CN218294500U - 一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，属于多晶硅生产设备技术领域，包括依次连接的喷嘴、阀体、阀盖和阀杆盖，阀体内部包括依次连接的阀瓣、推力盘和阀杆，推力盘外侧设有轴套、波纹管，阀杆外侧套设有弹簧组件，所述喷嘴与阀体螺纹连接，阀瓣与波纹管螺纹连接，波纹管与阀体连接，阀瓣与推力盘可拆卸连接，所述喷嘴与阀体之间、阀瓣与推力盘之间、阀盖与阀杆盖之间均增设有密封结构，解决了现有技术中常规安全泄放阀用于多晶硅生产设备中易出现泄漏的问题，造成外漏事故发生，具有一定安全隐患的问题。

Description

一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产设备技术领域，具体涉及一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，当然也同样适用于其他具有腐蚀性化工材料的生产装置中。

背景技术

在多晶硅装置的生产活动中，涉及压力管道、压力容器超压泄放时会使用到安全泄放阀，目前使用的安全泄放阀多为波纹管式安全泄放阀，此类阀为石油化工通用安全阀，制造商出厂试验以氮气或者蒸汽作为试验介质，在试验时间内不会生产外部泄漏，而当安全阀应用于在多晶硅生产装置上后，运行一段时间后，出现介质慢慢渗透螺纹、纯金属密封垫，逃逸至外部环境产生白色烟雾或者结晶的问题，严重时着火燃烧，严重影响生产、环境安全，同时也增加生产单位的维护保养成本。

目前使用的常规安全阀的结构为：采用平衡背压的波纹管结构，喷嘴与阀体入口螺纹拧紧、喷嘴与阀腔形成较深的凹槽、阀瓣与波纹管螺纹拧紧或者直接焊死、波纹管上端部与阀体金属密封、推力盘与波纹管上端部统一采用纯金属垫密封、观察孔洞无外泄漏保护措施、阀杆顶部的阀帽无密封垫。此安全阀上用于观察波纹管是否破裂的孔洞也无外泄漏保护结构，均造成该安全阀用于多晶硅生产装置中有泄漏的风险。

如国家知识产权局于2020年7月17日公开的公开号为“CN211039823U”，名称为“波纹管平衡式弹簧安全阀”的实用新型专利，公开了一种包括阀体、阀座、阀盖、导向套、反冲盘、阀瓣、阀杆、弹簧的波纹管平衡式弹簧安全阀，该安全阀同样存在前述问题，应用于多晶硅生产装置中仍然会出现前述的安全问题。

目前，还没有针对多晶硅装置特殊工况而设计的高密封性能的波纹管式安全泄放阀，因此，还需在现有结构上进一步优化，设计出适合该环境使用的密封效果更好、降低泄漏的可能性的安全阀。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中常规安全泄放阀用于多晶硅生产设备中易出现泄漏的问题，造成外漏事故发生，具有一定安全隐患的问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型的技术方案如下：

一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，包括依次连接的喷嘴、阀体、阀盖和阀杆盖，阀体内部包括依次连接的阀瓣、推力盘和阀杆，推力盘外侧设有轴套、波纹管，阀杆外侧套设有弹簧组件，所述喷嘴与阀体螺纹连接，阀瓣与波纹管螺纹连接，波纹管与阀体连接，阀瓣与推力盘可拆卸连接，所述喷嘴与阀体之间、阀瓣与推力盘之间、阀盖与阀杆盖之间均增设有密封结构。

进一步地，所述密封结构包括放置有密封垫片的密封槽，所述密封垫片为PTFE密封垫或石墨垫。

进一步地，所述密封槽深度不低于1mm，密封垫片的最大被压缩量不低于0.5mm。

进一步地，所述密封结构所在接触面的表面粗糙度为0.8-1.6。

进一步地，所述波纹管上下端与相应部件连接处均设有密封垫片，密封垫片为PTFE密封垫或石墨垫。

进一步地，所述弹簧组件包括弹簧，以及设置在弹簧两侧的上推盘和下推盘。

进一步地，所述阀盖上设有观察孔，观察孔处外接有短管，短管上设置有压力表。

进一步地，所述喷嘴与阀体形成的阀腔与阀体出口平行。

本实用新型的有益效果：

一、本实用新型中，该安全泄放阀根据安全阀结构特点，分析安全阀易出现泄漏的点位，增设密封结构，有效增强密封效果，避免出现泄漏的风险，所述阀瓣采取可拆卸式结构，更换阀瓣使设备维护成本更低，维修更方便。

二、本实用新型中，由于该安全泄放阀用于多晶硅生产装置中，而多晶硅装置的介质以氢气、硅烷、硅粉混合为主，氢气分子量较小，易穿透纯金属密封面和螺纹；氢气携带的硅烷易与含水的密封胶反应扩大泄漏点且腐蚀金属表面。为此，本方案中根据多晶硅装置运行温度划分为两个区间：低于200℃和高于200℃，根据温度的不同，选择不同的密封垫片，防止介质外漏，同时增强喷嘴口未起跳前的密封性。具体地，所述密封结构包括放置有环状密封垫片的密封槽，当工作环境低于200℃采用PTFE密封垫、高于200℃采用石墨垫。

三、本实用新型中，密封槽深度不低于1mm，密封垫片的最大被压缩量不低于0.5mm，所述密封结构所在接触面的表面粗糙度为0.8-1.6，均能有效提高安全泄放阀的密封效果。

四、本实用新型中，阀盖上设有观察孔，观察孔处外接有短管，短管上设置有压力表，便于观察、监测泄漏情况便于判断波纹管是否损坏。

五、本实用新型中，所述喷嘴与阀体形成的阀腔与阀体出口平行，这样的结构一方面可减少介质进入腔体，另一方面可缩短介质在腔体中停留的时间，让各密封点位在相对工作条件下密封更加持久，安全阀使用寿命更长，降低更换或者修复安全泄放阀的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2是另一种较优实施方式的结构示意图。

图3是图2的A部放大图。

图4是图2的B部放大图。

图5是图2的C部放大图。

图6是图2的D部放大图。

其中，1、喷嘴；2、阀体；3、阀盖；4、阀杆盖；5、阀瓣；6、推力盘；7、阀杆；8、轴套；9、波纹管；10、弹簧组件；11、密封结构；12、观察孔；13、短管；14、压力表；15、卡簧；16、螺栓；17、螺母；18、中法兰；11.1、密封垫片；11.2、密封槽；10.1、弹簧；10.2、上推盘；10.3、下推盘。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1

本实施例为最基本的实施方式，一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，属于安全阀技术领域，参考图1，包括依次连接的喷嘴1、阀体2、阀盖3和阀杆盖4，阀体2内部包括依次连接的阀瓣5、推力盘6和阀杆7，推力盘6外侧设有轴套8、波纹管9，阀杆7外侧套设有弹簧组件10，所述喷嘴1与阀体2螺纹连接，阀瓣5与波纹管9螺纹连接，波纹管9与阀体2连接，阀瓣5与推力盘6可拆卸连接，所述喷嘴1与阀体2之间、阀瓣5与推力盘6之间、阀盖3与阀杆盖4之间均增设有密封结构11。

本实施例公开的安全泄放阀结构，密封效果较常规的安全阀密封效果更佳，可用于多晶硅生产设备中，减小泄漏的几率，较低设备维护成本，保证设备安全运行。

实施例2

本实施例以本公司一款用于还原工段中尾气冷却器设备后端接管放空的安全泄放阀为例，运行温度约为210℃，进一步说明本技术方案。

参考图2，该安全泄放阀包括依次连接的喷嘴1、阀体2、阀盖3和阀杆盖4，阀体2内部包括依次连接的阀瓣5、推力盘6和阀杆7，推力盘6外侧设有轴套8、波纹管9，阀杆7外侧套设有弹簧组件10，所述喷嘴1与阀体2螺纹连接，阀瓣5与波纹管9螺纹连接，波纹管9与阀体2连接，阀瓣5与推力盘6可拆卸连接，所述喷嘴1与阀体2之间、阀瓣5与推力盘6之间、阀盖3与阀杆盖4之间均增设有密封结构11。具体结构为：

参考图3，即图示2的A部放大图，喷嘴1与阀体2入口的螺纹连接根部设有密封结构11，所述密封结构11包括放置有密封垫片11.1的密封槽11.2，所述密封垫片11.1为石墨垫，可防止安全阀起跳后的介质穿透螺纹间隙往下方外漏。

所述阀瓣5、推力盘6、波纹管9均可拆卸连接，参见图4，即图示2的B部放大图，所述阀瓣5与推力盘6之间螺纹连接根部设有密封结构11，所述密封结构11包括放置有密封垫片11.1的密封槽11.2，所述密封垫片11.1为石墨垫，可防止安全阀起跳后的介质穿透螺纹间隙往上方外漏。

参见图5，即图示2的C部放大图，所述波纹管9垫圈上下两侧各根据介质温度设计有石墨垫，下侧石墨垫可防止起跳后的介质往中法兰18处外漏；上侧石墨垫可防止波纹管9损坏后，介质通过中间隔层往中法兰18处外漏。这样的结构设计，即使波纹管9破裂，介质通过波纹管9内部到达推力盘6处，由于波纹管9与推力盘6结合处密封性增强，同样可以有效防止结合面泄漏。

优选的，所述密封槽11.2的深度不低于1mm，密封垫片11.1的最大被压缩量不低于0.5mm。

优选的，所述密封结构11所在接触面的表面粗糙度为0.8-1.6的密封效果更佳。

更进一步的，所述弹簧组件10包括弹簧10.1，以及设置在弹簧10.1两侧的上推盘10.2和下推盘10.3。

优选的，所述阀盖3上设有观察孔12，观察孔12处外接有短管13，短管13上设置有压力表14，用于辅助判断波纹管9是否损坏。当波纹管9损坏后，介质经推力盘6与轴套8间隙进入上腔，压力表14会显示相应压力数值，工作人员可根据压力表14显示的压力变化以判断波纹管9是否损坏，提醒操作人员及时修复；为避免介质在此处外泄造成危害，可将短管13末端接入装有碱溶液的桶中，该溶液会将泄漏的介质反应并冒白烟雾（无毒无害气体）提醒操作人员波纹管9已损坏需修复。

优选的，所述喷嘴1与阀体2形成的阀腔与阀体2出口平行。由于安全泄放阀零部件自身加工原因，常规安全泄放阀中的阀体2的喷嘴1与阀体2的接触面为斜面结构（参考图1中与图2 D部对应的位置），可以满足密封要求的同时降低加工难度，但在该工段涉及的介质具有腐蚀性，易在该处腐蚀连接部位，造成安全泄放阀的损坏，因此，参考图示6，即图2的D部放大图，该安全泄放阀的喷嘴1与阀体2形成的阀腔与阀体2出口平行，有利于放置介质泄露。

采用本实施例的安全泄放阀，可以有效放置介质泄露，延长安全泄放阀的使用寿命。

需要说明的是，当安全泄放阀用于低于200℃的多晶硅生产环境时，密封垫片11.1可选用PTFE密封垫。

Claims (8)

1.一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：包括依次连接的喷嘴（1）、阀体（2）、阀盖（3）和阀杆盖（4），阀体（2）内部包括依次连接的阀瓣（5）、推力盘（6）和阀杆（7），推力盘（6）外侧设有轴套（8）、波纹管（9），阀杆（7）外侧套设有弹簧组件（10），所述喷嘴（1）与阀体（2）螺纹连接，阀瓣（5）与波纹管（9）螺纹连接，波纹管（9）与阀体（2）连接，阀瓣（5）与推力盘（6）可拆卸连接，所述喷嘴（1）与阀体（2）之间、阀瓣（5）与推力盘（6）之间、阀盖（3）与阀杆盖（4）之间均增设有密封结构（11）。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述密封结构（11）包括放置有密封垫片（11.1）的密封槽（11.2），所述密封垫片（11.1）为PTFE密封垫或石墨垫。

3.根据权利要求2所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述密封槽（11.2）深度不低于1mm，密封垫片（11.1）的最大被压缩量不低于0.5mm。

4.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述密封结构（11）所在接触面的表面粗糙度为0.8-1.6。

5.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述波纹管（9）上下端与相应部件连接处均设有密封垫片（11.1），密封垫片（11.1）为PTFE密封垫或石墨垫。

6.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述弹簧组件（10）包括弹簧（10.1），以及设置在弹簧（10.1）两侧的上推盘（10.2）和下推盘（10.3）。

7.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述阀盖（3）上设有观察孔（12），观察孔（12）处外接有短管（13），短管（13）上设置有压力表（14）。

8.根据权利要求1所述的一种适用于多晶硅生产的安全泄放阀，其特征在于：所述喷嘴（1）与阀体（2）形成的阀腔与阀体（2）出口平行。

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