JPH0396771A

JPH0396771A - 高温用スライド弁の弁体構造

Info

Publication number: JPH0396771A
Application number: JP23375489A
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体構造を提供する
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、弁体の表面を覆っ
て設けられる複数のセラミック板を、弁体に溶接固定さ
れるベースプレートを介して配置し、セラミック板およ
びベースプレートを貫通して形成された貫通孔に固定ピ
ンを挿入配置し、セラミック板の貫通孔に形成された座
ぐり部で固定ビンの頭部を係止するとともに固定ピンの
先端部ベースプレートに溶接固定してセラミック板とセ
ラミックプレートを一体化し、固定ピンの頭部に係止ピ
ンを介して係止したセラミックキャップでセラミック板
の貫通孔を閉塞した構成としたものである。

作用上記した構成により、セラミック板とベースプレートは
異なる熱膨張係数を有するものであるが、セラミック板
は貫通孔の座ぐり部と固定ピンの頭部との係合によって
ベースプレートに固定されるので、ベースプレートとセ
ラミック板は互いに干渉し合うことなく熱膨張すること
ができる。このため、各セラミック板が弁体の熱膨張に
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。

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、弁箱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を挿
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１４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Ｉ２が溶接固定されており、ヘク
スチール１２の網目には耐摩耗性のライニング材Ｉ３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、固定ビンｌ６はベースプレー［５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ｌ
７は固定ビンｌ６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ｌ７の固定構造を詳述する。

すなわち、ベースプレートｌ５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Ｈ５の先端面はセ
ラミック板１４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、ベースプレートｌ
５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１５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Ｈ５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｝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，
Ｈの上表面はライニング材ｌ３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ｌ６を挿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１４の貫通孔２０には円
錐状に座ぐり部２０ａが形成されている。また、固定ピ
ンｌ６の頭部ｌｅａの背面はセラミック板ｌ４の貫通孔
２０の座ぐり部２０ａに対応するように円錐状に形成さ
れている。さらに、固定ビン１Ｂの頭部１６ａには穴部
２ｌ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■８を押通するために半径方
向にビン孔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にはビ
ン孔２３に対応する位置に環状満２５が形成されており
、環状溝２５に係止ピンｌ８が係合している。

そして、ベースプレートｌ５に対するセラミック板ｌ４
の取付は以下の手順で行われる。すなわち、予め固定ピ
ンｌ６の頭部にセラミックキャップｌ７を装着し、係止
ピンｌ８で係止しておく。次にセラミック板ｌ４をベー
スプレート１５の上に載置した状態において貫通孔１９
．　２０に固定ビン１Ｇを挿入し、固定ビン１Ｇの先端
をベースプレート１５の裏面側で溶接固定する。このこ
とにより、セラミック板１４は固定ピンｌ６を介してベ
ースプレートｌ５に固定され、貫通孔２０の開口部がセ
ラミックキャップ１７で閉塞されるとともに、貫通孔２
０の内周面によって係止ピン１８の抜け止めがなされる
。そして、上記の状態でベースブレー｝１５が弁体４に
溶接固定されている。

以下、上記構成における作用について説明する。

弁棒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１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、セラミック板１４とベースプレート１５は異な
る熱膨張係数を有するものであるが、セラミック板ｌ４
は貫通孔２０の座ぐり部２０ａと固定ピンｌ６の頭部１
６ａとの係合によってベースプレート１５に固定される
ので、ベースプレートｌ５とセラミック板ｌ４は互いに
干渉し合うことなく熱膨張することができる。このこと
により、高温での使用時に生じるセラミック板１４とベ
ースプレー［５との熱膨張差がセラミック板ｌ４どうじ
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１６には最先端のセラミックへック
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
定ピン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の固定ビン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ｌ６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、セラミック板は固定ピンを介してベースプレート
に固定されるので、ベースプレートとセラミック板は互
いに干渉し合うことなく熱膨張することができ、各セラ
ミック板が弁体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を防止する
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−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ｌθ
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
矢視断面図、第１３図はセラミックプレートＤの全体矢
視図、第１４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Ｉ７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、１４・・・セラミック板、１５・・・ベース
プレート、１Ｇ・・・固定ピン、夏７・・・セラミック
キャップ、１８・・・係止ピン。

Claims

【特許請求の範囲】

１、弁体の表面を覆って設けられる複数のセラミック板
を、弁体に溶接固定されるベースプレートを介して配置
し、セラミック板およびベースプレートを貫通して形成
された貫通孔に固定ピンを挿入配置し、セラミック板の
貫通孔に形成された座ぐり部で固定ピンの頭部を係止す
るとともに固定ピンの先端部をベースプレートに溶接固
定してセラミック板とセラミックプレートを一体化し、
固定ピンの頭部に係止ピンを介して係止したセラミック
キャップでセラミック板の貫通孔を閉塞したことを特徴
とする高温用スライド弁の弁体構造。