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高溫?fù)胶祥y的制作方法

文檔序號:5541798閱讀:2604來源:國知局
專利名稱:高溫?fù)胶祥y的制作方法
高溫?fù)胶祥y,屬高溫?fù)胶蠈S谩?br> 高溫?fù)胶祥y主要用于硫磺回收裝置的熱傍路工藝上,也可用于其他高溫場合。如用于硫磺回收裝置是將石油化工企業(yè)排放的含H2S廢氣進行處理,生產(chǎn)工業(yè)硫磺的環(huán)保裝置。當(dāng)H2S含量及濃度較高,反應(yīng)爐燃燒產(chǎn)生1200-1400℃高溫氣體,一部分氣體通過摻合閥與冷流介質(zhì)混合,為下游反應(yīng)提供熱源,摻合閥閥芯承受1200-1400℃高溫。目前國內(nèi)外該類摻合閥,有德國魯奇公司閥芯材料采用非金屬材料或金屬材料,閥芯頭部為拋物線形結(jié)構(gòu);法國MG公司的閥芯頭部為鋼板彎制的碗形結(jié)構(gòu)加拿大WYTON公司的閥芯為平板狀結(jié)構(gòu),平板下面襯有非金屬材料,該種結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)靈敏度差;國內(nèi)生產(chǎn)的閥芯為實心球缺形結(jié)構(gòu),均不能達到在1200-1400℃高溫下長期工作的要求、不能夠有效降溫、不便于調(diào)節(jié)高溫氣體流量。經(jīng)《中國專利》檢索,目前尚未有達到上述要求的高溫?fù)胶祥y。
本發(fā)明的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種耐高溫、便于調(diào)節(jié)高溫氣體流量、結(jié)構(gòu)簡單、能夠有效降溫、調(diào)節(jié)靈敏度高的高溫?fù)胶祥y。
本發(fā)明的目的是采用如下方式來實現(xiàn)的該高溫?fù)胶祥y,包括閥桿、閥芯,其特征在于閥芯12為空腔式拋物線形。
本發(fā)明的目的還可采用如下方式來實現(xiàn)所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥桿7下端與閥芯12間還設(shè)計有散熱器9。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥桿7、散熱器9、閥芯12為同心中空結(jié)構(gòu),冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8安裝在中空軸線部位。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯12外表面有耐高溫、耐腐蝕涂層13。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯12外表面的耐高溫、耐腐蝕涂層13以碳化物或剛玉材料為最佳。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8的頂端一側(cè)與閥桿7上的冷卻介質(zhì)入口6相連,下端直插入閥芯冷卻腔14內(nèi),閥桿7另一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)出口19。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯冷卻腔14內(nèi)有冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)經(jīng)冷卻介質(zhì)入口6、冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8進入閥芯冷卻腔14、由冷卻介質(zhì)返出孔15、散熱器冷卻介質(zhì)通道16、閥桿冷卻介質(zhì)通道17、冷卻介質(zhì)出口19排出。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯冷卻腔14內(nèi)的冷卻介質(zhì)為壓縮空氣或氮氣或水或其他冷流體。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于散熱器9上的散熱片10為整體鑄件或軋片式或鑲片式或繞片式。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯12采用ZG50Ni28Cr28W5耐高溫復(fù)合材料最佳。
所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯12采用ZG50Ni28Cr28W5耐高溫復(fù)合材料最佳。
本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y的閥桿7與散熱器9通過螺釘18、散熱器9與閥芯12通過螺釘11相連接,也可采用其他緊固件連接。
本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y主要發(fā)明點是閥芯設(shè)計為特殊結(jié)構(gòu),即閥芯12頭部為空腔式拋物線形,閥桿7下部與閥芯12間還設(shè)計有散熱器9,閥桿7、散熱器9、閥芯12內(nèi)設(shè)計為同心中空結(jié)構(gòu),冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8安裝在中空軸線部位,冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8及閥芯冷卻腔14內(nèi)采用冷流體冷卻,閥芯12頭部采用ZG50Ni28Cr28W5耐高溫材料制作,外表面噴涂有耐高溫、耐腐蝕涂層13。通過上述設(shè)計,根據(jù)傳熱計算,閥芯12頭部通壓縮空氣冷卻,可降溫50-100℃,通過散熱片10可降溫200-250℃,閥芯12頭部噴涂碳化鎢涂層13后,由于溫度梯度的改變,可降溫100-150℃,通過以上降溫措施,預(yù)計可使閥芯12實際溫度在1000℃以下,保證高溫?fù)胶祥y長期安全運行。另由于閥芯12頭部設(shè)計為拋物線形,能有效地增加高溫?fù)胶祥y的調(diào)節(jié)靈敏度,且結(jié)構(gòu)簡單,特別適合用于硫磺回收裝置的熱傍路工藝上,也可用于其他高溫場合。


圖1是本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y整體結(jié)構(gòu)剖示示意圖;圖2是本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y閥桿閥芯散熱器結(jié)構(gòu)剖示示意圖。
圖1-2是本發(fā)明的最佳實施例,其中1執(zhí)行機構(gòu) 2閥桿密封填料 3閥座 4閥體 5耐火襯里材料 6冷卻介質(zhì)入口 7閥桿 8冷卻介質(zhì)導(dǎo)管 9散熱器 10散熱片 11閥芯、散熱器緊固件 12閥芯 13耐高溫、耐腐蝕涂層 14閥芯冷卻腔15冷卻介質(zhì)返出孔 16散熱器冷卻介質(zhì)通道 17閥桿冷卻介質(zhì)通道 18閥桿、散熱器緊固件 19冷卻介質(zhì)出口。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y作進一步說明如圖1-2示制作一臺本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y過程如下經(jīng)多次實驗,閥芯12采用耐高溫材料ZG50Ni28Cr28W5,根據(jù)工藝條件不同也可采用其他型號的耐高溫材料,本專利采用ZG50Ni28Cr28W5為最佳,閥芯12加工制作成空腔拋物線形,閥芯冷卻腔14約占閥芯12體積的50%,閥芯12大小根據(jù)工藝條件計算確定,閥芯12外表面噴涂碳化物或剛玉材料涂層13。散熱器9及散熱片10整體鑄件,材料為奧式體不銹鋼,用緊固件與閥桿7與散熱器9通過螺釘18、散熱器9與閥芯12通過螺釘11連接,與閥芯12結(jié)合面平整光滑,以利閥芯12部件的散熱。散熱片10表面積為閥芯12表面積的10-15倍,散熱片10還可采用軋片式或鑲片式或繞片式結(jié)構(gòu)。冷卻介質(zhì)返出孔15為機加工小孔。閥桿7為同心套管結(jié)構(gòu),內(nèi)管是冷卻介質(zhì)導(dǎo)管8,直插入閥芯冷卻腔14內(nèi),內(nèi)外管間隙為冷卻介質(zhì)出口通道,冷卻介質(zhì)可以用壓縮空氣或氮氣或水或其他冷流體,隨著閥桿7部件的上下移動,冷卻介質(zhì)與外接管的連接采用軟連接。圖2所示的閥芯12、散熱器9、閥桿7制作好后,與圖1所示的閥體4和執(zhí)行機構(gòu)1連接為一體即可。本發(fā)明的關(guān)鍵是圖2所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計。本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y經(jīng)安裝在硫磺回收裝置制硫爐上實驗檢測在開始點火烘爐時,爐膛溫度低于300℃,閥門關(guān)閉,通入6m3/h冷風(fēng)后,閥芯12溫度指示<100℃。逐漸提高烘爐溫度,最高達1150℃,此時,裝置進入系統(tǒng)升溫階段,大量熱氣流經(jīng)本高溫?fù)胶祥y進入系統(tǒng)。此階段溫度條件最差,冷卻風(fēng)量為6.5m3/h,閥芯12最高溫度指示為713℃。在裝置處理量達到設(shè)計負(fù)荷時,爐溫達到1200℃,最高溫度為1290℃,此時本高溫?fù)胶祥y開度為28-30%,閥芯12上升到混合流介質(zhì)中,溫度急劇下降,閥芯12平均溫度為250℃,最高為305℃。本高溫?fù)胶祥y的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計有效地保護了閥芯免受高溫氣流的侵襲。
權(quán)利要求
1.高溫?fù)胶祥y,包括閥桿、閥芯,其特征在于閥芯(12)為空腔式拋物線形。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥桿(7)下端與閥芯(12)間還設(shè)計有散熱器(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥桿(7)、散熱器(9)、閥芯(12)為同心中空結(jié)構(gòu),冷卻介質(zhì)導(dǎo)管(8)安裝在中空軸線部位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯(12)外表面有耐高溫、耐腐蝕涂層(13)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、4所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯(12)外表面的耐高溫、耐腐蝕涂層(13)以碳化物或剛玉材料為最佳。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于冷卻介質(zhì)導(dǎo)管(8)的頂端一側(cè)與閥桿(7)上的冷卻介質(zhì)入口(6)相連,下端直插入閥芯冷卻腔(14)內(nèi),閥桿(7)另一側(cè)設(shè)置有冷卻介質(zhì)出口(19)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯冷卻腔(14)內(nèi)有冷卻介質(zhì),冷卻介質(zhì)經(jīng)冷卻介質(zhì)入口(6)、冷卻介質(zhì)導(dǎo)管(8)進入閥芯冷卻腔(14)、由冷卻介質(zhì)返出孔(15)、散熱器冷卻介質(zhì)通道(16)、閥桿冷卻介質(zhì)通道(17)、冷卻介質(zhì)出口(19)排出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、7所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯冷卻腔(14)內(nèi)的冷卻介質(zhì)為壓縮空氣或氮氣或水或其他冷流體。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于散熱器(9)上的散熱片(10)為整體鑄件或軋片式或鑲片式或繞片式。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫?fù)胶祥y,其特征在于閥芯(12)采用ZG50Ni28Cr28W5耐高溫復(fù)合材料最佳。
全文摘要
高溫?fù)胶祥y,包括閥桿、閥芯,其特征在于:閥芯(12)為空腔式拋物線形,具有耐高溫、便于調(diào)節(jié)高溫氣體流量、結(jié)構(gòu)簡單、能夠有效降溫、調(diào)節(jié)靈敏度高等優(yōu)點。
文檔編號F16K1/32GK1331391SQ0011116
公開日2002年1月16日 申請日期2000年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月28日
發(fā)明者范西四, 閔德祥, 楊榮水, 王春江, 葛小平 申請人:中國石化集團齊魯石油化工公司, 浙江石化閥門有限公司
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