JPH0396770A

JPH0396770A - 高温用スライド弁の弁体構造

Info

Publication number: JPH0396770A
Application number: JP23375389A
Authority: JP
Inventors: Mitsunori Isoyama; 磯山　光範; Kazumi Tajiri; 和美田尻
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1989-09-07
Filing date: 1989-09-07
Publication date: 1991-04-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は流動式化学触媒などの流量を制御するために用
いられる高温用スライド弁の弁体構造に関する。

従来の技術従来、石油精製施設などにおいては流動式化学触媒など
のように粉粒体を含んだ高温流体を流通させる流路の途
中に高温用スライド弁が用いられている。従来の高温用
スライド弁は高温流体の流通方向に対して直交する方向
に出退する弁体を有しており、流体に対する耐摩耗性を
確保するために、弁箱の内周面および弁体の外周面に耐
摩耗ライニングを施していた。

発明が解決しようとする課題しかし、弁体の先端部においては流体が弁体の表面に沿
った方向に流れるので、弁体の先端部における上流側の
平面および先端面の摩耗が甚だしいものとなり、流体に
対する制御精度が短期間のうちに損なわれる問題があっ
た。特に流体として流動式化学触媒のような高温の流体
を扱う場合には摩耗が激しいものとなる一方で厳しい制
御精度を要求されるので、メンテナンスを頻繁に行わな
ければならない問題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、粉粒体を含んだ高
温流体に対する耐摩耗性に優れ、特に弁体先端部におけ
る摩耗の少ない高温用スライド弁の弁休構造を提供する
ことを目的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明は、弁箱内部の流路を
横断する方向に出退して被制御流体の流量を制御する弁
体において、弁体の先端部における先端面を覆って複数
のセラミック板を配置するとともに、隣合うセラミック
板どうしの合わせ目が被制御流体の流れ方向において断
続するように設けた構成としたものである。

作用上記した構成により、弁体の先端部はセラミック板によ
って被制御流体に対する耐摩耗性が確保されるので、弁
体の先端部における摩耗の抑制によって弁体の延命化が
図られ、被制御流体に対する制御精度が長期間にわたっ
て維持される。

そして、セラミック板は弁体よりも小さな熱膨張係数を
有するものであるが、各セラミック板が弁休の熱膨張に
対して各セラミック板の間に間隙を形成しながら弁体の
変位に追随することによって、両者の熱膨張差によるセ
ラミック板の損傷が防止される。また、隣り合うセラミ
ック板どうしの合わせ目に形成される間隙が被制御流体
の流れ方向において断続することとなり、被制御流体が
間隙に沿って流れず、摩耗の進展が抑制される。

実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、被制御流体１は粉粒体を含んだ高温流体で
あり、弁笛２は被制御流体１の流路を形成している。ま
た、弁箱２の内部には弁座３が形成されており、弁座３
にて形成される流路（ポート）を開閉する弁体４が弁座
３の下流側に位置して配置されている。この弁体４は弁
体４の両側に位置して弁箱２に設けたガイド５に両側部
を摺動自在に支持されており、弁体４はガイド５に案内
されて弁座３の流路を横断する方向に出退する。このた
め、弁体４の出退によって被制御流体１の流量が制御さ
れる。また、弁体４は耐熱鋼で形成されている。そして
、弁座３と弁体４の間をシールするシートリング６が弁
座３にボルトで固定されており、シートリング６は弁体
４に対して摺接している。また、弁箱２には弁体４を押
入するための開口部が形成されており、この開口部を閉
塞する弁箱蓋７が弁箱２にボルトで固定して設けられて
いる。さらに、弁箱蓋７と弁箱２の間にはシールバンド
８が介装されており、シールバンド８は弁箱蓋７と弁箱
２の間隙をシールしている。そして、弁箱蓋７を貫通し
て弁箱２の内部に押入された弁棒９が弁体４の基端部に
連結されており、弁棒９は弁箱蓋７に摺動自在に支持さ
れている。また、弁棒９と弁箱蓋７の間隙はプッシュＩ
Ｏおよびグランドパッキン１１でシールされている。

さらに、弁箱２の内面にはステンレス材で形成されて六
角形の網目状をなすヘクスチールｌ２が溶接固定されて
おり、ヘクスチールｌ２の網目には耐摩耗性のライニン
グ材ｌ３が充填されている。

そして、第２図〜第４図に示すように、弁体４の先端部
は耐摩耗性を有する複数のセラミック板ｌ４で覆われて
おり、セラミック板ｌ４はチッ化ケイ素などで形成され
ている。また、弁体４のセラミック板Ｉ４に覆われてい
ない上流側の平面と先端面と下流側の平面の先端側の一
部にはへクスチールｌ２が溶接固定されており、ヘクス
チールｌ２の網目には耐摩耗性のライニング材ｌ３が充
填されている。

そして、各セラミック板ｌ４は弁体４に溶接固定された
ベースプレー｝１５に対して固定ピンｌ６で固定されて
おり、固定ピンｌ６はベースプレートｌ５に溶接固定さ
れている。また、固定ピンｌ６の頭部を覆ってセラミッ
クキャップｌ７が設けられており、セラミックキャップ
ｌ７は固定ピンｔｅに係止ピンｌ８を介して固定されて
いる。

第５図〜第ｌ６図により、各セラミック板ｌ４およびセ
ラミックキャップＩ７の固定構造を詳述する。

すなわち、ベースプレート１５は断面Ｌ字状をなして耐
熱鋼で形成されており、ベースプレートｌ５の先端面は
セラミック板ｌ４を取り付けるために凹凸が形成されて
いる。そして、セラミック板ｌ４には、ベースプレー｝
１５の上流側の平面に取り付ける六角形のセラミックへ
ックスＡと、ベースプレートＩ５の上流側の平面の両側
縁に取り付ける五角形の端部セラミックへックスＢと、
ベースプレート１５の先端面に取り付けるセラミックプ
レートＣと、ベースプレー｝１５の先端面の両側縁に取
り付けるセラミックプレートＤとがある。また、セラミ
ックプレートＣ，Ｄはベースプレートｌ５の先端面に形
成した凹部に嵌合する凸部を有するとともに、セラミッ
クへックスＡ，Ｂに嵌合するように一部が切り欠かれて
いる。また、セラミックへックスＡ，Ｂは隣合うものど
うしの合わせ目が被制御流体１の流れ方向に対して平行
とならないように設けられており、セラミックへックス
Ａ，Ｂの上表面はライニング材Ｉ３の表面に高さをあわ
せてある。

さらに、セラミックプレートＣ，Ｄは隣合うものどうし
の合わせ目が被制御流体１の流れ方向において断続して
いる。

そして、ベースプレートｌ５およびセラミック板ｌ４に
は固定ピン１６を押通するための貫通孔１９．　２０が
形成されており、セラミック板Ｉ４の貫通孔２０は円錐
状に座ぐりされている。また、固定ピンＩ６の頭部の背
面はセラミック板ｌ４の貫通孔２０の座ぐりに対応する
ように円錐状に形成されている。さらに、固定ピン１６
の頭部には穴部２！が形成されており、穴部２ｌを囲ん
で環状に形成された堤体２２には係止ピンｌ８を押通す
るために半径方向にピン孔２３が貫通している。そして
、セラミックキャップｌ７はセラミック板１４の貫通孔
２０を閉塞可能な円柱状に形成されており、一側面には
穴部２１に嵌入する突部２４が形成されている。また、
突部２４にはピン孔２３に対応する位置に環状満２５が
形成されており、環状構２５に係止ビンｌ８が係合して
いる。

以下、上記構成における作用について説明する。

弁俸９の操作によって弁体４は出退し、弁座３における
流路が拡縮されて被制御流体１の流量が制御される。こ
のとき、弁箱２の内部における被制御流体ｌの流れは、
弁体４の近傍において弁体４の表面に沿った流れとなる
。このため、被制御流体１に含まれる粉粒体が弁体４の
表面に擦り付けられて弁体４の表面が摩耗し、特に弁体
４の先端部において摩耗作用が強く働く。しかし、弁体
４の先端部はセラミック板ｌ４によって被制御流体１に
対する耐摩耗性が確保されるので、弁体４の先端部にお
ける摩耗の抑制によって弁体４の延命化が図られ、被制
御流体１に対する制御精度が長期間にわたって維持され
る。

そして、高温での使用時に隣接するセラミック板Ｉ４の
間には、弁体４とセラミック板ｌ４との熱膨張差によっ
て間隙が形成され、この間隙に流れ込む被制御流体１に
よって摩耗が進行しようとする。

しかし、セラミックへックスＡ，Ｂが多角形であるため
に、間隙の方向が被制御流体ｌの流れ方向に対して傾斜
することとなり、被制御流体１が間隙に沿って流れず、
摩耗の進展が抑制される。また、セラミックプレートＣ
，Ｄの隣合うものどうしの間に形成される間隙は被制御
流体１の流れ方向において断続するので被制御流体１が
間隙に沿って流れず、摩耗の進展が抑制される。さらに
、セラミック板ｌ４とベースプレートｌ５との熱膨張差
はセラミック板Ｉ４どうしの間に間隙を形成することに
よって吸収され、セラミック板ｌ４の損傷が防止される
。

そして、弁体３が開閉時にその先端において弁座と摺接
するとき、固定ピンＩ６には最先端のセラミソクへツク
スＡを介して弁体３の出退方向にせん断力が作用する。

このとき、最先端のセラミックへックスＡを固定する固
定ビンｌ６が各セラミックへックスＡ．Ｂの間の間隙が
無くなるまで変形すると、隣接するセラミックへックス
Ａ，Ｂの固定ピンｌ６がせん断力に対して有効となり、
せん断力に対する強度が増加し、固定ピン１６の損傷が
防止される。

発明の効果以上述べたように本発明によれば、弁体の先端部をセラ
ミック板で覆うことによって被制御流体に対する耐摩耗
性を確保することができ、弁体の先端部における摩耗の
抑制によって弁体の延命化を図ることができ、被制御流
体に対する制御精度を長期間にわたって維持することが
できる。

また、複数のセラミック板に分割することにより、各セ
ラミック板の間に間隙を形成しながら弁休の変位に追随
することができ、熱膨張によるセラミック板の損傷を防
止することができる。また、隣り合うセラミック板どう
しの合わせ目を被制御流体の流れ方向において断続させ
ることにより、被制御流体が間隙に沿って流れることを
防止して摩耗の進展を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体斜視図、第２図は
同実施例の弁体の全体斜視図、第３図は第２図のＴ−Ｔ
矢視断面図、第４図は第２図のＵ一Ｕ矢視断面図、第５
図は同実施例のセラミック板の取り付け構造を示す縦断
面図、第６図はベースプレートに対するセラミック板の
取り付け位置を示す斜視図、第７図はセラミックへック
スＡの全体平面図、第８図は第７図のＶ−■矢視断面図
、第９図はセラミックへックスＢの全体平面図、第ＩＯ
図は第９図のＷ−Ｗ矢視断面図、第１１図はセラミック
プレートＣの全体斜視図、第１２図は第１１図のＸ−Ｘ
矢視断而図、第１３図はセラミックプレートＤの全体矢
視図、第ｌ４図は第１３図のＹ−Ｙ矢視断面図、第１５
図はセラミックキャップｌ７の全体側面図、第１６図は
第１５図のＺ−Ｚ矢視平面図である。１・・・被制御流体、２・・・弁箱、３・・・弁座、４
・・・弁体、ｌ２・・・ヘクスチール、１３・・・ライ
ニング材、ｌ４・・・セラミック板、１５・・・ベース
プレート、１６・・・固定ピン、１７・・・セラミック
キャップ、Ｉ８・・・係止ピン。

Claims

【特許請求の範囲】

１、弁箱内部の流路を横断する方向に出退して被制御流
体の流量を制御する弁体において、弁体の先端部におけ
る先端面を覆って複数のセラミック板を配置するととも
に、隣合うセラミック板どうしの合わせ目が被制御流体
の流れ方向において断続するように設けたことを特徴と
する高温用スライド弁の弁体構造。