JPH0425680A

JPH0425680A - 高温用スライド弁の弁体構造

Info

Publication number: JPH0425680A
Application number: JP12942490A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tajiri; 和美田尻; Mitsunori Isoyama; 磯山　光範
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-05-18
Filing date: 1990-05-18
Publication date: 1992-01-29

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、金属材の収縮時に
おけ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、弁体の両側部を
なす金属製プレートの上辺側を自由端に形成するととも
に、弁体の金属製基板の表面を覆って配置される複数の
セラミック板を金属製プレート間にわたって設け、金属
製プレートの厚さを、セラミック板の圧縮破壊応力以下
で金属製プレートが弾性変形するよう形成した構成とし
たものである。

また、金属製プレートの基端部に下辺に沿って溝状の切
欠を形成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が弁体の金属製基板
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、金属製プレートがセ
ラミック板の圧縮破壊応力以下で弾性変形することによ
って圧縮応力によるセラミック板の破損が防止される。

また、金属製プレートの基端部に下辺に沿って溝状の切
欠を形成しているので、金属製プレートの基端部におけ
る弾性変形が容易となり、金属製プレート全体が傾動し
て圧縮応力による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ＩＯ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Ｉ４は弁体４に溶接固定された
耐熱金属製のベースプレート１５に対して耐熱金属製の
固定ピンＩＧで固定されている。また、弁体４の両側部
には耐熱金属製のサイドプレート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されている。

そして、サイドプレート１７は上辺側が自由端となるよ
うに形成されており、サイドプレート１７の厚さＴ１は
セラミック板Ｉ４の圧縮破壊応力以下でサイドプレー）
１７が弾性変形するよう形成されている。また、サイド
プレート１７の基端部には下辺に沿って溝状の切欠１８
が形成されている。

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Ｉ４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Ｉ４がベースプレート１５よりも
小さな熱膨張係数を存するので、高温での使用時にはセ
ラミック板１４とベースプレーＨ５の間に生じる熱膨張
差によって各セラミック板１４の間に間隙が形成される
とともに、両サイドプレート１７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１４の間の間隙の縮小およびサイドプレート１７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）１７の間に圧縮応力が生じるが、サイドプレー）１
７がセラミック板１４の圧縮破壊応力以下で弾性変形す
ることによって圧縮応力によるセラミック板！４の破損
が防止される。

また、サイドプレート１７の基端部に下辺に沿って溝状
の切欠１８を形成しているので、サイドプレー）１７の
基端部における弾性変形が容易となり、サイドプレーＨ
７の全体が傾動して圧縮応力によるセラミック板１４の
破損が防止される。

さらに、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Ｉ３がセラミック板１４に較べ
て強度が小さく、か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Ｉ４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、金属製プレートの厚
さを、セラミック板の圧縮破壊応力以下で弾性変形する
ように形成することによって圧縮応力によるセラミック
板の破損を防止することができる。

また、金属製プレートの基端部に下辺に沿って溝状の切
欠を形成す盃ことにより、金属製プレート全体が傾動し
て圧縮応力による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、Ｑ−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、ＩＧ・・・固定ピン、１７・・・サイドプ
レート、１８・・・切欠、Ｔ１・・・サイドプレートの
厚さ。

Claims

【特許請求の範囲】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、弁体の両側部をなす金属製プレートの上辺側を自
由端に形成するとともに、弁体の金属製基板の表面を覆
って配置される複数のセラミック板を金属製プレート間
にわたって設け、金属製プレートの厚さを、セラミック
板の圧縮破壊応力以下で金属製プレートが弾性変形する
よう形成したことを特徴とする高温用スライド弁の弁体
構造。２、金属製プレートの基端部に下辺に沿って溝状の切欠
を形成したことを特徴とする請求項１記載の高温用スラ
イド弁の弁体構造。