表面间设有密封垫(6)。

3.根据权利要求1所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀芯(4)上段的外表面与所述阀盖(2)内腔之间设有能够起密封作用的填料(8)。

4.根据权利要求3所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀芯(4)上段的外表面与所述阀盖(2)内腔之间还设有防尘圈(12)、填料压盖(7)、填料上隔套(13)、填料中隔套(14)以及填料座(15)，所述填料压盖(7)、填料上隔套(13)、填料(8)、填料中隔套(14)以及填料座(15)自上到下布置。

5.根据权利要求1所述的降压控制阀，其特征在于，所述进液通道包括依次连接的第一流道(61)、第二流道(62)以及第三流道(63)，所述出液通道包括依次连接的第四流道(64)以及第五流道(65)，所述第三流道(63)通过所述阀座(3)上的通孔与所述工作腔(16)连接，所述工作腔(16)与所述第四流道(64)连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀体(1)的口径为1-1/2”，所述阀体(1)为双相钢制成件。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀体(1)内还设有导向套(9)，所述导向套(9)位于所述套筒(5)上方，所述导向套(9)套设在所述阀芯(4)上。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀芯(4)尺寸为1”，所述阀芯(4)为碳化钨制成件。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的降压控制阀，其特征在于，所述阀体(1)与所述阀座(3)的接触面之间设有阀座密封垫圈(10)。

10.一种水煤气分离器，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的降压控制阀。

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