连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，包括阀体、阀座、阀球、压紧环、支撑环、压圈；阀座安装于阀体内，压紧环设置于阀座外侧并将阀座压紧在阀体上形成密封，压紧环的外侧设置有支撑环，支撑环的外侧设置有压圈，阀座的内孔边缘设有阀座密封面，阀座密封面与阀球压紧形成密封，压紧环朝向阀座的一侧从下至上依次设置有第一密封凸缘、第二密封凸缘和限位凸缘。本发明结构简单，设计紧凑，具有防积料、防卡涩、密封可靠、长寿命的优点，能够保证装置稳定、高效运行可广泛应用于炼油行业连续重整再生装置闭锁料斗下料控制阀中。
【专利说明】
连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构
技术领域
[0001]本发明涉及一种连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，属于流体控制阀技术领域。
【背景技术】
[0002]在现代原油炼化行业连续重整再生装置的闭锁料斗下料单元，使用0.89MPa左右的高压氮气向下游管线输送直径约1.5?1.6_的催化剂颗粒，此处所安装的催化剂调节切断球阀作为催化剂输送管线的“咽喉”，其性能参数和使用寿命直接影响着整套装置的生产效率和检修周期，同时催化剂调节切断球阀所处的工况条件也十分复杂:
I.易积料。流经管道的大量催化剂颗粒进入阀门后，非常容易在各种缝隙内积聚，长期积聚的颗粒将阀座背面的弹簧空腔堵死，使阀座失去弹性，进而导致阀门动作卡涩、密封面磨损加剧等严重故障现场；
2.易卡涩。在阀门开关动作过程中，如果高硬度催化剂颗粒夹杂在阀球与阀座密封面之间，会使密封面受到剧烈磨损，进而导致阀门泄漏量增大、动作卡涩等现象；
3.冲蚀严重。大量直径约1.5?1.6_的高硬度催化剂颗粒在0.89MPa压差的作用下对阀球表面进行强烈而持续的冲蚀，这要求球面需具有较高的硬度来保证阀门的使用寿命；
4.密封要求高。根据工艺设计，要求当阀门关闭时反向施加0.89MPa氮气的情况下，阀座泄漏量满足ASME B16.104 CLASS VI；
5.动作频率高。根据连续重整再生装置的工艺设计需要，闭锁料斗下料控制阀每年需动作160000次，平均每3min左右动作一次，同时还要保证阀门的密封性能，这对阀座与阀球密封副的比压，尤其是阀座的弹性补偿结构提出了非常高的要求；
综合上述工况，连续重整再生装置闭锁料斗下料单元对阀门的防积料、防卡涩、密封性能以及动作寿命均提出了非常苛刻的要求。在目前已有技术中，通常采用普通V型球阀作为闭锁料斗下料控制阀，由于存在补偿弹簧空间、阀座与阀体装配间隙等各种缝隙，往往被催化剂颗粒积聚、堵死导致阀门动作卡涩、密封面异常磨损等故障，且由于阀座与阀球之间密封比压过高、球面硬度不足，阀门使用寿命很少超过2?3个月，催化剂下料控制阀过短的使用周期、过高的检修频率严重限制了整套装置的质量稳定性和生产效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为了解决上述问题，提供了一种结构简单，设计紧凑的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，能够为连续重整再生装置闭锁料斗单元的催化剂调节切断球阀提供一种防积料、防卡涩、密封可靠、长寿命的阀座密封结构，保证装置稳定、高效运行。
[0004]本发明采用如下技术方案:一种连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，包括阀体、阀座、阀球、压紧环、支撑环、压圈；所述阀座安装于阀体内，所述压紧环设置于阀座外侧并将阀座压紧在阀体上形成密封，所述压紧环的外侧设置有支撑环，所述支撑环的外侧设置有压圈，所述阀座的内孔边缘设有阀座密封面，所述阀座密封面与阀球压紧形成密封，所述压紧环朝向阀座的一侧从下至上依次设置有第一密封凸缘、第二密封凸缘和限位凸缘。
[0005]进一步的，所述限位凸缘低于第一密封凸缘、第二密封凸缘平面0.2?0.3 mm。
[0006]进一步的，所述压圈和阀体间通过螺纹连接。
[0007]进一步的，所述阀座为单片金属薄板圆环，采用高弹性模量inconel镍基合金材质制成。
[0008]进一步的，所述阀座的两侧对称设置，所述阀座的两侧分别设置有阀座密封面。
[0009]进一步的，所述阀球表面采用双层复合喷涂技术进行硬化处理，硬质合金喷涂层厚度0.8?1臟，硬度冊058?62。
[0010]本发明结构简单，设计紧凑，使用寿命长，可广泛应用于炼油行业连续重整再生装置闭锁料斗下料控制阀中，有益效果包括:
(1)阀座采用inconel镍基合金材质制成的单片金属薄板制成，避免了传统阀座结构中补偿弹簧所必需的空腔被催化剂颗粒堵死的风险；
(2)阀座两侧完全对称，其中一侧密封面磨损后可以换向使用另一侧密封面，显著提高了阀座的使用寿命；
(3)阀座自身具有较好的弹性，且直接由压紧环压紧在阀体上形成密封，既可以与阀球达到理想的密封效果，也避免了密封比压过大导致的密封面意外磨损；
(4)阀座密封结构中无O型圈等非金属零部件，提高了阀门的使用温度范围；
(5)压紧环上的第一密封凸缘和第二密封凸缘用于提高金属薄板阀座与阀体之间的密封比压，保证密封性能；限位凸缘低于密封凸缘平面0.2?0.3_，使金属薄板阀座具有适当的变形空间，避免密封比压过大；
(6)采用双层复合喷涂技术进行硬化处理的阀球表面硬度高达HRC58?62，可以有效对抗高硬度催化剂颗粒的冲蚀。
【附图说明】
[0011]图1为本发明安装后的示意图。
[0012]图2为本发明的结构示意图。
[0013]图3为本发明中阀座的结构示意图。
[0014]图4为本发明中压紧环的结构示意图。
[0015]附图标记:阀体1、阀座2、阀座密封面2-1、阀球3、压紧环4、第一密封凸缘4-1、第二密封凸缘4-2、限位凸缘4-3、支撑环5、压圈6。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合附图对本发明作进一步的描述。
[0017]如图1-图4所示，一种连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，包括阀体1、阀座2、阀球3、压紧环4、支撑环5、压圈6;阀座2安装于阀体I内，压紧环4设置于阀座2外侧并将阀座2压紧在阀体I上形成密封，压紧环4的外侧设置有支撑环5，支撑环5的外侧设置有压圈6，压圈6和阀体I间通过螺纹连接，阀座2的内孔边缘设有阀座密封面2-1，阀座密封面2-1与阀球3压紧形成密封，压紧环4朝向阀座2的一侧从下至上依次设置有第一密封凸缘4-1、第二密封凸缘4-2和限位凸缘4-3，限位凸缘4-3低于第一密封凸缘4-1、第二密封凸缘4-2平面0.2?0.3 mm，阀座2为单片金属薄板圆环，采用高弹性模量inconel镍基合金材质制成，阀座2的两侧对称设置，阀座2的两侧分别设置有阀座密封面2-1，阀球3表面采用双层复合喷涂技术进行硬化处理，硬质合金喷涂层厚度0.8?1mm，硬度HRC58?62。
[0018]工作原理和效果:阀座2安装于阀体I内，由压紧环4直接压紧在阀体I上形成密封，阀座2的密封面2-1和阀球3压紧实现密封，支撑环5和压圈6安装于阀体I内，压圈6通过螺纹和阀体I连接，当压圈6螺纹旋紧时带动支撑环5、压紧环4将阀座2压紧在阀体I上；由阀座I采用高弹性模量inconel镍基合金制造，避免了传统阀座结构中补偿弹簧所必需的空腔被催化剂颗粒堵死的风险；阀座2两侧完全对称，其中一侧密封面磨损后可以换向使用另一侧密封面，显著提高了阀座的使用寿命；阀座自身具有较好的弹性，且直接由压紧环压紧在阀体上形成密封，既可以与阀球达到理想的密封效果，也避免了密封比压过大导致的密封面意外磨损；阀座密封结中无O型圈等非金属零部件，提高了阀门的使用温度范围；压紧环上的第一密封凸缘和第二密封凸缘用于提高阀座2与阀体I之间的密封比压，保证密封性能；限位凸缘4-3低于第一密封凸缘4-1和第二密封凸缘4-2平面0.2?0.3mm，使阀座2具有适当的变形空间，避免密封比压过大;采用双层复合喷涂技术进行硬化处理的阀球3表面硬度高达HRC58?62，可以有效对抗高硬度催化剂颗粒的冲蚀。
【主权项】
1.一种连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:包括阀体(1)、阀座(2)、阀球(3)、压紧环(4)、支撑环(5)、压圈(6);所述阀座(2)安装于阀体(I)内，所述压紧环(4)设置于阀座(2)外侧并将阀座(2)压紧在阀体(I)上形成密封，所述压紧环(4)的外侧设置有支撑环(5)，所述支撑环(5)的外侧设置有压圈(6)，所述阀座(2)的内孔边缘设有阀座密封面(2-1)，所述阀座密封面(2-1)与阀球(3)压紧形成密封，所述压紧环(4)朝向阀座(2)的一侧从下至上依次设置有第一密封凸缘(4-1)、第二密封凸缘(4-2)和限位凸缘(4-3)。2.如权利要求1所述的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:所述限位凸缘(4-3)低于第一密封凸缘(4-1)、第二密封凸缘(4-2)的平面0.2?0.3mmD3.如权利要求1所述的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:所述压圈(6 )和阀体(I)间通过螺纹连接。4.如权利要求1所述的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:所述阀座(2)为单片金属薄板圆环，所述阀座(2)采用inconel镍基合金材质制成。5.如权利要求1所述的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:所述阀座(2)的两侧对称设置，所述阀座(2)的两侧分别设置有阀座密封面(2-1)。6.如权利要求1所述的连续重整再生装置催化剂调节切断球阀的阀座密封结构，其特征在于:所述阀球(3)表面采用双层复合喷涂技术进行硬化处理，硬质合金喷涂层厚度0.8?Imm，硬度HRC58?62。
【文档编号】F16K5/06GK106090289SQ201610749027
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月29日
【发明人】金斌, 陈彦, 史强修, 沈小堃
【申请人】无锡智能自控工程股份有限公司