JPH0425679A - 高温用スライド弁の弁体構造 - Google Patents

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。このため、高温において
も耐摩耗性に優れたセラミック板を弁体に取り付けるこ
とが考えられるが、セラミック板はその特性により脆く
て熱膨張係数が小さく、一方強度部材となる金属材は熱
膨張係数が大きいので両者の熱膨張差によってセラミッ
ク板が破損する問題があった。つまり、熱間状態におい
てはセラミック板間およびセラミック板と金属材との間
に間隙が生じ、間隙に流入した粉粒体が冷間状態におけ
る金属材の収縮時に圧縮され、セラミック板に応力が作
用し、セラミック板が破損する問題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、熱収縮によるセラ
ミック板の破損を防止することができる高温用スライド
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、粉粒体を含む高温
の被制御流体を制御する弁体において、弁体の金属製基
板の表面を覆って複数のセラミック板を設け、弁体の側
部に隣接するセラミック板と弁体の側部に設けられた金
属製プレートとの間に耐摩耗性のライニング材を介装し
た構成としたものである。

作用 上記した構成により、弁体の表面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。また、セ
ラミック板は弁体の金属製基盤よりも小さな熱膨張係数
を有するので、被制御流体が流通する熱間状態において
は弁体の金属製基板の熱膨張によって各セラミック板の
間に間隙が形成されるとともに、弁体の両側に設けた金
属製プレート間の距離が拡大する。そして、被制御流体
が流通しない冷間状態においては、熱間状態において間
隙に流入した被制御流体中の粉粒体か弁体の金属製基板
の収縮による各セラミック板間の間隙の縮小および金属
製プレート間の距離の初期状態への復帰を阻害する。こ
のとき、セラミック板間およびセラミック板と金属製プ
レートの間に圧縮応力が生じるが、セラミック板と金属
製プレートの間に介装されたライニング材の圧縮および
ライニング材に対するセラミック板の食い込みによって
セラミック板に加わる圧縮応力が抑制され、セラミック
板の破損が防止される。

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して被制御流
体１の流量を制御する。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の内部に挿入さ
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の間隙はブツシュ１０およびグランドパツキ
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１２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１３が充填されている
。

そして、第２図〜第３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１４で覆われて
おり、セラミック板１４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１２が溶接固定されており、ヘクス
チール１２の網目には耐厚耗性のライニング材１３が充
填されている。

また、各セラミック板１４は弁体４に溶接固定された耐
熱金属製のベースプレー）１５に対して耐熱金属製の固
定ピン１６で固定されている。

そして、弁体４の両側部には耐熱金属製のサイドプレー
）１７が設けられており、サイドプレート１７とセラミ
ック板１４との間にはライニング材１３が所定幅の層状
に介装ざ、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１４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がベースプレート１５よりも
小さな熱膨張係数を有するので、高温での使用時にはセ
ラミック板１４とベースプレート１５の間に生じる熱膨
張差によって各セラミック板Ｉ４の間に間隙が形成され
るとともに、両サイドプレートＩ７の間の距離が拡大さ
れる。また、被制御流体１が流通しない不使用時におい
ては、高温での使用時に間隙に流入した被制御流体１中
の粉粒体がベースプレート１５の収縮による各セラミッ
ク板Ｉ４の間の間隙の縮小およびサイドプレーＨ７の間
の距離の初期状態への復帰を阻害する。このとき、セラ
ミック板１４の間およびセラミック板１４とサイドプレ
ート１７の間に圧縮応力が生じるが、セラミック板１４
とサイドプレート１７の間に介装されたライニング材１
３がセラミック板■４に較べて強度が小さく、カつポー
ラス状であるために、ライニング材１３が圧縮されると
ともに、ライニング材！３に対してセラミック板１４が
食い込むことによってセラミック板１４に加わる圧縮応
力が抑制され、セラミック板１４の破損が防止される。

発明の効果 以上述べたように本発明によれば、セラミック板と弁体
の両側部に設けた金属製プレートの間にライニング材を
介装することにより、冷間状態においてセラミック板間
およびセラミック板と金属製プレートの間に生じる圧縮
応力を、ライニング材の圧縮およびライニング材に対す
るセラミック板の食い込みによって抑制してセラミック
板の破損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図はセラミック板の
取付構造を示す縦断面図である。 １・・・被制御流体、２・・・弁箱、３・・・弁座、４
・・・弁体、１２・・・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、１７・・・サイドプレ
ート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粉粒体を含む高温の被制御流体を制御する弁体にお
   いて、弁体の金属製基板の表面を覆って複数のセラミッ
   ク板を設け、弁体の側部に隣接するセラミック板と弁体
   の側部に設けられた金属製プレートとの間に耐摩耗性の
   ライニング材を介装したことを特徴とする高温用スライ
   ド弁の弁体構造。