CN113007386B - 用于低压含尘易粘结高温气体环境下的密封角阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于低压含尘易粘结高温气体环境下的密封角阀，属于煤化工设备技术领域，包括阀体；其特征在于：阀体内套设有滑动的阀芯；阀杆的另一端设置有压紧密封结构，阀体的侧壁上开设有用于清洗阀芯内腔的清洗液进口和清洗液出口及开设有氮气接口；压紧密封的动环设置成锥形结构，压紧密封静环设置有与锥形结构相配合的斜面，弹簧片防尘板通过弹性连接设置挤压尖顶密封环，本发明的有益效果是：实现了在利用压紧密封结构对阀门进口密封封堵的同时，将阀门出口同时进行状态切换由连通状态切换成封堵，从而将阀芯的构成一个密闭空间，并且还能实现对该密闭空间进行独立地清洗和氮气保护，能够隔绝氧气增加安全系数。

Description

用于低压含尘易粘结高温气体环境下的密封角阀

技术领域：

本发明属于煤化工设备技术领域，更具体地涉及一种用于低压含尘易粘结高温气体环境下的密封角阀。

背景技术：

在一些含有粉尘环境的化工生产中，如煤气化、焦化、煤热解等工艺中，存在压力低、温度高、粉尘含量高、气相中含有易冷凝成高粘液相、***危险的情况。在这样的情况下传统的蝶阀、闸阀长期关闭状态时容易被粉尘或黏性冷凝物黏住或堵塞，在需要快速打开时，因为阀芯黏住而打不开或者即使打开了却出现了阀门进口堵塞的情况，不利于生产的继续进行，造成安全事故。

特别是由于，冷凝后的煤焦油在负压环境下容易冷凝将阀门的阀芯黏住或堵塞，再加上油气倒出装置里的压力过高时，阀芯很难打开。

发明内容：

为解决上述问题，克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于高温、低压、含油气尘三相环境下的密封角阀；

解决的第一个技术问题是：在压力低、温度高、粉尘含量高、气相中含有易冷凝成高粘液相的情况，闸阀长期关闭状态时容易被粉尘或黏性冷凝物黏住或堵塞无法打开的问题。

本发明解决上述技术问题的具体技术方案为：所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，包括阀体；所述阀体设置成横截面为T字型管型结构，阀体的水平端的两端口分别设置有阀门进口和动力结构，阀体的竖直端设置有阀门出口，其特征在于：所述阀门进口端的阀体外壁通过法兰与设备固定，阀体内套设有滑动的阀芯；

所述阀芯设置成一端敞开的中空柱形结构，阀芯的轴心穿设有固定的阀杆，阀杆的一端延伸至阀体的外侧并连接用于驱动阀芯滑动的动力结构；

所述动力结构包括驱动部和张紧器，所述驱动部的伸缩杆通过张紧器连接阀杆；阀杆的另一端设置有压紧密封结构，所述压紧密封结构包括压紧密封静环、压紧密封动环和弹簧片防尘板；

所述阀体的侧壁上开设有用于清洗阀芯内腔的清洗液进口和清洗液出口及开设有氮气接口；所述阀芯的侧壁上开设有与阀门出口相配合的阀芯出气口，与清洗液进口相配合的阀芯清洗液进口，及与氮气接口相配合的阀芯氮气接口；

所述的阀体的一端通过法兰固定在油气倒出装置。

所述压紧密封的动环设置成锥形结构，压紧密封静环设置有与锥形结构相配合的斜面，斜面上开设有环槽，环槽内嵌设有用于密封的石墨密封圈；

所述弹簧片防尘板通过弹性连接设置挤压尖顶密封环，所述挤压尖顶密封环设置在压紧密封静环的外侧，所述弹簧片防尘板还设置有折边结构。

所述清洗液进口与阀芯清洗液进口配合，氮气接口与阀芯氮气接口连通，清洗液进口通过阀芯清洗液进口与清洗液出口连通；阀门出口与阀芯出气口错位不连通。

所述清洗液进口与阀芯清洗液进口不连通，氮气接口与阀芯氮气接口错位不连通，清洗液进口与清洗液出口错位不连通；阀门出口与阀芯出气口连通。

所述阀体的内壁设置有与阀芯滑动配合的止转导轨。

所述阀芯的敞开端设置有预设数量的用于固定阀杆的支架，支架的一端与阀杆的外壁固定，支架的另一端与阀芯的内壁固定。

本发明的有益效果是：

能够实现在温度高、粉尘含量高、气相中含有易冷凝成高粘液相的工艺环境下的快速开启和通畅，还可以连接氮气、清洗液实现正压氮封和在线清洗功能；

本装置利用滑动的阀芯和阀杆，实现了在利用压紧密封结构对阀门进口密封封堵的同时，将阀门出口同时进行状态切换由连通状态切换成封堵，从而将阀芯的构成一个密闭空间，并且还能实现对该密闭空间进行独立地清洗和氮气保护，能够隔绝氧气增加安全系数，避免了上述操作受到外界氧气和内部油气的影响的同时，规避了闸阀长期关闭状态时容易被粉尘或黏性冷凝物黏住或堵塞，在需要快速打开时，因为阀芯黏住而打不开的问题；

设置的压紧密封结构具有多道密封结构，在液压油缸或气缸的作用下，动密封面和静密封面互相挤压可以清理掉粘附的油渣等异物，同时弹簧片防尘板具有一定弹性，不但能够隔尘也能够避免黏着不易打开。

附图说明：

附图1是本发明结构示意图；

附图2是本发明另一实施状态结构示意图，其中：

1.驱动部；2.张紧器；3.阀杆；4.阀门出口；5.阀体；6.阀芯；7.挤压尖顶密封环；8.压紧密封静环；9.压紧密封动环；10.弹簧片防尘板；11.氮气接口；12.清洗液进口；13.阀芯清洗液进口；14.阀芯氮气接口；15.清洗液出口；16.阀芯出气口。

具体实施方式：

在对本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“后”、“左下”、“右上”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明的具体实施方式：所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，包括阀体5；所述阀体5设置成横截面为T字型管型结构，阀体5的水平端的两端口分别设置有阀门进口和动力结构，阀体5的竖直端设置有阀门出口4，其特征在于：所述阀门进口端的阀体5外壁通过法兰与设备固定，阀体5内套设有滑动的阀芯6；

所述阀芯6设置成一端敞开的中空柱形结构，阀芯6的轴心穿设有固定的阀杆3，阀杆3的一端延伸至阀体5的外侧并连接用于驱动阀芯6滑动的动力结构；

所述动力结构包括驱动部1和张紧器2，所述驱动部1的伸缩杆通过张紧器2连接阀杆3；阀杆3的另一端设置有压紧密封结构，所述压紧密封结构包括压紧密封静环8、压紧密封动环9和弹簧片防尘板10；

所述阀体5的侧壁上开设有用于清洗阀芯6内腔的清洗液进口12和清洗液出口15及氮气接口11；所述阀芯6的侧壁上开设有与阀门出口4相配合的阀芯出气口16，与清洗液进口12相配合的阀芯清洗液进口13，及与氮气接口11相配合的阀芯氮气接口14。

所述的阀体5的一端通过法兰连接油气倒出装置。

所述压紧密封动环9设置成锥形结构，压紧密封静环8设置有与锥形结构相配合的斜面，斜面上开设有环槽，环槽内嵌设有用于密封的石墨密封圈；

所述弹簧片防尘板10通过弹性连接设置挤压尖顶密封环7，所述挤压尖顶密封环7设置在压紧密封静环8的外侧，所述弹簧片防尘板10还设置有折边结构。

所述清洗液进口12与阀芯清洗液进口13配合，氮气接口11与阀芯氮气接口14连通，清洗液进口12通过阀芯清洗液进口13与清洗液出口15连通；阀门出口4与阀芯出气口16错位不连通。

所述清洗液进口12与阀芯清洗液进口13不连通，氮气接口11与阀芯氮气接口14错位不连通，清洗液进口12与清洗液出口15错位不连通；阀门出口4与阀芯出气口16连通。

所述阀体5的内壁设置有与阀芯6滑动配合的止转导轨。

所述阀芯6的敞开端设置有预设数量的用于固定阀杆3的支架，支架的一端与阀杆3的外壁固定，支架的另一端与阀芯6的内壁固定。

需要说明的是，本发明为一种用于低压含尘易粘结高温气体环境下的密封角阀，具体工作时，

密封角阀，包括阀体、弹簧片防尘板、压紧密封件、滑动密封件、张紧器和油缸，辅助配件包括供氮装置、洗涤液循环清洗装置等部分。在辅助部分配合下，可以实现氮气正压隔离、在线清洗功能。其工作原理如下：

1.当需要角阀关闭时，油缸牵引张紧器带力，然后拉动阀杆使密封件啮合，压紧密封动环9压紧镶嵌在压紧密封静环8上的石墨密封圈，实现第一道密封；带动弹簧片防尘板10压紧挤压尖顶密封环7，在预设形变力的作用下实现密封，起到防尘作用，同时阀杆动作带动滑动阀芯动作，阀门出口4与阀芯出气口16完全错位，形成第二道密封；

2.当需要角阀打开时，油缸推出、带动张紧器松弛，液压直接作用在阀杆上，带动防尘罩分离、带动压紧密封件分离形成通道，油缸进一步推出，直到张紧器到达限位位置。同时阀杆动作带动滑动阀芯动作，阀门出口4与阀芯出气口16完全对位，形成通道。

3.日常需要氮气正压隔离密封时，关闭清洗进出口，从氮气接口接入减压后的氮气即可。

4.当阀门关闭状态时可以在线清洗，氮气接口出关阀或封堵，从清洗液进口冲入清洗液，从清洗出口排出，如此循环一段时间即可清洗干净。如果清洗油类可以适用热碱液、清洗水垢类可以用柠檬酸、清洗焦油可以用蒸汽或热氨水。

适合一些化工生产中存在温度高、粉尘含量高、气相中含有易冷凝成高粘液相的情况的通断问题，特别适合在传统炼焦行业、低温煤炭热解及含油气尘三相的化工装置中使用，对高温、油雾易冷凝、易粘附和粉尘量较大等严苛的条件，具有很强的适应性和可靠性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，包括阀体（5）；所述阀体（5）设置成横截面为T 字型管型结构，阀体（5）的水平端的两端口分别设置有阀门进口和动力结构，阀体（5）的竖直端设置有阀门出口（4），其特征在于：所述阀门进口端的阀体（5）外壁通过法兰与设备固定，阀体（5）内套设有滑动的阀芯（6）；

所述阀芯（6）设置成一端敞开的中空柱形结构，阀芯（6）的轴心穿设固定有阀杆（3），阀杆（3）的一端延伸至阀体（5）的外侧并连接用于驱动阀芯（6）滑动的动力结构；

所述动力结构包括驱动部（1）和张紧器（2），所述驱动部（1）的伸缩杆通过张紧器（2）连接阀杆（3）；所述阀杆（3）的另一端设置有压紧密封结构，压紧密封结构包括压紧密封静环（8）、压紧密封动环（9）和弹簧片防尘板（10），

所述阀体（5）上设有挤压尖顶密封环（7）和压紧密封静环（8），阀杆（3）一端设有压紧密封动环（9）和弹簧片防尘板（10），所述压紧密封动环（9）压紧镶嵌在压紧密封静环（8）的石墨密封圈；弹簧片防尘板（10）压紧挤压尖顶密封环（7）；

所述阀体（5）的侧壁上开设有用于清洗阀芯（6）内腔的清洗液进口（12）和清洗液出口（15）及氮气接口（11）；所述阀芯（6）的侧壁上开设有与阀门出口（4）相配合的阀芯出气口（16），与清洗液进口（12）相配合的阀芯清洗液进口（13），及与氮气接口（11）相配合的阀芯氮气接口（14）；

当角阀关闭，清洗时，所述清洗液进口（12）与阀芯清洗液进口（13）配合，氮气接口（11）与阀芯氮气接口（14）连通，清洗液进口（12）通过阀芯清洗液进口（13）与清洗液出口（15）连通；阀门出口（4）与阀芯出气口（16）错位不连通；

当角阀打开时，所述清洗液进口（12）与阀芯清洗液进口（13）不连通，氮气接口（11）与阀芯氮气接口（14）错位不连通，清洗液进口（12）与清洗液出口（15）不连通；阀门出口（4）与阀芯出气口（16）连通。

2.根据权利要求1所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，其特征在于所述的阀体（5）的一端通过法兰连接油气倒出装置。

3.根据权利要求1或2所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，其特征在于所述压紧密封动环（9）设置成锥形结构，压紧密封静环（8）设置有与锥形结构相配合的斜面，斜面上开设有环槽，环槽内嵌设有用于密封的石墨密封圈；

所述挤压尖顶密封环（7）设置在压紧密封静环（8）的外侧，所述弹簧片防尘板（10）还设置有折边结构。

4.根据权利要求1所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，其特征在于所述阀体（5）的内壁设置有与阀芯（6）滑动配合的止转导轨。

5.根据权利要求1所述的用于高温低压含尘易粘结环境下的密封角阀，其特征在于所述阀芯（6）的敞开端设置有预设数量的用于固定阀杆（3）的支架，支架的一端与阀杆（3）的外壁固定，支架的另一端与阀芯（6）的内壁固定。

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