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(chǎng)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(jìn)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(guò)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(guó)內(nèi)外該類摻合閥，有德國(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)的閥芯為實(shí)心球缺形結(jié)構(gòu)，均不能達(dá)到在1200-1400℃高溫下長(zhǎng)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(guó)專利》檢索，目前尚未有達(dá)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(jiǎn)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(lái)實(shí)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(lái)實(shí)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(jì)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(jìn)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?dú)饣蛩蚱渌淞黧w。
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(guò)螺釘18、散熱器9與閥芯12通過(guò)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(diǎn)是閥芯設(shè)計(jì)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(jì)有散熱器9，閥桿7、散熱器9、閥芯12內(nèi)設(shè)計(jì)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(guò)上述設(shè)計(jì)，根據(jù)傳熱計(jì)算，閥芯12頭部通壓縮空氣冷卻，可降溫50-100℃，通過(guò)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(guò)以上降溫措施，預(yù)計(jì)可使閥芯12實(shí)際溫度在1000℃以下，保證高溫?fù)胶祥y長(zhǎng)期安全運(yùn)行。另由于閥芯12頭部設(shè)計(jì)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(jiǎn)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(chǎng)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(shí)施例，其中1執(zhí)行機(jī)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(duì)本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y作進(jìn)一步說(shuō)明如圖1-2示制作一臺(tái)本發(fā)明的高溫?fù)胶祥y過(guò)程如下經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)，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(hào)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(jì)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(guò)螺釘18、散熱器9與閥芯12通過(guò)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(jī)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?dú)饣蛩蚱渌淞黧w，隨著閥桿7部件的上下移動(dòng)，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(jī)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(jì)。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(shí)驗(yàn)檢測(cè)在開始點(diǎn)火烘爐時(shí)，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(dá)1150℃，此時(shí)，裝置進(jìn)入系統(tǒng)升溫階段，大量熱氣流經(jīng)本高溫?fù)胶祥y進(jìn)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(dá)到設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，爐溫達(dá)到1200℃，最高溫度為1290℃，此時(shí)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(jì)有效地保護(hù)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(jì)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(jìn)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?dú)饣蛩蚱渌淞黧w。
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(jiǎn)單、能夠有效降溫、調(diào)節(jié)靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F16K1/32GK1331391SQ0011116
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)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(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)齊魯石油化工公司, 浙江石化閥門有限公司