本发明属于冶金、化工等行业物料输送管道阀门结构技术。
技术背景
在冶金、化工等行业中，强酸强磨损性浆料，在高温高压下输送时，控制流量大小及通断的阀门一直是一个世界性的难题。以盐酸粉煤灰浆料为例，30％以上的盐酸浆料，温度超过120℃时，除了钽，铌等贵金属及其合金外，其余金属均无法抵抗盐酸腐蚀。钽、铌等金属材料价格昂贵，耐磨性差，面对粉煤灰这样高硬度强磨损性浆料，根本用不了多久。所以，事实上，没有任何金属阀门可以在像盐酸粉煤灰浆料这样的输送系统中长时间使用。我们只能选择非金属材料阀门。目前，市场上有多种规格的非金属耐酸耐磨球阀，但随着使用温度和压力的升高，其有效使用次数大幅度减少。一个在100℃温度，2公斤以下压力工况下可以使用40次的非金属耐酸球阀；在140℃，6kg压力下，最多只能使用4-5次；在160℃，8kg压力下最多只能使用1-2次；200℃，12kg压力工况下已无法使用。究其原因是随着温度的升高，原本就是紧密配合的球阀的阀球和阀碗都在膨胀，导致其接触面的压力越来越大，转动阀球时所产生的摩擦阻力也越来越大。性脆的非金属阀球和阀碗都容易脆裂损坏。同时，浆料的压力也将传导到阀球上，导致阀球阀碗之间的摩擦阻力进一步增大，进而加大了阀球和阀碗损坏的可能性。因此，目前市场上找不到耐温180℃，耐压10kg的耐酸耐磨阀门。在冶金、化工等工业生产中，温度越高，压力越大，反应就越快，越彻底。设备的生产效率会成倍增加，生产成本将大幅下降。因此，需要一种耐酸耐磨且耐高温高压的阀门，以满足工业生产的需要。
本发明的目的就是要提供一种可以在200℃以上温度，15kg以上压力工况下，在输送像盐酸粉煤灰等强酸强磨损浆料的管道系统中长寿命使用的阀门。
技术实现要素：
一种耐酸耐磨耐高温高压旋塞阀，包括一个钢制的锥形外壳，在钢制的锥形外壳左、右两侧，分别连有进口管和出口管；在锥形外壳所形成的锥形阀室内，套设有非金属锥形阀芯，在锥形阀芯上端开设有上芯定位孔，下端开设有下芯定位孔；在锥形外壳的上端设有上端盖板，上端盖板中心上开设有上壳定位孔，并在上端盖板上连接有上支撑架；在锥形外壳的下端中心开设有下壳定位孔并在锥形外壳的下端固定连接有下支撑架；阀芯的锥面与锥形外壳内壁的锥度相同；在外力作用下两锥面可完全闭合密封；在上芯定位孔中设置有上定位杆，上定位杆穿过上壳定位孔；转动定位杆，能够使阀芯转动；在下芯定位孔中设置有下定位丝杆；下定位丝杆穿过下壳定位孔与下支撑架连接；旋转下定位丝杆，能够使阀芯向上升起；在上定位杆的正上方设置有压紧丝杆，旋转压紧丝杆，通过上支撑架和上定位杆，能够使阀芯向下移动。
本发明在锥形外壳所形成的锥形阀室和进口管、出口管，以及上壳定位孔和下定位孔6的里侧面，均衬有一层耐酸保护层，耐酸保护层翻边至管口或孔口外边缘；
本发明在锥形外壳所形成的锥形阀室和进口管、出口管的内侧，在耐酸保护层的后面，再衬一层耐磨保护层；在耐酸保护层和耐酸耐磨保护层之间设有间隙，在间隙17中，填充有隔热密封胶泥。
本发明工作原理是：
阀门在开启状态下要关闭时，先松开压紧丝杠,再旋转下定位丝杆，使阀芯向上升起至阀芯的锥面与阀室的锥面完全脱离了接触的位置，此时，旋转阀芯就几乎没有摩擦阻力需要克服了。阀芯承受的扭力越小，就越不容易扭断，就越安全；通过转动上定位杆，使阀芯旋转90°后，阀门处于准关闭状态，但仍有漏流。此时，阀芯受进口方向的压力作用，有向出口偏斜的倾向，但由于有上定位杆和下定位丝杆的共同定位作用，阀芯无法实质性偏移。随后，反向旋转下定位丝杆，同时正向旋转压紧丝杆。压紧丝杆通过上支撑架和上定位杆给阀芯的上端加压，阀芯开始向下移动，并最终实现阀芯锥面与阀室锥面的紧密接触，实现彻底关闭。
阀门从关闭状态开启时，先松开压紧丝杆，再旋转下定位丝杆，使阀芯向上升超至阀芯的锥面与阀室的锥面完全脱离接触的位置。再转动上定位丝杆，使阀芯旋转90°，因为密封锥面没有了接触，因而没有了摩擦力，也因为上定位杆和下定位丝杆的定位作用，阀芯转动所需的扭力不大，阀芯难以扭断，同样相当安全。
阀门其它部分都经过“钢-氟-胶泥-碳化硅”多重复合防腐耐磨耐高温处理，其使用寿命都很长，只要如碳化硅等非金属材料阀芯不损坏，阀门就能正常工作。因此，本发明耐酸耐磨耐高温高压旋塞阀即便是在高温高压工况下，输送强酸强磨损浆料，使用寿命也很长。
本发明的有益效果是：提供了一种在高温高压工况下输送强酸强磨损浆料的管道系统中使用时仍然有很长使用寿命的阀门。
附图说明
图1为本发明剖视结构示意图。
具体实施方式
见图1，一种耐酸耐磨耐高温高压旋塞阀，包括一个钢制的锥形外壳1，在钢制的锥形外壳1左、右两侧，分别连有进口管2和出口管3；在锥形外壳1所形成的锥形阀室8内，套设有非金属锥形阀芯9，在锥形阀芯9上端开设有上芯定位孔10，下端开设有下芯定位孔12；在锥形外壳1的上端设有上端盖板19，在上端盖板19中心上开设有上壳定位孔4，并在上端盖板19上连接有上支撑架5；在锥形外壳1的下端中心开设有下壳定位孔6并在锥形外壳1的下端固定连接有下支撑架7；阀芯9的锥面与锥形外壳1内壁的锥度相同；在外力作用下两锥面可完全闭合密封；在上芯定位孔10中设置有上定位杆11，上定位杆11穿过上壳定位孔4；转动定位杆11，能够使阀芯9转动；在下芯定位孔12中设置有下定位丝杆13；下定位丝杆13穿过下壳定位孔6与下支撑架7连接；旋转下定位丝杆13，能够使阀芯9向上升起；在上定位杆11的正上方设置有压紧丝杆14，旋转压紧丝杆14，通过上支撑架5和上定位杆11，能够使阀芯9向下移动；
本发明在锥形外壳1所形成的锥形阀室8内，进口管2、出口管3，以及上壳定位孔4和下定位孔6的里侧面，均衬有一层耐酸保护层15，耐酸保护层15翻边至管口或孔口外边缘；
本发明在锥形外壳1所形成的锥形阀室8内和进口管2、出口管3的内侧，在耐酸保护层15的后面，再衬一层耐磨保护层16；在耐酸保护层15和耐酸耐磨保护层16之间设有间隙17，在间隙17中，填充有隔热密封胶泥18。
本发明工作原理是：
阀门在开启状态下要关闭时，先松开压紧丝杠14,；再旋转下定位丝杆13，使阀芯9向上升起至阀芯9的锥面与阀室8的锥面完全脱离了接触的位置，此时，旋转阀芯9就几乎没有摩擦阻力需要克服，阀芯9承受的扭力越小，就越不容易扭断，因而越安全；通过转动上定位杆11，使阀芯9旋转90°后，阀门处于准关闭状态，但仍有漏流。此时，阀芯9受进口2方向的压力作用，有向出口3偏斜的倾向，但由于有上定位杆11和下定位丝杆13的共同定位作用，阀芯9无法实质性偏移。随后，反向旋转下定位丝杆13，同时正向旋转压紧丝杆14。压紧丝杆14通过上支撑架5和上定位杆11给阀芯9的上端加压，阀芯9开始向下移动，并最终实现阀芯锥面与阀室锥面的紧密接触，实现彻底关闭。
阀门从关闭状态开启时，先松开压紧丝杆14，再旋转下定位丝杆13，使阀芯9向上升超至阀芯9的锥面与阀室8的锥面完全脱离接触的位置。再转动上定位丝杆11，使阀芯9旋转90°，因为密封锥面没有了接触，因而没有了摩擦力，也因为上定位杆11和下定位丝杆13的定位作用，阀芯9转动所需的扭力不大，阀芯不会扭断，同样相当安全。
阀门其它部分都经过“钢-氟-胶泥-碳化硅”多重复合防腐耐磨耐高温处理，其使用寿命都很长，只要如碳化硅等非金属材料阀芯9不损坏，阀门就能正常工作。因此，本发明耐酸耐磨耐高温高压旋塞阀即便是在高温高压工况下，输送强酸强磨损浆料，使用寿命将很长。
实施例：
阀体1，进口管2、出口管3，上支撑架5、下支撑架7，压紧丝杆14等均用普通钢材制成。阀体1阀室内壁及进口管2、出口管3均内衬聚四氟乙烯作耐酸保护层；阀芯9用高强度碳化硅材料制成；上定位杆11和下定位丝杆13用钽钨合金制成；阀体1上锥口径118mm，下锥口径86mm，阀室总高125mm；阀芯9上锥口径116mm，下锥口径88mm，总高110mm；进、出口管2和3的内径为50mm，管径为φ108mm，隔热胶泥厚度12mm，碳化硅衬层厚度10mm；可在200℃温度，12kg压力工况下，在输送盐酸粉煤炭浆料的管路系统中正常开关100次以上或使用1年以上。