永磁石墨阀门的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于化工生产过程流体控制系统的阀门，可有效控制化工过程中流体流量，耐高温，耐高压，耐腐蚀。此发明适用于化工生产过程中流体传输领域。
【背景技术】
[0002]石墨存在于自然界中，也存在于煤烬中或者地层中，这种类型的石墨为天然石墨。石墨由单元素C组成，是层状结构。
[0003]当石墨改性成为人造石墨后，人造石墨与天然石墨最大的区别是石墨的性质发生变化。按照人为意志进行有条件的改性，使石墨性质改性后，更适合使用的要求。
[0004]天然石墨为层状结构，经过人为的改性后，成为人造石墨。人造石墨一般有透性，即结构不紧密，组装后形成了孔隙，在高压环境下会发生透气现象。
[0005]对于上述石墨结构情况，找出了适当的粘合剂，制造成不透性石墨。不透性石墨解决了高温和耐腐蚀的问题，同时也解决了透气性问题，使得不透性石墨的密闭性良好，从而在工业生产上得到了广泛的应用。
[0006]不透性石墨耐高温，在400°C以下可以长期使用，这解决了耐腐蚀材质(聚四氟乙烯、聚乙烯)不耐高温的技术难题。
[0007]通过对不透性石墨在酸、碱、有机溶剂环境中的使用，测试其耐腐蚀性。由于HNO3的氧化性强，不透性石墨不能使用，在H2SO4的环境,H2SO4小于70%的浓度可以使用，对于HCl环境中是完全可以安全应用。在强碱的环境下，小于10%浓度的NaOH可以应用。对于任何有机溶剂环境，不透性石墨完全可以应用。
[0008]在化工工业和石油工业及很多生产过程中，都涉及到了流体的流动。流动输送一般采用管道，为了控制流量，在管道中安装了阀门。阀门的作用是调节流体的流向，另外更主要的作用是通过调节阀门的控制系统，控制调节流体的流量，以达到正常的反应和生产。
[0009]阀门有各式各样的种类。根据生产，控制需要和性能要求，对阀门进行各种设计，从而满足生产要求。
[0010]在对阀门进行设计时，首先对材质进行选择。根据反应和生产要求，根据液体性质，如耐腐蚀、耐磨损，及在高压条件下使用等。选择阀门材质的要求是在反应生产中能长期使用。
[0011]—般阀门材质选择基本分为两类，金属阀门和非金属阀门两大类。金属阀门采用铸铁钢、不锈钢。当化工反应需要高压条件时，金属阀门是最好的选择。当有强腐蚀的流体介质，如强酸、强碱、强腐蚀介质时，金属材质一般就较容易被介质腐蚀。
[0012]对于强酸、强碱、强腐蚀性介质，一般选用有机的材质，如聚四氟乙烯、聚氨乙烯，在化工中是最常用的。
[0013]有机材质如塑料材质，从抗腐蚀性的角度看是很好的，但是最大问题是当反应条件高温度时，塑料会发生变软，变形，当温度更大时会发生软化，甚至融化。有机材质最大问题是不耐较高温度，这样对有机材质的应用有很大的限制。
[0014]通过大量科研人员对材质的研究，发现人造不透性石墨有很多的性质可以解决不锈钢、有机材质不能解决的一些性能问题。
【发明内容】
[0015]本发明应用不透性石墨材料设计阀门克服聚四氟乙烯、聚乙烯材料不耐高温的难题，克服了金属阀门铸铁钢、不锈钢材料的不耐腐蚀性的难题，同时采用了磁力场控制流体流量的方法。
[0016]为了实现上述目的，本发明技术方案如下:永磁石墨阀门，该阀门包括石墨阀座1、石墨密封罩2、永磁铁3、锥形石墨阀芯4、纯铁5;石墨阀座I的两侧分别设有液体的进口与出口，进口与出口的通路分别沿竖直方向进入石墨阀座I的顶部，进口与出口的通路在石墨阀座I的顶部形成中转区;石墨密封罩2设置在石墨阀座I的顶部并密封住中转区，锥形石墨阀芯4设置在石墨密封罩2内，石墨密封罩2外侧设有永磁铁3;锥形石墨阀芯4内设有纯铁5，纯铁5与永磁铁3的位置相对应;锥形石墨阀芯4与纯铁5组成阀芯结构，该结构与石墨阀座I的进口通道相配合。
[0017]所述永磁铁3为圆柱形。
[0018]本发明的优点在于:石墨材质具备耐高温、耐高压、耐腐蚀的特点，同时磁力场控制流体流量使得控制更为方便，提高了化工生产的安全性与操作性。
【附图说明】
[0019]图1为本发明永磁石墨阀门的结构示意图。
[0020]图中:1、石墨阀座，2、石墨密封罩，3、永磁铁，4、锥形石墨阀芯，5、纯铁。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0022]如图1所示，本发明永磁石墨阀门实施例的结构为，石墨阀座1、石墨密封罩2、永磁铁3、锥形石墨阀芯4、纯铁5。
[0023]当流体通过石墨阀座I的进口流入时，锥形石墨阀芯4把流体堵住，当永磁铁3移动时，带动纯铁5使得锥形石墨阀芯4向上移动，流体流入石墨密封罩2，然后从石墨阀座I的出口流出。当向下移动永磁铁3时，使得锥形石墨阀芯4向下移动，石墨阀座I进口上端与阀芯锥形下端相吻合，阀门关闭。
【主权项】
1.永磁石墨阀门，其特征在于:该阀门包括石墨阀座(I)、石墨密封罩(2)、永磁铁(3)、锥形石墨阀芯(4 )、纯铁(5);石墨阀座(I)的两侧分别设有液体的进口与出口，进口与出口的通路分别沿竖直方向进入石墨阀座(I)的顶部，进口与出口的通路在石墨阀座(I)的顶部形成中转区；石墨密封罩(2)设置在石墨阀座(I)的顶部并密封住中转区，锥形石墨阀芯(4)设置在石墨密封罩(2)内，石墨密封罩(2)外侧设有永磁铁(3);锥形石墨阀芯(4)内设有纯铁(5)，纯铁(5)与永磁铁(3)的位置相对应;锥形石墨阀芯(4)与纯铁(5)组成阀芯结构，阀芯结构与石墨阀座(I)的进口通道相配合。2.根据权利要求1所述的永磁石墨阀门，其特征在于:所述永磁铁(3)为圆柱形。3.根据权利要求1所述的永磁石墨阀门，其特征在于:当流体通过石墨阀座(I)的进口流入时，锥形石墨阀芯(4)把流体堵住，当永磁铁(3)移动时，带动纯铁(5)使得锥形石墨阀芯(4)向上移动，流体流入石墨密封罩(2)，然后从石墨阀座(I)的出口流出；当向下移动永磁铁(3)时，使得锥形石墨阀芯(4)向下移动，石墨阀座(I)进口上端与阀芯锥形下端相吻合，阀门关闭。
【专利摘要】永磁石墨阀门，当流体通过石墨阀座的进口流入时，锥形石墨阀芯把流体堵住，当永磁铁移动时，带动纯铁使得锥形石墨阀芯向上移动，流体流入石墨密封罩，然后从石墨阀座的出口流出。当向下移动永磁铁时，使得锥形石墨阀芯向下移动，石墨阀座进口上端与阀芯锥形下端相吻合，阀门关闭。本发明与普通的不锈钢、塑料阀门相比，本发明装置具有以下优势：耐高温，永磁石墨阀的材质可耐400℃以下高温；密闭性良好，耐压；耐腐蚀，对酸碱溶液具备良好的防腐性能；流量调节方便，用磁力控制阀门，可使流量得到很好的控制。
【IPC分类】F16K1/00, F16K1/32, F16K31/08, F16K1/38, F16K1/42
【公开号】CN105570474
【申请号】CN201610162359
【发明人】李钒, 侯海元, 梁向峰, 安振涛
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年3月21日