具有改进防火安全性的阀门的制作方法

本发明涉及具有改进防火安全性的用于反应器、混合器或储存设备的罐底阀门，目的在于在火灾情形中增强其密封。

更具体地说，本发明涉及一种罐底阀门，其中关闭件设置在其上的座部覆盖有含氟聚合物层。

背景技术：

在用于反应器、混合器或储存设备的罐底阀门的领域中，关闭件设置在其上的座部通常覆盖有含氟聚合物层，其同时具有如下特定优点：抵挡与其接触的产品、在化学反应方面是中性的、易于清洗并且提供良好密封。

在非常高的热量中，尤其在火灾情形中，有时这种含氟聚合物层例如通过燃烧或熔化而劣化。阀门的关闭件于是与位于含氟聚合物层下面的座部材料(通常是不锈钢)直接接触。这种接触对于密封来说是不令人满意的，并且可能容纳在反应器中的危险液体然后可以流过阀门，这代表着严重的危险，尤其是对于一般环境并且更具体地说对于工作是灭火的安全人员来说。这是特别重要的，因为阀门的防火安全认证将禁止这种现象。

关闭件的材料于是与位于含氟聚合物层下面的座部的材料直接接触。这里再次指出，从密封的观点来说这种接触是不令人满意的，并且危险液体可以流过阀门。

技术实现要素：

因此，本发明的目的是通过提出一种在火灾情形中增强其密封而具有改进的防火安全性的新型阀门来弥补现有技术的不足。

通过如下阀门实现了指定给本发明的目的，该阀门包括具有通道的本体，并且包括关闭件，关闭件可在其允许产品流动通过通道的第一位置与其阻断产品的流动的第二位置之间移动，其中通道的开口包括含氟聚合物涂层，在正常操作情形下，当关闭件处于其第二位置时，含氟聚合物涂层在本体与关闭件之间提供座部，其特征在于，其在通道的开口的高度处包括由耐高温的非金属材料制成的密封环，该密封环在正常操作情形下完全被含氟聚合物涂层覆盖，并且在含氟聚合物涂层失效的情形中，当关闭件处其第二位置时，密封环在本体与关闭件之间提供座部并且与关闭件接触，从而阻断产品通过通道的流动。

凭借由耐蠕变材料制成的密封环并且当其与不锈钢、合金或搪瓷接触时提供令人满意的密封，当其位于第二位置时，密封环阻断产品通过阀门的流动。由此，在闭合位置中，根据本发明的阀门在火灾期间或在极热的情形下保持密封。

根据本发明的一个示例性实施方案，密封环抵抗高于750℃的温度。

根据本发明的另一个示例性实施方案，密封环由石墨制成。除了抵抗极高的温度以外，石墨实际上具有卓越的抗蠕变性，这有助于阀门的密封。

根据本发明的其它示例性实施方案，密封环具有的厚度包括在1毫米与10毫米，优选地2毫米与8毫米，并且更优选地3毫米与5毫米之间。由此，其抵抗由关闭件施加的压力，而不会断裂。

根据本发明的一个示例性实施方案，当考虑没有含氟聚合物涂层时，密封环具有的内径小于通道的开口的内径。由此，密封环设计为确保仅当含氟聚合物涂层失效时阀门与关闭件的密封。

根据本发明的另一个示例性实施方案，含氟聚合物涂层是全氟烷氧基或聚四氟乙烯。

根据本发明的其它示例性实施方案，关闭件具有搪瓷的外层。

根据本发明实施方案的一个变型，密封环容纳在设置于阀门的通道的开口的外周中的凹槽中。

根据此变型，凹槽可以设置为使得含氟聚合物涂层的位于密封环上方的厚度大于含氟聚合物涂层的位于阀门的本体上的其它地方的厚度，优选地两倍厚。

根据本发明实施方案的一个变型，关闭件可相对于通道轴向地移动，以便能够朝向和远离通道的开口移动。

附图说明

通过参照附图提供以及通过非限定实例提供的下面的描述，将会更清楚地看到本发明的其它特点与优点，在附图中：

图1是装配有根据本发明的罐底阀门的反应器、混合器或储存设备的局部视图，其中在阀门处进行剖切；

图2是处于闭合位置中的装配有竖直移位关闭件的根据本发明的阀门的局部横截面视图，此阀门示出为处于正常情形下；

图3是处于闭合位置中的装配有竖直移位关闭件的根据本发明的阀门的局部横截面视图，此阀门示出为处于座部的含氟聚合物涂层失效的情形下；

图4是处于闭合位置中的装配有竖直移位关闭件的根据本发明的阀门的局部横截面视图，此阀门示出为处于座部的含氟聚合物涂层以及关闭件的搪瓷涂层(如果存在的话)都失效的情形下；

图5是图2中的圆形部分的细节图；以及

图6是图4中的圆形部分的细节图。

具体实施方式

在几个不同附图中示出的结构上与功能上相同的元件被分配以相同的数字或字母数字标号。

本发明涉及阀门1或任何其它阀门相关装置。

如在图1中所示的，根据本发明的阀门1优选地设置为装配反应器2、混合器或储存设备的罐底，但是可以适用于在火灾情形中通过增强其密封而期望改进的防火安全性的任何类型的容器。

阀门1通常包括具有通道4的本体3和关闭件5，关闭件可在允许产品流动通过通道4的第一位置与阻断产品流动的第二位置之间移动。

阀门1的本体3通常由碳钢、不锈钢或合金制成并且可能内部地覆盖有搪瓷或含氟聚合物的涂层。

通道4的开口6包括含氟聚合物涂层7，在正常操作情形下，当关闭件处于其第二位置中时，含氟聚合物涂层在本体3与关闭件5之间提供座部。所述含氟聚合物涂层7通常由全氟烷氧基或聚四氟乙烯构成。然而，全氟烷氧基优于聚四氟乙烯，因为其能够熔化并且与传统的注射和成型技术一起使用。

关闭件5例如通过打开/闭合装置8致动，以使其能够从一个位置改变到另一个位置。

关闭件5可以涂覆有搪瓷层9，但并非总是如此。

在通道4的开口6的高度处，本发明的阀门1包括由耐高温的非金属材料制成的密封环10。

在正常操作情形下，所述密封环10完全被含氟聚合物涂层7覆盖。

由于密封环完全被含氟聚合物涂层7覆盖，在正常操作情形下，当关闭件处于其第二位置时密封环10与关闭件5隔开，所述间隔对应于含氟聚合物涂层7的厚度。

由于被含氟聚合物涂层7完全覆盖，密封环10由此不与容纳在反应器2内的并且可能地流过阀门1的产品相互作用。当其由石墨(一种其还原能力公知的材料)制成时，密封环10不与容纳在反应器2内的产品化学地相互作用并且不可能与强氧化剂剧烈地反应。

如果未被含氟聚合物涂层7完全覆盖，密封环10将可能与容纳在反应器2中的产品化学地反应并且由此使其改性。在反应器2包含强氧化剂的情形中，密封环10将与其剧烈地反应，这可能改变发生在反应器内的化学反应并且还可能有损坏阀门1的风险。

此外，当考虑没有含氟聚合物涂层7时，密封环10具有的内径小于通道4的开口6的内径。

由此，在正常操作情形下，密封环10不与关闭件5相互作用，并且阀门1正常工作，就像其不包括密封环10那样。

在含氟聚合物涂层7失效的情形中，例如当其由于巨大热量而熔化或者在火灾情形中燃烧时，密封环10暴露并且可能与关闭件5相互作用。

由此，当关闭件5处于其第二位置时，密封环10在本体3与关闭件5之间提供座部并且与关闭件5接触，以便阻断产品通过通道4的流动。

因此，在含氟聚合物涂层7失效的情形中，将关闭件5按压在密封环10上确保阀门1的密封。在关闭件5被按压在密封环10的顶部上的情形中，通过由容纳在反应器2内的产品施加在关闭件5上的压力增强密封。

密封环10的材料选择为使得，即使当覆盖关闭件5的搪瓷层9失效时，关闭件5与密封环10之间的接触也是令人满意的。

为了抵抗蠕变并且在其与不锈钢或搪瓷接触时具有令人满意的密封，密封环10旨在抵抗高于750℃的温度，并且优选地由石墨制成。

密封环10旨在抵抗由关闭件5施加的压力，而不会断裂。由此，优选地，其具有的厚度d在1毫米与10毫米之间，优选地2毫米与8毫米之间，并且更优选地3毫米与5毫米之间。

密封环10优选地容纳在设置于阀门1的通道4的开口6的外周中的凹槽11中。根据本发明的优选实施方式，所述凹槽11的深度p使得含氟聚合物涂层7的位于密封环10上方的厚度大于含氟聚合物涂层7的位于阀门1的本体3上的其它地方的厚度e。

显而易见的是本说明书不限于明确描述的实例，而是其还包括其它实施方式和/或实施方案。由此，在不超出本发明范围的情况下，可以通过等同技术特征替换一个所描述的技术特征，并且在不超出如权利要求中限定的本发明范围的情况下，可以通过等同步骤替换该方法的一个所描述的实施步骤。

由此，尽管在用于反应器、混合器或储存设备的罐底阀门的背景下描述了本发明，其中搪瓷关闭件放置在其上的座部被覆盖有含氟聚合物层，但显而易见的是本发明可以适用于追求增加安全性的任何其它装置，使得其能够在导致正常情形下用作密封的层被损坏或减少的火灾或高温情形中确保一定密封。