CN2318442Y

CN2318442Y - 三位多通电控截止式换向阀

Info

Publication number: CN2318442Y
Application number: CN 97243334
Authority: CN
Inventors: 龙锡川
Original assignee: JIANGYIN GASIFYING MACHINERY PLANT
Current assignee: JIANGYIN GASIFYING MACHINERY PLANT
Priority date: 1997-12-29
Filing date: 1997-12-29
Publication date: 1999-05-12
Anticipated expiration: 2007-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种三位多通电控截止式换向阀,它是由电磁先导阀、进口阀体、出口阀体、阀座、阀芯、气缸、活塞、交叉导向十字环、套筒、导向管等构成;出口阀体固定在进口阀体的两侧,在出口阀体的两侧设有阀座,在阀座上设有阀芯,交叉导向十字环与套筒导向管导通,在套筒导向管的两侧设有出口并由阀芯截止。本实用新型具有多个通道、运行可靠、流通能力大、无串泄切换等优点,是PSA碳分子筛制氧工艺流程的理想换向阀。

Description

三位多通电控截止式换向阀

本实用新型涉及一种流通阀，特别是一种用于PSA碳分子筛制氮机上的三位多通电控截止式换向阀。

在现有的PSA碳分子筛制氮机工艺流程中采用的工艺流程控制阀有截止阀、闸板阀、球阀、蝶阀等工艺流程控制阀。这些阀在结构上尽管各有其特点，但均只有一个通道，每个阀都只能通过其阀芯的启闭做单通道的切换，因而导致了工艺流程中的控制流程阀和配管的繁多，带来流程阀控制系统较复杂的问题；这不仅增加了装置的成本，更重要的是降低了装置运行的可靠性，加大了产品质量的不稳定性。如PSA碳分子筛制氮机工艺流程中广泛使用的气动控制流程阀，它由阀体、气动执行机构和控制系统三部分构成，其中控制系统又由程控器、电磁阀、气功功放阀、信号气源等部分构成，结构十分复杂。这种结构的工艺流程控制阀尽管在工业生产中经过了长期的使用与完善，并得到了比较好的使用，但由于其结构固有的不足，还是避免不了上述的弊病。

本实用新型的目的是提供一种一个阀体具有多个通道、一阀可代替多个流程阀并且因而可减少工艺流程中的流程阀和配管、简化工艺流程和控制系统的三位多通电控截止式换向阀。

本实用新型的目的是通过以下技术措施实现的：它包括左右电磁先导阀、进口阀体、左右两只出口阀体、四只阀座、四只锥圆形阀芯、左右两个气缸、两个活塞、交叉导向十字环、套筒导向管、左右两个滤网消声器、底板、进口按口和左右两个输出接口；左右两只出口阀体固定在进口阀体的左右两侧，在左右两只出口阀体的左右两侧均固定有阀座；在左边出口阀体的左边设有带有活塞的左气缸，在右边出口阀体的右边也设有带有活塞的右气缸；在左右两边的出口阀体和气缸之间设有滤网消声器；在每个阀座上设有阀芯孔，可左右移动并关闭或打开阀芯孔的锥圆形阀芯设置在阀座的阀芯孔内，左右两组锥圆形阀芯均背对背放置且由连轴相连；与进口接口相连的交叉导向十字环设在阀体的腔体内并与进口阀体内壁形成环形通孔，环形通孔设有辐状通管与设置在进口阀体内部的套筒导向管中部的进气口相通，在套管导向管的两侧设有可由锥圆形阀芯截止的通孔，出口阀体与输出接口相连。锥圆形阀芯的前段为锥形，后段为圆柱形，阀座上的阀芯孔内设有与阀芯密封的环形软密封环。

本实用新型的三位多通换向是通过交叉导向十字环和套筒导向管以及左右锥圆形阀芯相互配合实现的，其中交叉导向十字环和套筒导向管是关键部件，它将左右两对二位三通截止式结构有机地联合起来，组成了三位多通结构，相当于起到了一座立交桥的作用。

本实用新型的二组锥圆形阀芯移动时靠左右气缸中活塞和套筒导向管或阀芯本身的圆柱体导向，左右连轴将左右二个阀芯连接起来实现一开一关的功能，即形成二位截止式结构；其左右二组阀芯是靠左右两只气缸中的活塞来推动的，活塞和阀芯的返回是靠阀内受控介质的压力作用在阀芯有效面积上的力实现的；阀芯为锥圆形结构，锥面与阀座上的环形软密封环齐压密封，阀芯的圆柱体与阀座为滑动配合，左右二组阀芯的切换为无串泄切换；左右气缸中的活塞推动分别由二只电磁先导阀控制的，二只电磁先导阀的控制气源是受控介质的压力提供的；在进口阀体内装有交叉导向十字环和套筒导向管，左右两只阀芯套在套筒导向管上不同位置，可使原料进气口封闭或原料气实现交叉十字导通；在阀的左右方分别由两阀座和两阀芯及连轴形成二位截止结构，左右二位截止式结构与进口阀体内装的交叉导向十字环和套筒导向管组成三位多通截止式结构；在其左右两气缸的外部和左右两出口阀体之间装有圆形滤网消声器，省去了PSA碳分子筛制氮机专用的消声系统。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点是：1．三位多通电控截止式换向阀提供了两个以上的通道，大大减少了流程控制阀和配管，简化了工艺流程和流程控制阀的控制系统；2．本实用新型的驱动机构是靠受控介质的压力来实现控制操纵的，不需外界的控制操作源，简化了控制系统，提高了装置运行的可靠性；3．本实用新型的控制讯号只需二个就能完成整个制氮机的工艺过程，简化了控制器；4．本实用新型的结构有较大的流通能力，特别适用于大中型制氮机；5．在排放处直接设有消声装置，省去了工艺流程中的专用消声系统；6．通道切换无串泄。本实用新型既可适用于PSA碳分子筛制氮工艺流程，也适用于变压吸附的两塔工艺流程，如制氧、无热干燥等。

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步详述：

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的剖面示意图。

图3、图4、图5、图6是本实用新型工作状态图。

实施例：本实用新型以用于PSA碳分子筛制氮机中的三位五通电控截止式换向阀为例，它由电磁先导阀1-1～1-2、进口阀体2、两只出口阀体3-1～3-2、四只阀座4-1～4-4、四只锥圆形阀芯5-1～5-4、两个气缸6-1～6-2、活塞7-1～7-2、交叉导向十字环8、套筒导向管9、两个滤网消声器10-1～10-2、底板11、进口接口12和两个输出接口13-1～13-2构成。出口阀体3-1、3-2固定在进口阀体2的两侧，阀座4-1、4-3固定在出口阀体3-1的两侧，阀座4-2、4-4固定在出口阀体3-2的两侧，带有活塞7-1的气缸6-1固定在出口阀体3-1的左边，带有活塞7-2的气缸6-2固定在出口阀体3-2的右侧，在气缸6-1和出口阀体3-1间设有圆形滤网消声器10-1，在气缸6-2和出口阀体3-2间设有圆形滤网消声器10-2。在阀座上设有放置锥圆形阀芯的阀芯孔，阀芯5-1、5-3锥背对锥背地放置在阀座4-1、4-3内，阀芯5-1和5-3之间有连轴相连，同样，阀芯5-2、5-4锥背对锥背地放置在阀座4-2、4-4内，阀芯5-2和5-4之间有连轴相连。交叉导向十字环8设在阀体2内，并与阀体2的内壁形成环形通道，环形通道用8个管道与套筒导向管9中部导通以形成进口通道。套筒导向管9的两侧各设有8个出口，该出口可通过锥圆形阀芯进行截止。该阀有一个进气口、两个输出口、两个排放口(即消声器)，故称为五通。两只电磁先导阀1-1、1-2分别由a、b两讯号控制，a、b两控制讯号可组成四种状态(即a b、ab、 ab、 ab)，在PSA碳分子筛制氮机中只需要阀工作在前面三种状态，故此阀称为三位五通电控截止式换向阀。

本实用新型工作过程是：当控制状态处在a b时，见图3，左边电磁先导阀1-1有讯号a，右边电磁先导阀1-2无讯号b，受控介质的压力讯号通过左边电磁先导阀1-1输入左边气缸6-1作用在活塞7-1上，将左边的一组阀芯5-1、5-3向右推动，此时阀芯5-1齐压在阀座4-1上，左边排放阀关闭；阀芯5-3离开阀座4-3，左边进料阀打开；同时阀芯5-3套在套筒导向管9上，封闭套筒导向管9左边通道，这时原料气通过进口阀体2内的交叉导向十字环8和套筒导向管9的右边通道，十字交叉后由左边进料阀进入左边出口阀体3-1输向左边吸附塔(即A塔)；由于右边电磁先导阀1-2无讯号b，阀内受控介质的压力作用在右边的一组阀芯5-2、5-4有效面积上，使阀芯5-2、5-4同时向右推动，此时阀芯5-4齐压在阀座4-4上，右边进料阀关闭；阀芯5-2离开阀座4-2，右边排放阀打开，右边吸附塔(即B塔)的压力由右边出口阀体3-2中的排放阀通过右边的环形滤网消声器10-2排放掉。

当控制状态处在ab时，见图4，左右电磁先导阀1-1、1-2都有讯号a、b，受控介质的压力讯号同时通过左右电磁先导阀1-1、1-2使高压气体输入左右气缸6-1、6-2内并作用在活塞7-1、7-2上，将左边的一组阀芯5-1、5-3向右推动，右边的一组阀芯5-2、5-4向左推动。此时阀芯5-1齐压在阀座4-1，左边排放阀关闭；阀芯5-2齐压在阀座4-2上，右边排放阀关闭；阀芯5-3离开阀座4-3，左边进料阀打开；同时阀芯5-3套在套筒导向管9上，封闭套筒导向管9左边通道；阀芯5-4离开阀座4-4，右边进料阀打开，同时阀芯5-4套在套筒导向管9上，封闭套筒导向管9右边通道。由于套筒导向管9左右通道都被封闭，此时原料气停止进入；这时由于左右进料阀同时打开，左边吸附塔(即A塔)的压力通过左出口阀体3-1中的进料阀和右边出口阀体3-2中的进料阀对左右吸附塔(即B塔)进行压力平衡。

当控制状态处在 ab时，见图5，右边电磁先导阀1-2有讯号b，左边电磁先导阀1-1无讯号a；阀内受控介质的压力作用在左边的一组阀芯5-1、5-3有效面积上，使阀芯同时向左推动，此时阀芯5-3齐压在阀座4-3上，左边进料阀关闭；阀芯5-3同时离开套筒导向管9上的左封闭通道；同时阀芯5-1离开阀座4-1，左边排放阀打开，左边吸附塔(即A塔)的压力从左边出口阀3-1中的排放阀，通过左边的环形滤网消声器10-1排放掉；由于右边电磁先导阀1-2还保留控制讯号b，阀内受控介质的压力讯号通过右边电磁先导阀1-2输入右边气缸6-2作用在活塞7-2上，使右边的一组阀芯5-2、5-4还是保留在左边，此时阀芯5-2齐压在阀座4-2上，右边排放阀关闭，阀芯5-4离开阀座4-4，右边的进料阀是打开的，同时阀芯5-4还是套在套筒导向管9上，套筒导向管9右边通道还是处在封闭状态；这时原料气通过进口阀体2内的交叉导向十字环8和套筒导向管9的左边通道，十字交叉后由右边进料阀进入右边出口阀体3-2输向右边的吸附塔(即B塔)。

当控制状态处在ab时，见图6，阀门的开关通道与图4相同，不同的是两吸附塔的压力平衡的流向相反，即B塔向A塔进行压力平衡。

当控制状态处在a b时，又重复上述的过程。

用于PSA碳分子筛制氮机中的三位三通电控截止式换向阀，其结构原理与三位五通电控截止式换向阀基本相同，只是将左右排放阀改为活塞阀芯，少二道排放口，这里不再详述。

本实用新型的无串泄切换的原理是：在切换时，阀芯与阀座的密封付先离开，但阀芯的圆形体还在阀座内作滑动配合，故气流还不能通过阀座。当阀芯的圆形体离开阀座的同时，面对着另一个阀芯的圆形体进入其对应的阀座内滑动，圆形体离开阀座后大量的气流通过阀座，但面对着的一对阀芯与阀座之间已无法再有气流流过，这就实现了阀的无串泄切换。当对面阀芯进入密封付后，其阀为全部打开。当其要反过来切换时，过程同上。

Claims

1．一种三位多通电控截止式换向阀，其特征在于它包括电磁先导阀[1-1、1-2]、进口阀体[2]、两只出口阀体[3-1、3-2]、四只阀座[4-1、4-3、4-2、4-4]、锥圆形阀芯[5-1、5-3、5-2、5-4]、两个气缸[6-1、6-2]、活塞[7-1、7-2]、交叉导向十字环[8]、套筒导向管[9]、两个滤网消声器[10-1、10-2]、底板[11]、进口接口[12]和输出接口[13-1、13-2]；出口阀体[3-1、3-2]固定在进口阀体[2]的左右两侧，阀座[4-1、4-3]固定在出口阀体[3-1]的左右两侧，阀座[4-2、4-4]固定在阀体[3-2]的左右两侧，带有活塞[7-1]的气缸[6-1]固定在出口阀体[3-1]的左端，带设活塞[7-2]的气缸[6-2]固定在出口阀体[3-2]的右端；滤网消声器[10-1]固定在出口阀体[3-1]和气缸[6-1]之间，滤网消声器[10-2]固定在出口阀体[3-2]和气缸[6-2]之间；在阀座[4-1、4-3、4-2、4-4]上设有阀芯孔，可左右移动并关闭或打开阀芯孔的锥圆形阀芯[5-1、5-3]分别背对背地设在阀座[4-1、4-3]的阀芯孔内并由连轴相连，锥圆形阀孔[5-2、5-4]分别相对地设在阀座[4-2、4-4]的阀芯孔内并由连轴相连；与进口接口[12]相连的交叉导向十字环[8]设在阀体[2]的腔体内并与进口阀体[2]内壁形成环形通孔，环形通孔设有辐状通管与设置在进口阀体[2]内部的套筒导向管[9]中部的进气口相通，在套筒导向管[9]的两侧设有可由锥圆形阀芯[5-3、5-4]截止的通孔，出口阀体[3-1、3-2]分别与输出接口[13-1、13-2]相连。

2．根据权利要求1所述的三位多通电控截止式换向阀，其特征在于锥圆形阀芯[5-1、5-3、5-2、5-4]为前段锥形后段圆柱形结构。

3．根据权利要求1所述的三位多通电控截止式换向阀，其特征在于阀座[4-1、4-3、4-2、4-4]上的阀芯孔内设有分别与阀芯[5-1、5-3、5-2、5-4]密封的环形软密封环。