专利名称：一种扇形阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石化行业延迟焦化装置技术领域，具体涉及一种扇形阀，尤其涉及一种用于焦炭塔塔底启闭的焦炭塔扇形塔底阀。
背景技术：
现国内石化行业多数焦炭塔塔底装置采用法兰盖式的底盖机，法兰盖式的底盖机占位空间大，而且自动化程度不高、工作效率低、安全性低、工作环境差。近年来，已有部分焦炭塔塔底装置采用了矩形闸板阀，但矩形闸板阀仍存在安装和维修占位空间偏大、多数老焦炭塔塔底空间不具备矩形闸板阀安装和维修条件的问题。
发明内容本实用新型的目的是针对上述不足之处而提供的一种占位空间小的扇形阀，进一步地，提供一种工作效率高、安全性好、工作环境好的扇形阀，更进一步地，该扇形阀可实现远程控制。为了解决前述技术问题，达到上述技术效果，本实用新型提供了如下的技术方案:一种扇形阀，壳体上、下端面分别设有通孔及上、下法兰，壳体与封头连接形成扇形封闭腔体，闸板可在扇形封闭腔体内部活动；壳体的上法兰隔着联接套筒与上游通道下端口相连，沿通孔轴线方向自上而下为联接套筒、上密封座、扇形闸板、下密封座、压紧法兰，联接套筒内部为中空结构，设有中空腔；联接套筒上设有蒸汽入口，与中空腔贯通连接；与联接套筒相配合的上密封座下端面开有密封蒸汽和吹扫蒸汽共用的共用环槽，共用环槽上分布若干小孔即吹扫蒸汽孔，吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通，用以在工作时引入辅助密封蒸汽。进一步地，扇形闸板由闸盘和闸框组成，闸框上开有两个与壳体上下通孔口径相当的孔，其中一孔用于安装闸盘，另一孔用于贯通壳体上下通孔形成通道；闸框与闸盘的配合孔为阶梯形动配合孔，闸盘在闸框孔内能够作微量移动，以自动补偿上下密封座的加工和装配误差，即闸框与闸盘为浮动联接。更优选地，闸框与闸盘的阶梯形动配合孔为上层孔比下层孔直径大的直上直下式台阶状阶梯孔，或为斜向下收缩的锥台状台阶阶梯孔；阶梯孔或为直径上大下小的一个台阶，或为直径呈多个台阶逐渐收缩的阶梯孔。更优选地，吹扫蒸汽孔沿共用环槽按弧形布置，为自共用环槽向联接套筒的中空腔呈截面收缩的锥状通孔，呈天圆地方形或呈椭圆形，即为天圆地方形锥孔或椭圆形锥孔；或吹扫蒸汽孔沿共用环槽按弧形布置，为上部为大孔、下部为上小下大的小锥孔且大孔与小锥孔贯通的通孔。更优选地，在共用环槽的外侧开设至少一条密封蒸汽阻尼环槽，用以减少密封蒸汽向上密封座下端面外周的泄漏。[0010]更优选地，上密封座下端面靠近内孔处为锐利刀口，用以在闸板摆动时刮掉闸板上附着的固、液体介质而保证密封面间无杂质。更优选地，压紧法兰的法兰一周布置有多个卸压油缸组，卸压油缸缸杆穿过压紧法兰法兰盘的通孔与壳体下法兰相联接，卸压油缸用以解除密封副压紧力；压紧弹性体布置在卸压油缸缸筒内，卸压油缸缸杆与活塞为固定连接，活塞的上端面与压紧弹性体一端相接触，压紧弹性体另一端通过缸筒的端面抵着压紧法兰下端面，用以提供密封副压紧力，从而确保密封副的密封比压；只要调整缸杆与壳体下法兰的上下相对位置，就可以调整压紧弹性体的压缩量，从而调整压紧力即密封力，实现密封力的在线连续可调。更优选地，压紧法兰下端面一周布置至少两个平衡弹性体提供闸板平衡力，在卸压油缸解除压紧弹性体提供的密封副压紧力后仍能保持适当的预紧力。更优选地，上密封座上端面内装有弹性元件，在弹性元件与联接套筒的相互作用下，上密封座下端面始终与闸板贴合，并保持一定的预紧力。更优选地，提供一种焦炭塔扇形塔底阀，其采用了上述所述的扇形阀的结构。本实用新型具有以下优势或特点:1、由于采用扇形结构，因而使整个阀门具有占位空间小的特点，可以满足国内多数老焦炭塔塔底空间安装和维修条件；2、由于上密封座下端面开有密封蒸汽和吹扫蒸汽共用的共用环槽，共用环槽上开有吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通从而与联接套筒的蒸汽入口贯通，在通道需要贯通时，可以在开启的初期建立吹扫蒸汽帘，与封头密封腔内的吹扫蒸汽共同作用，以防止介质尤其是固体介质进入壳体和封头腔体里而影响阀的正常工作；3、由于采用闸框与闸盘的浮动联接，圆形闸盘热变形小、密封更可靠，且便于维修与更换；4、由于在封头和联接套筒上设有多个蒸汽入口，均可提供辅助密封蒸汽和吹扫蒸汽，当密封副出现问题时，封头密封腔可以提供二次保护；5、由于在上密封座下端面共用环槽的外侧开设至少一条密封蒸汽阻尼环槽，可以减少密封蒸汽向上密封座下端面外周的泄漏；6、由于设有多个可调节的压紧弹性体提供密封副压紧力，从而确保密封副的密封比压；7、由于上密封座上端内装多个弹性体和压紧法兰下端面一周布置的四个平衡弹性体，在卸压油缸解除压紧弹性体提供的密封副压紧力后仍能保持适当的预紧力，在转盖油缸执行转盖操作时更易动作且能刮除附着在闸盘上的焦炭；8、由于在壳体外侧布置有两组转盖油缸，单组油缸即可执行转盖动作，两组可在线互备，安全性更好；9、由于转轴下端装有旋转编码器，可实现远程控制。
附图1是本实用新型的立体示意图；附图2是本实用新型扇形阀的俯视示意图；附图3是附图2的A-A剖视结构示意图；[0028]附图4是附图3的B处的局部放大结构示意图；附图5是附图3的C处的局部放大结构示意图；附图6是闸框、闸盘结构示意图；附图7是上密封座剖视示意图；附图8是附图7中D处放大示意图；附图9是上密封座的俯视示意图；附图10是附图9中K向剖视示意图。
具体实施方式
以下对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。如附图1至附图10所示。阀采用扇形结构，使整个阀门具有占位空间小的特点，可以满足国内多数老焦炭塔塔底空间安装和维修条件。如图2和3所示，扇形阀具有壳体1，壳体I上、下端面分别设有通孔及上法兰1-1、下法兰1-2，壳体I的上法兰隔着联接套筒3与上游通道下端口相连。壳体I上端面的通孔经过联接套筒3与焦炭塔塔底连接，下端面的通孔经过压紧法兰9与溜焦道连接，壳体I与两个封头2连接，使得壳体与封头形成扇形封闭腔体，闸板可在扇形封闭腔体内部活动。优选通过螺栓将壳体和封头连接成整体，当然也可采用其他可拆卸的连接方式。闸板为扇形形状，而非通常的矩形形状。扇形闸板由闸盘6和闸框7组成，闸框为扇形，闸盘为圆形，闸框7上开有两个与上下通孔口径相当的孔，其中一孔用于安装闸盘，另一孔用于贯通壳体上下通孔；上密封座4、下密封座5、闸盘6、闸框7位于扇形封闭腔体内。闸框与闸盘的配合孔为阶梯形动配合孔，闸盘在闸框孔内能够作微量移动，以自动补偿上下密封座的加工和装配误差，即闸框与闸盘为浮动联接。圆形闸盘热变形小、密封更可靠，且便于维修与更换:拆除一端封头后，可在旋转闸框后取出闸盘。闸框与闸盘的阶梯形动配合孔可采取多种形式，比如可为上层孔比下层孔直径大的直上直下式台阶状阶梯孔，也可为斜向下收缩的锥台状台阶阶梯孔。阶梯孔可为直径上大下小的一个台阶，也可采用直径呈多个台阶逐渐收缩的阶梯孔。沿通孔轴线方向自上而下为联接套筒、上密封座、闸盘/闸框、下密封座、压紧法兰，闸框上的通孔与壳体上下通孔形成介质通道。上、下密封座与闸盘/闸框接触的面构成上下两个密封副；闸盘和闸框在上、下密封座之间可通过转盖油缸17的作用转动，使其具有两种位置状态:一为闸框上的通孔与壳体上的通孔同轴心，整体呈贯通状态；二为圆形闸盘与通孔同轴心，闸盘完整封住通道，通道为封堵状态。上、下密封座与闸盘/闸框接触的面所构成的上下两个密封副可以采取多种方式。优选地，上下两个密封副为硬面密封副，即上、下密封座均进行硬化处理。其具体结构优选为:上密封座上端面内装有弹性元件，在弹性元件与联接套筒的相互作用下，上密封座下端面始终与闸盘或闸框贴合，并保持一定的预紧力。优选地，上密封座下端面靠近内孔处4-2为锐利刀口，用以在闸盘/闸框摆动时刮掉闸盘/闸框上附着的固、液体介质而保证密封面间无杂质。[0043]联接套筒内部为中空结构，设有中空腔；联接套筒上设有蒸汽入口，与中空腔贯通连接，用以提供辅助密封蒸汽和吹扫蒸汽。优选地，蒸汽入口可设于联接套筒上端侧面，当然也可设于其他位置比如上端面。中空结构的联接套筒可用以储存蒸汽，保持密封蒸汽的压力和吹扫蒸汽在闸板开启瞬间的大流量。相应地，与联接套筒相配合的上密封座4下端面开有密封蒸汽和吹扫蒸汽共用的共用环槽，共用环槽上分布若干小孔即吹扫蒸汽孔4-1，这些吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通，也即共用环槽通过吹扫蒸汽孔4-1与联接套筒的中空腔贯通从而与联接套筒的蒸汽入口贯通，用以在工作时引入辅助密封蒸汽。在上密封座下端面、共用环槽的外侧开设至少一条密封蒸汽阻尼环槽，用以减少密封蒸汽向上密封座下端面外周的泄漏。优选地，上密封座的吹扫蒸汽孔沿共用环槽为按弧形密集布置，这些吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通。更优选地，附图8所示，开设了三条密封蒸汽阻尼环槽。在通道需要断开并密封时，密封蒸汽阻尼环槽可以更有效地建立辅助密封；在通道需要贯通时，弧形布置的吹扫蒸汽孔可以在开启的初期建立吹扫蒸汽帘，以防止介质尤其是固体介质进入壳体里而影响阀的正常工作。垂直向下的吹扫蒸汽帘只是在开启的初期(如通道开启小于70mm时)起作用。更优选地，吹扫蒸汽孔可采用各种合适的形状，如圆形。优选地，因为吹扫蒸汽孔的短轴方向受到环槽宽度的限制，而长轴方向希望使相邻的二孔在吹扫蒸汽出口位置尽可能地靠拢，使出口处的吹扫蒸汽形成连续的弧形蒸汽带，因此，更优选地，吹扫蒸汽孔为椭圆形，或天圆地方形等，优选为自上密封座下端面向上端面呈截面收缩的锥孔如天圆地方形锥孔、椭圆形锥孔，也可为上部为大孔、下部为小锥孔且大孔与小锥孔贯通的通孔等，优选地，大孔截面积与小锥孔出口处的截面积相当。优选地，联接套筒上的蒸汽入口可为多个。更优选地，封头上还设有蒸汽入口，以提供辅助密封蒸汽和吹扫蒸汽，用以在工作时引入比介质压力高的辅助密封蒸汽，在通道需要密封封堵时辅助密封，在通道开启过程中吹扫以防止固液体介质进入壳体和封头腔体里。而且，弧形布置的吹扫蒸汽孔可以在开启的初期建立吹扫蒸汽帘，与封头密封腔内的吹扫蒸汽共同作用，更好地防止介质尤其是固体介质进入壳体和封头腔体里而影响阀的正常工作。当密封副出现问题时，不仅封头密封腔内的蒸汽可以提供辅助密封，而且封头密封腔可以作为泄漏介质的容腔。此外，泄漏介质可以在封头密封腔内与蒸汽中和后从排污阀排出。也就是说，当密封副出现问题时，封头密封腔可以提供二次保护。优选地，左右封头各设置一个蒸汽入口。更优选地，封头上的蒸汽入口可设有多个。压紧法兰9法兰一周布置有卸压油缸组，卸压油缸12缸杆穿过压紧法兰9法兰盘的通孔与壳体I下法兰相联接。优选地，压紧法兰下端面一周布置多个可调节压紧力的压紧弹性体11提供密封副压紧力，从而确保密封副的密封比压，布置的多个卸压油缸12解除密封副压紧力。压紧弹性体布置在卸压油缸缸筒内，卸压油缸缸杆与活塞为固定连接，活塞的上端面与压紧弹性体11 一端相接触，压紧弹性体11的另一端通过缸筒的端面抵着压紧法兰9下端面，用以提供密封副压紧力，从而确保密封副的密封比压；缸杆穿过压紧法兰的法兰通孔与壳体下法兰联接，只要调整缸杆与壳体下法兰的上下相对位置，就可以调整压紧弹性体11的压缩量，从而调整压紧力(即密封力)，很方便地实现密封力的在线连续可调；当需要对压紧力卸载时，在活塞的下端面和缸筒间注入液压油，由于活塞不能向上运动，只能是缸筒向下解除压紧弹性体的弹力。优选地，压紧法兰下端面一周布置的至少两个平衡弹性体10提供闸框/闸盘平衡力，在卸压油缸解除压紧弹性体提供的密封副压紧力后仍能保持适当的预紧力，在转盖油缸执行转盖操作时更易动作且能刮除附着在闸盘上的焦炭。优选地，设置四个平衡弹性体。四个平衡弹性体只需要提供平衡闸板重量(约5吨)和上密封座上端面内装弹性元件的弹力(约10吨)，多个可调节压紧力的压紧弹性体可提供240-360吨压紧力。转盖油缸17可以设置在任何合适的位置，以执行转盖动作。优选地，转盖油缸17设置在封头外侧，油缸缸筒通过销轴与油缸支架16铰接安装，油缸支架固定安装在封头上以方便维修更换，油缸缸杆通过铰链组合14与转臂13联接，转臂通过键与转轴8联接，转轴也通过键与闸框联接。单组油缸即可执行转盖动作；优选地，可设置两组转盖油缸17，如附图2所示。两组转盖油缸设置在封头外侧，通过铰链组合、转臂、转轴与闸框联接。两组可在线互备，安全性更好；铰链组合和油缸支架均开有与定位插销15直径相对应的孔，定位插销在扇形阀启闭的终点位置自动插入定位销孔。为了防止扇形阀启闭的误操作，必须在人工拔出定位插销后才能进行启闭操作。优选地，转轴下端可装有旋转编码器，以实现远程控制。最后应说明的是:以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种扇形阀，壳体(I)上、下端面分别设有通孔及上法兰(1-1)、下法兰(1-2)，壳体(I)与封头(2)连接形成扇形封闭腔体，扇形闸板可在扇形封闭腔体内部活动；壳体(I)的上法兰隔着联接套筒(3)与上游通道下端口相连，沿通孔轴线方向自上而下为联接套筒(3)、上密封座(4)、闸板、下密封座(5)、压紧法兰(9)，其特征在于:所述联接套筒内部为中空结构，设有中空腔；联接套筒上设有蒸汽入口，与中空腔贯通连接；与联接套筒相配合的上密封座(4)下端面开有密封蒸汽和吹扫蒸汽共用的共用环槽，共用环槽上分布若干小孔即吹扫蒸汽孔(4-1)，所述吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通，用以在工作时引入辅助密封蒸汽。
2.根据权利要求1所述的一种扇形阀，其特征在于:扇形闸板由闸盘(6)和闸框(7)组成，闸框(7)上开有两个与壳体上下通孔口径相当的孔，其中一孔用于安装闸盘(6)，另一孔用于贯通壳体上下通孔形成通道；闸框(7)与闸盘(6)的配合孔为阶梯形动配合孔，闸盘在闸框孔内能够作微量移动，以自动补偿上下密封座的加工和装配误差，即闸框与闸盘为浮动联接。
3.根据权利要求2所述的一种扇形阀，其特征在于:所述闸框(7)与闸盘(6)的阶梯形动配合孔为上层孔比下层孔直径大的直上直下式台阶状阶梯孔，或为斜向下收缩的锥台状台阶阶梯孔。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种扇形阀，其特征在于:所述吹扫蒸汽孔沿共用环槽按弧形布置，为自共用环槽向联接套筒的中空腔呈截面收缩的锥状通孔，呈天圆地方形或呈椭圆形，即为天圆地方形锥孔或椭圆形锥孔；或所述吹扫蒸汽孔沿共用环槽按弧形布置，为上部为大孔、下部为上小下大的小锥孔且大孔与小锥孔贯通的通孔。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种扇形阀，其特征在于:在共用环槽的外侧开设至少一条密封蒸汽阻尼环槽，用以减少密封蒸汽向上密封座下端面外周的泄漏。
6.根据权利要求5所述的一种扇形阀，其特征在于:上密封座(4)下端面靠近内孔处为锐利刀口(4-2)，用以在闸板摆动时刮掉闸板上附着的固、液体介质而保证密封面间无杂质。
7.根据权利要求1或2或3或6所述的一种扇形阀，其特征在于:压紧法兰(9)法兰一周布置有多个卸压油缸组，卸压油缸(12)缸杆穿过压紧法兰(9)法兰盘的通孔与壳体(I)下法兰相联接，卸压油缸(12 )用以解除密封副压紧力；压紧弹性体(11)布置在卸压油缸缸筒内，卸压油缸缸杆与活塞为固定连接，活塞的上端面与压紧弹性体(11) 一端相接触，压紧弹性体(11)另一端通过缸筒的端面抵着压紧法兰(9)下端面，用以提供密封副压紧力，从而确保密封副的密封比压；只要调整缸杆与壳体下法兰的上下相对位置，就能够调整压紧弹性体(11)的压缩量，从而调整压紧力即密封力，实现密封力的在线连续可调。
8.根据权利要求7所述的一种扇形阀，其特征在于:压紧法兰下端面一周布置至少两个平衡弹性体(10)提供闸板平衡力，在卸压油缸解除压紧弹性体提供的密封副压紧力后仍能保持适当的预紧力。
9.根据权利要求1或2或3或6或8所述的一种扇形阀，其特征在于:上密封座上端面内装有弹性元件，在弹性元件与联接套筒的相互作用下，上密封座下端面始终与闸板贴合，并保持一定的预紧力。
10.一种焦炭塔扇形塔底阀，其特征在于:采用了如权利要求1-9任一所述的一种扇形阀的结构。
专利摘要本实用新型涉及一种扇形阀，壳体上、下端面分别设有通孔及上、下法兰，壳体与封头连接形成扇形封闭腔体，扇形闸板可在扇形封闭腔体内部活动；壳体的上法兰隔着联接套筒与上游通道下端口相连，沿通孔轴线方向自上而下为联接套筒、上密封座、闸板、下密封座、压紧法兰，联接套筒内部为中空结构，设有中空腔；联接套筒上设有蒸汽入口，与中空腔贯通连接；与之相配合的上密封座下端面开有密封蒸汽和吹扫蒸汽共用的共用环槽，共用环槽上分布若干小孔即吹扫蒸汽孔，吹扫蒸汽孔与联接套筒的中空腔贯通，用以在工作时引入辅助密封蒸汽。本实用新型扇形阀具有占位空间小、工作效率高、安全性能高、现场环境好、整机寿命长的特点，可作为焦炭塔扇形塔底阀。
文档编号F16K3/30GK202946704SQ20122069658
公开日2013年5月22日 申请日期2012年12月14日 优先权日2012年12月14日
发明者唐争生, 林达镛, 吕长兵, 张子文, 顾德祥 申请人:襄阳航生石化环保设备有限公司