本發(fā)明涉及陶瓷內(nèi)襯閥。
背景技術(shù):
閥也許是在任何加工工業(yè)中最重要的構(gòu)件,因?yàn)樗鼈冐?fù)責(zé)隔離或改變各種加工射流的流,且控制在連續(xù)加工中的反應(yīng)速率。存在僅適合用于特定職能的許多閥設(shè)計(jì);例如,蝶形閥和球形閥主要被設(shè)計(jì)成隔離流但不提供精準(zhǔn)的流控制。針形閥可在具有很好精確性的情況下控制高壓流體流方面優(yōu)越,但是其被設(shè)計(jì)成將在窄的操作范圍內(nèi)控制通過(guò)量。存在同樣地能夠進(jìn)行流控制和隔離的其他通用閥設(shè)計(jì),諸如球心閥(globevalve)和隔膜閥,其中,閥開(kāi)口的數(shù)量可被設(shè)計(jì)成與轉(zhuǎn)動(dòng)數(shù)(numberofturns)線性地對(duì)應(yīng)。
與設(shè)計(jì)無(wú)關(guān),閥大體上由一些關(guān)鍵構(gòu)件組成。其典型地由閥體組成,該閥體包含與靜態(tài)閥座協(xié)作的動(dòng)態(tài)流控制部件;這種流控制部件由連結(jié)至把手或促動(dòng)器的桿移動(dòng)。為了阻止泄漏,可使用靜態(tài)和動(dòng)態(tài)的密封件、墊圈和填密件。這些可為例如由ptfe制成或被涂布有ptfe以用于其高化學(xué)抵抗性的彈性體密封件。閥體可經(jīng)由流進(jìn)口和流出口連接至上游和下游管線,流進(jìn)口和流出口各自例如包括用于對(duì)用于密封連接的墊圈進(jìn)行壓縮的凸緣。
在一些加工,諸如來(lái)自煤灰的材料回收中,加工流體包括在懸浮液中的高濃度的不規(guī)則粗固體顆粒,并且/或者大體上是腐蝕性的。因此加工裝備和管線需要被制造為具有高度的化學(xué)和/或磨蝕抵抗性。例如,由軟鋼制造的閥將不適合用于這種用途,因?yàn)榕c懸浮液流接觸的表面可快速惡化;因此整個(gè)閥將需要定期的替換,從而導(dǎo)致計(jì)劃外的加工停工。特別是在流控制部件和閥座之間的承座接觸區(qū)是最易受磨損影響的,因?yàn)橥ㄟ^(guò)變窄閥開(kāi)口,懸浮液流顯著地加速;磨壞的流控制部件和或座不提供良好的密封性能,且因此不能夠隔離流。
陶瓷內(nèi)襯閥是眾所周知的,且用在待輸送的流體(不管是液體、粉末、懸浮液或其他)為腐蝕性、磨蝕性或二者的應(yīng)用中??稍趙o0140614a2、us5127430a和us5123439a中找到一些示例。用于陶瓷內(nèi)襯閥中的典型材料包括具有部分穩(wěn)定的氧化鋯的致密陶瓷(諸如氧化鋁和氧化鋯),從而提供良好的磨蝕/腐蝕抵抗性。陶瓷材料(諸如氧化鋁和氧化鋯)具有較好的機(jī)械特性(諸如優(yōu)秀的硬度和磨蝕抵抗性),以及化學(xué)不活潑的且對(duì)酸性或堿性材料有抵抗力。然而,陶瓷材料中的結(jié)晶結(jié)構(gòu)是脆性的,且因此當(dāng)由一種或多種陶瓷材料單獨(dú)制成的閥體受到?jīng)_擊或嚴(yán)重振動(dòng)時(shí),其可容易破碎。因此,通常的實(shí)踐是用陶瓷材料內(nèi)襯金屬閥體,以便于該閥可被制造為對(duì)加工流體的磨蝕和腐蝕有抵抗力,以及具有耐受沖擊和振動(dòng)的能力。
在閥體內(nèi),圍繞閥的操作部分(例如,對(duì)于球形閥而言,球)可產(chǎn)生湍流,這可導(dǎo)致液體流體中的氣穴,和來(lái)自微粒性流體的沖刷。出于該理由,期望在陶瓷內(nèi)襯中具有盡可能少的接頭,因?yàn)榻宇^提供內(nèi)襯中的薄弱區(qū)。
另一接頭是在閥連接至鄰近的管道系統(tǒng)處。閥和鄰近的管道之間的接頭常規(guī)地通過(guò)在管道和閥之間提供(例如含氟聚合物(例如,ptfe)的)墊圈來(lái)密封。含氟聚合物擅長(zhǎng)抵抗腐蝕侵襲,但在抵抗磨蝕侵襲方面不是十分有效的。利用致密陶瓷(諸如氧化鋁或氧化鋯)內(nèi)襯管道系統(tǒng)將是既昂貴,技術(shù)上也困難的。對(duì)于腐蝕性/磨蝕性的流體,通常使用碳化硅且有時(shí)使用氧化鋁和氧化鋯管道內(nèi)襯。盡管這種內(nèi)襯可被制作得相對(duì)薄,但對(duì)于大多數(shù)腐蝕性/磨蝕性的材料,常規(guī)使用相對(duì)厚的內(nèi)襯(例如,20mm)。用于這種內(nèi)襯的碳化硅與氧化鋁或氧化鋯陶瓷相比是多孔的,且具有更小的機(jī)械強(qiáng)度。此外,難以確保碳化硅內(nèi)襯與管道系統(tǒng)的端部凸緣對(duì)準(zhǔn)。這意味著,如果碳化硅內(nèi)襯達(dá)不到管道系統(tǒng)的端部凸緣,則存在必須由閥與管道系統(tǒng)之間的墊圈填充的間隙。如果碳化硅內(nèi)襯超出管道系統(tǒng)的端部凸緣,則當(dāng)閥被綁緊至管道系統(tǒng)時(shí),該內(nèi)襯可損傷。在任一情形中,這都使墊圈材料受到侵襲,且在極端結(jié)果中可導(dǎo)致腐蝕性/磨蝕性的流體到達(dá)閥的金屬體。
de102004063270a1(cerasystemverschliessschutzgmbh)公開(kāi)了一種陶瓷內(nèi)襯球形閥,其包括與陶瓷閥座協(xié)作的陶瓷球。然而,沒(méi)有提及保護(hù)閥進(jìn)口/出口連接的陶瓷材料。因此,僅解決了閥開(kāi)口處的易損性,且沒(méi)有解決對(duì)上游和下游管道系統(tǒng)的連接件的易損性。存在由該制造商制造的包括從閥座延伸至凸緣的內(nèi)襯以用于額外保護(hù)的商業(yè)示例,然而,該閥仍可能因穿過(guò)接頭滲漏且與金屬閥體接觸(例如在閥和端部凸緣的連接處)的任何腐蝕性材料而損傷。在一些示例中,ptfe插入件被夾在金屬閥體與陶瓷內(nèi)襯之間,以在陶瓷內(nèi)襯中的泄漏的情況下提供對(duì)抗腐蝕的額外保護(hù)。
cn203146890u公開(kāi)了一種具有陶瓷內(nèi)襯的球形閥,該陶瓷內(nèi)襯具有凹入到金屬管道連接凸緣中的陶瓷端部連接件,以便例如在凸緣密封墊圈或鄰近的管道凸緣和/或內(nèi)襯的失效或侵蝕的情況下保護(hù)金屬凸緣。閥座被支撐在彈簧上,以便對(duì)該閥座提供壓力,以用于靠著閥球密封。此外,彈簧允許構(gòu)件適應(yīng)熱膨脹,以便甚至在高溫下保持可移動(dòng)。這種設(shè)計(jì)不可避免地沿流動(dòng)路徑引入可出現(xiàn)氣穴或可累積顆粒的裂隙。在該裂隙中累積的顆??勺柚棺囊苿?dòng),從而需要更高的扭矩以移動(dòng)閥球,且可能“堵塞”閥。此外,盡管閥座與鄰近的陶瓷內(nèi)襯構(gòu)件之間的接頭由密封件保護(hù),但由于閥座的移動(dòng),這些密封件可磨損且失效,從而允許腐蝕性流體滲漏穿過(guò)并腐蝕金屬閥體。此外,應(yīng)力可集中在將陶瓷端部連接件和內(nèi)襯其余部分連結(jié)的直角區(qū)域處,從而使閥容易在沖擊和振動(dòng)下受到損傷。
結(jié)果,需要可靠、具有簡(jiǎn)單構(gòu)造,且提供對(duì)抗腐蝕和磨蝕的加強(qiáng)保護(hù)的陶瓷內(nèi)襯閥。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本申請(qǐng)人已通過(guò)提供包括如下部件的陶瓷內(nèi)襯閥減輕了上述問(wèn)題::
i)閥體,其具有用于以流體連通的方式將閥與流體流導(dǎo)管聯(lián)接閥的端部連接件;
ii)流控制部件,其在閥體內(nèi);
iii)內(nèi)襯,其在閥體內(nèi),包括為陶瓷的單個(gè)件,其中,該內(nèi)襯從流控制部件延伸至端部連接件,該內(nèi)襯限定抵接流控制部件的閥座,和
iv)陶瓷覆蓋物,其形成端部連接件的聯(lián)接面,與內(nèi)襯分開(kāi)且與其并置。
陶瓷內(nèi)襯提供用于腐蝕性和磨蝕性流體的流動(dòng)通路。因?yàn)閮?nèi)襯是由為陶瓷的單個(gè)件制成的,所以不存在與工作流體直接接觸的裂隙或易損的密封件(例如,易于磨蝕的彈性體或含氟聚合物密封件),從而改善閥的壽命和可靠性。
可選地,端部連接件包括凸緣。因此,陶瓷內(nèi)襯閥可直接地裝配到標(biāo)準(zhǔn)的帶凸緣管線中。陶瓷聯(lián)接面與陶瓷內(nèi)襯分開(kāi)地制造,以減輕當(dāng)聯(lián)接面覆蓋物和內(nèi)襯被如前所述地作為為陶瓷的單個(gè)件制造時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。
可選地,陶瓷內(nèi)襯閥還包括陶瓷封殼,該陶瓷封殼容納陶瓷軸,以用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)流控制部件。陶瓷軸的使用是優(yōu)選的,因?yàn)檩S可與腐蝕性流體接觸,特別是當(dāng)流控制部件(例如,在球形閥或閘式閥的情況下的球或閘)為“浮動(dòng)”設(shè)計(jì)時(shí)。
可選地,保護(hù)性涂層介于閥體與陶瓷內(nèi)襯之間,和/或閥體與陶瓷覆蓋物之間。因?yàn)榻饘俚臋C(jī)械強(qiáng)度和合理的成本,閥體典型地由金屬(諸如軟鋼或不銹鋼)制成。該保護(hù)性涂層可提供若干功能中的一個(gè)或更多個(gè):其可作用為陶瓷內(nèi)襯和/或覆蓋物的后備,以保護(hù)閥體,特別是對(duì)抗化學(xué)侵襲;其可作用為粘結(jié)或黏合層,以將陶瓷內(nèi)襯和/或覆蓋物固連至閥體;并且/或者其可作用為應(yīng)力減輕層,不僅吸收沖擊和振動(dòng)(例如由流體壓力和湍流產(chǎn)生的),還允許閥體和陶瓷內(nèi)襯之間的熱誘導(dǎo)移動(dòng),因此從而減輕或消除在其他情況下將通過(guò)不同的熱膨脹而產(chǎn)生的應(yīng)力。將保護(hù)性層應(yīng)用為具有相對(duì)小厚度的涂層減小所需閥體的大小。涂層的厚度可仍足以有效地吸收沖擊、振動(dòng)和熱移動(dòng)??蛇x地,保護(hù)性涂層是含氟聚合物,但其可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何保護(hù)性涂層,例如粉末涂層或電鍍表面。
可選地,陶瓷覆蓋物與端部連接件的端面基本上齊平。端部連接件因此可直接聯(lián)接至(例如)鄰近的管道系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)帶凸緣連接件。可選地,陶瓷覆蓋物是大致墊片形的;因此其可被常規(guī)墊圈完全地覆蓋。可選地,陶瓷內(nèi)襯是管狀的,且延伸穿過(guò)陶瓷覆蓋物中的孔口,以提供用于腐蝕性和磨蝕性流體的無(wú)縫強(qiáng)化流動(dòng)通路??蛇x地,彈性密封件介于陶瓷內(nèi)襯和陶瓷覆蓋物之間,以便阻止流體滲漏穿過(guò)接頭且腐蝕金屬閥體。
可選地,陶瓷內(nèi)襯包括在其內(nèi)端處的閥座,且可選地,陶瓷內(nèi)襯的內(nèi)端包括徑向地?cái)U(kuò)大的邊沿,例如,以便于容納且支撐流控制部件。可選地,通過(guò)彈性密封件將該徑向地?cái)U(kuò)大的邊沿密封至閥體中的另一陶瓷襯套,以便相對(duì)于由流體引起的腐蝕保護(hù)閥體。
可選地,流控制部件包括陶瓷球,該陶瓷球包括孔口。該孔口可在流控制部件的打開(kāi)位置中與流動(dòng)方向?qū)?zhǔn),以提供流動(dòng)通路???例如逐漸地)移動(dòng)該孔口,直到其在關(guān)閉位置中與流動(dòng)方向垂直,以用于限制并且/或者阻止流。然而,陶瓷流控制部件可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何其他機(jī)構(gòu),例如,板、缸、提升閥或活塞/梭。
可選地,上游流體壓力靠著閥座偏壓流控制部件,以在關(guān)閉位置中形成密封。在該情況下,陶瓷球可松弛地裝配到閥桿上或以其他方式被允許相對(duì)于閥體和座表面“浮動(dòng)”。該浮動(dòng)主要被設(shè)計(jì)為減輕由漿體沉積物引起的任何粘合,且因此降低閥球的促動(dòng)扭矩。因此,該浮動(dòng)將阻止熱膨脹下的咬粘(seizure)??恐y座的密封壓力隨著在閥移動(dòng)到關(guān)閉位置時(shí)增大至最大的上游流體壓力而增大。
可選地,陶瓷內(nèi)襯閥還包括彈性密封件,以阻止泄漏。優(yōu)選地將密封件提供在例如陶瓷內(nèi)襯的不同構(gòu)件之間的接頭中。它們可本質(zhì)上為靜態(tài)的,僅必須吸收其間由它們實(shí)現(xiàn)密封的構(gòu)件的應(yīng)力和/或熱誘導(dǎo)移動(dòng)。密封件優(yōu)選地包括ptfe或ptfe涂層,但是它們可由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的材料中的任何材料或組合制成,例如丁腈橡膠或其他含氟聚合物。它們可凹入在陶瓷內(nèi)襯的構(gòu)件內(nèi)或之間,以便相對(duì)于因加工流體引起的磨蝕/侵蝕得到保護(hù)。
附圖說(shuō)明
從參照附圖作出的例示實(shí)施例的下列詳細(xì)描述中,本發(fā)明的其他特征和方面將是顯而易見(jiàn)的,在附圖中:
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的陶瓷內(nèi)襯閥的透視圖。
圖2是示出圖1的陶瓷內(nèi)襯閥的構(gòu)造的示意截面視圖。
圖3a、圖3b和圖3c是前述圖的陶瓷內(nèi)襯閥的相應(yīng)的示意側(cè)視、正視和俯視圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例形成的閥凸緣的部分截面圖,其聯(lián)接于鄰近的管道凸緣。
具體實(shí)施方式
圖1至圖3例示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的閥10。如圖1和圖2所示,閥10包括由非陶瓷材料(優(yōu)選金屬,諸如軟鋼或不銹鋼,因?yàn)樗鼈兊臋C(jī)械強(qiáng)度)制成的閥體20和端部凸緣50。使用多個(gè)螺栓組18將閥體20和端部凸緣50組裝在一起。各端部凸緣50還包括墊片形的陶瓷覆蓋物40。這形成環(huán)狀聯(lián)接面,該環(huán)狀聯(lián)接面圍繞軸向地延伸穿過(guò)凸緣的中央流動(dòng)通路2。該聯(lián)接面本身被端部凸緣50的暴露的邊沿4圍繞,邊沿4包括通常周向間隔的螺栓孔6,凸緣50通過(guò)螺栓孔6而固連至鄰近的對(duì)應(yīng)管道凸緣(未示出)。通過(guò)在徑向地達(dá)不到固連螺栓孔6處中止,陶瓷覆蓋物可被保持為簡(jiǎn)單的墊片形狀。
各端部凸緣50設(shè)有管狀、大體上柱狀的陶瓷內(nèi)襯30,以用于保護(hù)金屬部分。內(nèi)襯30與覆蓋物40之間的接頭用環(huán)狀ptfe密封件14密封。這種布置有助于阻止任何腐蝕性液體滲漏至陶瓷內(nèi)襯30、覆蓋物40和非陶瓷端部凸緣50之間的接觸區(qū)中。端部凸緣50的一部分凹入以容納覆蓋物40,以便一旦閥被完全裝配,陶瓷內(nèi)襯30的暴露端部和陶瓷覆蓋件40的聯(lián)接面與端部凸緣50的暴露邊沿大體上齊平地定位。聯(lián)接面和襯套端部可稍微地凹入到暴露邊沿4內(nèi),以便應(yīng)用至陶瓷覆蓋物40的密封墊圈居中地定位,且當(dāng)凸緣螺栓被完全地?cái)Q緊時(shí)不被過(guò)度地?cái)D壓。備選地,聯(lián)接面可定位為稍微超出暴露邊沿4,以便在均勻地扭轉(zhuǎn)凸緣螺栓上的緊固螺母以便于對(duì)凸緣密封墊圈均勻地施力時(shí),邊沿和鄰近的管道凸緣不互相干擾。陶瓷內(nèi)襯30和陶瓷覆蓋物40的分開(kāi)的構(gòu)造減輕在作為現(xiàn)有技術(shù)的特征的一件式設(shè)計(jì)中將以其他方式存在的應(yīng)力。內(nèi)襯30的外端優(yōu)選地行進(jìn)穿過(guò)墊片形覆蓋物40中的中央孔口。環(huán)狀密封件14被容納在該孔口內(nèi)。因此,當(dāng)凸緣接頭被緊固時(shí)的覆蓋物40的軸向壓縮被通過(guò)密封件14處的覆蓋物40和內(nèi)襯端部之間的輕微相對(duì)軸向移動(dòng)吸收。作為凸緣50的金屬部分和陶瓷內(nèi)襯30之間的不同熱膨脹的結(jié)果,可發(fā)生類(lèi)似的移動(dòng)。在任一情形中,沒(méi)有彎曲應(yīng)力(且因此沒(méi)有彎部的外部分中的拉伸應(yīng)力)可出現(xiàn)在內(nèi)襯30與覆蓋物40之間的接頭處。在較不優(yōu)選的布置中,內(nèi)襯30的外端在達(dá)不到覆蓋物40的內(nèi)平坦面處停止且位于其附近,鄰近中央孔口。覆蓋物40的中央孔口的直徑因此減小,以匹配管狀內(nèi)襯40的內(nèi)徑,且管狀內(nèi)襯的端部與覆蓋物40并置,具有小的間隙,而非行進(jìn)穿過(guò)中央孔口。密封件諸如14再次被容納在覆蓋物40與內(nèi)襯30之間,但在由間隙允許的這些構(gòu)件之間的相對(duì)移動(dòng)作用下被壓縮和膨脹,而非吸收相對(duì)滑動(dòng)移動(dòng)。
提供促動(dòng)器60以用于調(diào)節(jié)閥開(kāi)口程度且控制流體流的量,諸如圖1中示出的手動(dòng)促動(dòng)杠桿60。然而,促動(dòng)器可為本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何裝置,例如,氣動(dòng)、液壓和電動(dòng)促動(dòng)器。如圖2所示,促動(dòng)器60經(jīng)由陶瓷桿24與流控制部件22連接,以用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)流控制部件22(或移動(dòng)至任何中間位置)。在該具體示例中,閥10是球形閥且流控制部件22是具有直徑孔口26的陶瓷球。然而,其他閥類(lèi)型也是可以應(yīng)用的,例如,蝶形閥或閘式閥。閥體20還包括陶瓷體內(nèi)襯34,以用于相對(duì)于流動(dòng)穿過(guò)流動(dòng)通路的流體防護(hù)其金屬表面。各陶瓷內(nèi)襯30的內(nèi)端具有徑向地朝外擴(kuò)大的邊沿8,邊沿8被通過(guò)環(huán)狀密封件17密封至陶瓷體內(nèi)襯34的內(nèi)開(kāi)孔。密封件14、16和17可包括ptfe或ptfe涂層,或任何其他合適的一種或多種材料。陶瓷桿24穿過(guò)閥體20和陶瓷體內(nèi)襯34被通過(guò)閥蓋25鎖緊在合適位置,且通過(guò)桿填密件27和o形環(huán)28被密封。
當(dāng)閥被置于打開(kāi)位置時(shí),閥孔口26與流動(dòng)通路2對(duì)準(zhǔn),而在關(guān)閉位置中,孔口26與流動(dòng)通路垂直地定位以阻止流動(dòng)。擴(kuò)大的邊沿8的在其與流動(dòng)通路2的接頭處的內(nèi)轉(zhuǎn)角形成為部分球狀凹處32,該部分球狀凹處32與流控制部件(球)22協(xié)作,以形成閥座。為了阻止因熱膨脹或顆粒截留引起的閥咬粘,流控制部件22在閥座32處相對(duì)于陶瓷內(nèi)襯30“浮動(dòng)”。為此,其能夠自由地相對(duì)于閥桿24沿徑向和軸向方向稍微移動(dòng)。當(dāng)流控制部件22被置于關(guān)閉位置時(shí),其被通過(guò)上游壓力靠著兩個(gè)閥座32中相關(guān)的一個(gè)密封。
陶瓷內(nèi)襯30以及其內(nèi)端凸緣8和閥座32由沿流動(dòng)通路2且圍繞其放置的為陶瓷的單個(gè)件構(gòu)成。這種設(shè)計(jì)消除了裂隙和易于磨損/易壞的密封件。其還有助于通過(guò)消除裂隙/凹處來(lái)阻止微粒殘余物或淤渣的累積,這種固體材料可被截留在裂隙/凹處中。因此形成的流動(dòng)通路還呈現(xiàn)相對(duì)光滑的內(nèi)表面,這減少了湍流且提供了對(duì)抗氣穴侵蝕的增強(qiáng)的保護(hù)。密封件14、16和17都不直接暴露至流體流,而是作為代替由鄰近的陶瓷構(gòu)件相對(duì)于快速流動(dòng)的流體防護(hù),因此使因磨蝕/侵蝕導(dǎo)致的損傷最小化。事實(shí)上,因?yàn)槊芊饧?4、16和17不與任何移動(dòng)部分接觸(除了由于熱循環(huán)和應(yīng)力/應(yīng)變行為而產(chǎn)生的非常輕微的移動(dòng)之外),所以它們不需要頻繁的替換,從而延長(zhǎng)閥檢修間隔。
為了提供進(jìn)一步的保護(hù),在組裝之前,使用ptfe或類(lèi)似的化學(xué)抵抗性/化學(xué)不活潑的涂層來(lái)涂布金屬閥體20和端部凸緣50的內(nèi)部表面,即,這些構(gòu)件的與陶瓷襯套30、陶瓷覆蓋物40和陶瓷體內(nèi)襯34接觸的表面。此外或備選地,涂層可在陶瓷構(gòu)件插入閥體和端部凸緣50中之前被應(yīng)用至陶瓷構(gòu)件。這種涂層形成物理屏障,以用于相對(duì)于任何泄漏的腐蝕性流體保護(hù)金屬表面且改善閥的可靠性。ptfe或其他涂層材料也可作用為定位或固持層,以用于將陶瓷構(gòu)件固連到金屬閥體20和端部凸緣50中。在一些情形中,如果ptfe或其他涂層充分厚,則其還可作用為沖擊吸收件以阻尼振動(dòng),從而延長(zhǎng)閥的壽命。這種涂層和它們的應(yīng)用和安裝的過(guò)程以及陶瓷構(gòu)件的粘合固持形成本發(fā)明的獨(dú)立的方面。
如圖4所示,典型地通過(guò)被接收在孔6中的螺栓110將閥凸緣50各自螺接至鄰近的管道凸緣100。例如包括ptfe和/或其他含氟聚合物的化學(xué)抵抗性的墊圈104在覆蓋物40的匹配面和管道凸緣100的鄰近的匹配面之間被壓縮。管道的碳化硅或類(lèi)似的內(nèi)襯102通常比(典型地氧化鋁或氧化鋯的)閥凸緣構(gòu)件內(nèi)襯30和覆蓋物40厚。管道內(nèi)襯102的端部可在達(dá)不到管道凸緣匹配面處終止,或可定位為超出管道凸緣匹配面。在后一種情形中,當(dāng)組成凸緣接頭時(shí),容易因過(guò)度應(yīng)力和破裂而損壞。在任一情形中,不可正確地對(duì)墊圈104的鄰近于內(nèi)襯102的徑向內(nèi)部分施力并且/或者可存在泄漏路徑,從而潛在地將金屬管道凸緣100和墊圈暴露至加工流體和暴露至化學(xué)侵襲。這可導(dǎo)致墊圈104的去能部分徑向地變大。然而,只要保持墊圈104的整個(gè)周向部分保持被施力,則凸緣密封件保持完整。因?yàn)閴|圈104跨過(guò)其整個(gè)直徑被覆蓋物40支撐,且因?yàn)殚y凸緣金屬被覆蓋物40、內(nèi)襯30、環(huán)狀密封件14且被耐腐蝕涂層保護(hù),所以該金屬?zèng)Q不暴露至加工流體的腐蝕和/或侵蝕影響。因此閥凸緣組件保持處于良好狀態(tài),即使管道凸緣被腐蝕至泄漏發(fā)生且變得需要替換管道的程度。
其他變形和變更對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見(jiàn)的,同時(shí)保持在權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求書(shū)(按照條約第19條的修改)
1.一種陶瓷內(nèi)襯閥,其包括:
i)閥體,其具有端部連接件,所述端部連接件用于以流體連通的方式將所述閥與流體流導(dǎo)管聯(lián)接;
ii)流控制部件,其在所述閥體內(nèi);
其中,所述陶瓷內(nèi)襯閥還包括:
iii)內(nèi)襯,其在所述閥體內(nèi),包括為陶瓷的單個(gè)件,其中,所述內(nèi)襯從所述流控制部件延伸至所述端部連接件,所述內(nèi)襯限定抵接所述流控制部件的閥座,和
iv)陶瓷覆蓋物,其形成所述端部連接件的聯(lián)接面,與所述內(nèi)襯分開(kāi)且與其并置;
其特征在于,所述內(nèi)襯的外端穿過(guò)所述陶瓷覆蓋物中的中央孔口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷內(nèi)襯閥,還包括陶瓷封殼,所述陶瓷封殼容納陶瓷軸,以用于在打開(kāi)位置和關(guān)閉位置之間移動(dòng)所述流控制部件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,保護(hù)性涂層介于所述閥體與所述陶瓷內(nèi)襯之間,和/或所述閥體與所述陶瓷覆蓋物之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述保護(hù)性涂層包括含氟聚合物諸如ptfe。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,在所述陶瓷內(nèi)襯的插入之前應(yīng)用所述涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中的任一項(xiàng)所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述涂層將所述陶瓷內(nèi)襯粘合地固連至所述閥體。
7.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述陶瓷覆蓋物與所述端部連接件的端面大致齊平。
8.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述陶瓷覆蓋物為大致墊片形的。
9.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述陶瓷內(nèi)襯是管狀的且延伸穿過(guò)所述陶瓷覆蓋物中的孔口。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,彈性密封件介于所述陶瓷內(nèi)襯與所述陶瓷覆蓋物之間。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述陶瓷內(nèi)襯包括在其內(nèi)端處的閥座。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述陶瓷內(nèi)襯的內(nèi)端包括徑向地?cái)U(kuò)大的邊沿。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,通過(guò)彈性密封件將所述徑向地?cái)U(kuò)大的邊沿密封至所述閥體中的另一陶瓷襯套。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述端部連接件包括凸緣。
15.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述流控制部件包括陶瓷球,所述陶瓷球包括孔口;且其中,所述孔口可在所述流控制部件的打開(kāi)位置中與流動(dòng)方向?qū)?zhǔn),以提供流動(dòng)通路;且其中,所述孔口可在所述關(guān)閉位置中垂直于流動(dòng)方向移動(dòng),以用于限制并且/或者阻止流動(dòng)。
16.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,上游流體壓力靠著閥座偏壓所述流控制部件,以在閉合位置中形成密封。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的陶瓷內(nèi)襯閥,包括用于阻止泄漏的彈性密封件。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的陶瓷內(nèi)襯閥,其中,所述彈性密封件設(shè)在所述陶瓷內(nèi)襯的不同構(gòu)件之間的接頭中。
19.一種閥,其包括:
閥體
流動(dòng)通路,其在所述閥體中;
陶瓷內(nèi)襯,其在所述流動(dòng)通路中,和
化學(xué)抵抗性涂層,其在所述陶瓷內(nèi)襯與所述流動(dòng)通路的鄰近的表面之間。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的閥,其中,所述涂層包括含氟聚合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的閥,其中,所述涂層包括ptfe。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中的任一項(xiàng)所述的閥,其中,在所述陶瓷內(nèi)襯的插入之前,將所述涂層應(yīng)用至所述流動(dòng)通路的表面。
23.根據(jù)權(quán)利要求19-22中的任一項(xiàng)所述的閥,其中,所述涂層將所述陶瓷內(nèi)襯粘合地固連在所述流動(dòng)通路內(nèi)。