一种催化装置油浆系统专用控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种控制阀门，是一种专用于催化装置油浆系统的控制阀门。
【背景技术】
[0002]流化催化裂化装置(简称催化装置)作为所有炼化企业最为重要的二次加工装置，以常减压装置的减压渣油和减压塔部分馏分油为原料，生产加工成汽油、轻柴油、重柴油、液化气和瓦斯气等；催化装置的原料油在催化反应器中与高温粉末状的硅铝催化剂混合后，发生热裂化反应并产生大量油气流，油气流在反应器中向上流动，当经过反应器上部的沉降器段时，绝大多数催化剂被回收，但有少部分的硅铝催化剂会随油气流进入分馏系统，并最终存在于催化分馏塔的塔底油浆中；如果反应器沉降段工作效果不佳，就会有更大比例的催化剂进入到油浆系统中，硅铝催化剂是高硬度粉末性物质，由于它的存在使得用于油浆返塔流量和油浆回炼流量的控制阀内件和流道就必然面临被严重冲刷的问题。
[0003]综合上述介质特点，催化装置油浆系统专用控制阀除了具备一般控制阀的功能夕卜，必须要具备抗介质严重冲刷的能力；本人上世纪九十年代就在催化装置工作过五年，以当时能得到的如阀内件采用硬质合金、阀内件堆焊司钛立硬质合金或对阀内件进行渗氮处理这些手段，效果均不理想；也用过多种阀门形式，基本上所有的配置阀内件寿命仅为2-6个月，阀体寿命会在1-2年，这不仅仅是我们面临的问题，而是整个行业状况均如此，就是在材料科学和阀门技术已有了长足进步的今天，最近几年关于催化装置油浆系统控制阀门使用效果调研的结果显示，即便到目前也鲜有催化装置油浆系统的控制阀门有使用寿命比较长的，这成为许多用户心中的疼和无可奈何的现实！也是我决心设计这款阀门的动力源泉Ο
【发明内容】
[0004]本实用新型需要解决的技术问题是提供了一种催化装置油浆系统专用控制阀门，旨在解决上述冋题。
[0005]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0006]一种催化装置油浆系统专用控制阀，包括阀体和阀盖，所述阀盖通过垫片与阀体顶部形成密封结合，所述阀体内的阀腔配置有带两级阀座的阀笼，所述阀笼内腔设置有与阀笼相匹配的两级阀芯；所述两级阀座和两级阀芯配合共同完成正常范围的控制阀门催化油浆流通量的调节，由于催化油浆富含磨损性极强的硅铝催化剂粉末，因此整个阀门所有具体的设计细节、阀体内壁处理和阀内件的材料选择均体现了阀门的超级耐冲刷及长使用寿命的设计理念。本实用新型所述的催化装置油浆系统专用控制阀门具有调节精细、耐油浆介质冲刷并具有超长使用寿命的特点。
[0007]进一步的，所述阀芯采用两级串接方式。
[0008]进一步的，所述阀门采用低进高出方式。
[0009]进一步的，所述金属阀笼内衬碳化钨层并防止两级阀座脱落。
[0010]进一步的，所述阀笼内衬碳化钨向上延伸至阀盖下端部。
[0011]进一步的，所述下部阀座通过垫片密封固定在所述阀体底部。
[0012]进一步的，所述顶盖、阀笼和底部阀座紧密结合。
[0013]进一步的，所述阀芯顶部连接的阀杆通过上下导向套管和上下填料函组件形成密封和导向。
[0014]进一步的，所述阀门口径比应选口径大一级。
[0015]进一步的，所述阀体压力等级比应选压力等级高一个等级。
[0016]通过在阀腔内设置带有两级阀座的阀笼，配合两级串接方式的阀芯，在采用了上述一系列的技术措施后，所述控制阀门从阀体到阀内件都具有了了超强的抵抗催化油浆介质的冲刷能力，在这款阀门的设计方案中，既体现了通过多种将流体降速后导致对阀门冲刷速度的降低的方案性思考，也体现了新材料及加工阀内件新工艺的应用，同时还体现了通过加厚某些部件以提高使用寿命的最简单和直观的技术措施，这一系列措施的结果就是实现了本实用新型的设计初衷。本实用新型所述的催化装置油浆系统专用控制阀门具有调节精细、耐介质冲刷及超长使用寿命的特点。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型所述的催化装置油浆系统专用控制阀门的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图1对本实用新型做进一步的说明。
[0019]如图1所示，一种催化装置油浆系统专用控制阀，包括阀体1和阀盖5，所述阀盖5通过垫片4与阀体1顶部形成密封结合。所述阀体1内的阀腔配置有带两级阀座的阀笼15，所述阀笼15内腔设置有与阀笼相匹配的两级阀芯3 ;所述阀笼15底部设有初级阀座16，该初级阀座16与所述两级阀芯3的初级阀芯配合形成初级调节并与上部另一级阀芯座配合对通过控制阀门介质的流量进行调节，上部这一级阀芯座起到严格切断介质的作用。
[0020]图1中，螺栓螺母11向阀盖法兰12施加压力，此压力全部传递给阀盖5，一方面完成阀盖5与阀体1的固接，并由垫片4来保证密封效果；另一方面阀盖5通过阀笼15上端部的连接卡槽把力传递给阀笼15，由阀笼15提供的压力来完成初级阀座16和阀体1的固接，并由垫片2来保证密封效果，阀笼15与初级阀座16采用金属对金属的密封方式。上部导向套管10和下部导向套管14内衬滑动轴承，上部导向套管10和下部导向套管14通过阀杆共同完成对阀芯3的定位和导向；由上部填料函组件7和下部填料函组件13进行阀杆密封并同时对阀杆起到导向作用，填料隔离套管6起到隔离上下两组填料函的作用。下部填料函组件13的主要目的是擦刮干净阀杆上粘附的介质，上部填料函组件7起严格密封的作用。螺栓螺母9向填料压板8施加压力，将力传递给上部导向套管10进而压紧上部填料函组件7和下部的填料函组件13，从而形成对介质密封的填料函系统。
[0021]其中所述阀体压力等级比应选压力等级高一个等级，因此阀体壁厚得到提高，此为提尚阀体使用寿命的措施之一。
[0022]其中所述阀体口径比应选口径大一级，这是因为大一级的口径意味着同样的流量流过阀体流道时具有更低的速度，而介质对阀体冲刷的速度是与介质流速的三次方到五次方成正比的，此设计方案使得在相同工况条件下介质对阀体的冲刷速度基本上降为应选口径阀体的十分之一左右，此为提高阀体使用寿命的措施之二；同时选用大一级的阀体使得阀门腔体内空间更大，给超长寿命阀内件的设计装配提供了更充足的空间和自由。
[0023]其中所述阀体内壁使用了喷涂碳化钨工艺，此为提高阀体使用寿命的措施之三。
[0024]其中所述阀芯采用两级串接方式，使得在相同流量的情况下，介质流速仅为同工况条件下降压级数开平方根的倒数(即多级降压阀内流速^/单级降阀内流速1= 1/SQRT (η)，其中η为降压级数，此处η = 2)，而介质流速的降低使得介质对两级串接方式阀芯的冲刷速度仅为单级降压阀芯的1/4?1/16，此为超长寿命阀芯设计所采用的措施之一。
[0025]其中所述阀芯采用不锈钢材质作骨架并在其内表面表面包敷相当厚度的碳化钨共同烧结而成，这种结构的阀芯既具有一定的韧性不至于发生断裂，同时碳化钨包敷层也能够完全抵御含催化剂粉末的油浆的冲刷，此为超长寿命阀芯设计所采用的措施之二。
[0026]其中所述阀座也采用两级结构，与两级串接方式阀芯的原理相同，介质流速的降低使得介质对两级降压阀座和阀笼内壁的冲刷速度仅为单级降压阀座的1/4?1/16，此为超长寿命阀座和阀笼设计所采用的措施之一。
[0027]其中所述阀笼采用不锈钢材质作外壳框架，并在其内部内衬相当厚度的碳化钨保护层，内置在阀笼内部的阀座则完全由碳化钨烧结而成，这种结构的阀笼和阀座既具有一定的韧性不至于发生碎裂，同时碳化钨内衬层和阀座也能够完全抵御富含催化剂粉末的油浆的冲刷，此为超长寿命阀座和阀笼设计所采用的措施之二。
[0028]其中所述阀门采用低进高出的流向，就完全避免了介质在流过阀芯座后直接冲向阀体底部导致在较短时间内阀体底部被击穿；这样当阀笼内衬碳化钨向上延伸至阀笼顶部直到阀盖的下端部时，就完全避免了介质在流过阀芯座以后形成的对阀盖底部的破坏，这样就完全解决了阀体被冲刷的问题。
[0029]本实用新型之所以选用直行程直通调节阀形式，一方面是由于直行程控制阀门具有非常好的调节性能和精度且维护量小，更为重要的是在市场调研过程中，对以往失败的案例进行分析总结时，在采用相同材料的情况下，直通控制阀的阀内件和阀体使用寿命是相对比较长的，在对直行程控制阀门做了如上一系列的改进之后的产品，经实际应用验证，方案成功，用户是满意的，是值得推广的一种专用于催化装置油浆系统的控制阀门，此款阀门同时也可以应用于其它类似的具有磨损性介质的控制场合。
【主权项】
1.一种催化装置油浆系统专用控制阀，包括阀体和阀盖，所述阀盖通过垫片与阀体顶部形成密封结合，所述阀体内的阀腔配置有带两级阀座的阀笼，所述阀笼内腔设置有与阀笼相匹配的两级阀芯；所述两级阀座和两级阀芯配合共同完成正常范围的控制阀门催化油浆流通量的调节。2.根据权利要求1所述催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀体压力等级比应选压力等级高一级。3.根据权利要求1或2所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀体口径比应选阀门口径大一级。4.根据权利要求1所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀芯采用两级串接方式。5.根据权利要求1所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀座也采用两级方式以与阀芯配套使用。6.根据权利要求1所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述顶盖、阀笼和阀座紧密结合。7.根据权利要求1所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀芯顶部连接的阀杆通过上下导向套管和上下填料函组件形成密封和导向。8.根据权利要求1所述的催化装置油浆系统专用控制阀，其特征在于，所述阀体流道、阀笼、阀芯及阀座均选用了碳化钨材料进行了有差别和针对性的超长寿命的设计及处理。
【专利摘要】本实用新型提供了一种催化装置油浆系统专用控制阀，包括阀体和阀盖，所述阀盖通过垫片与阀体顶部形成密封结合，所述阀体内的阀腔配置有带两级阀座的阀笼，所述阀笼内腔设置有与阀笼相匹配的两级阀芯；所述两级阀座和两级阀芯配合共同完成正常范围的控制阀门催化油浆流通量的调节，由于催化油浆富含磨损性极强的硅铝催化剂粉末，因此整个阀门所有具体的设计细节、阀体内壁处理和阀内件的材料选择均体现了阀门的超级耐冲刷及长使用寿命的设计理念。本实用新型所述的催化装置油浆系统专用控制阀门具有调节精细、耐油浆介质冲刷并具有超长使用寿命的特点。
【IPC分类】F16K27/02, F16K1/00, F16K1/32, F16K1/42, F16K1/36
【公开号】CN204961835
【申请号】CN201520488958
【发明人】杨镇纲
【申请人】杨镇纲
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年7月7日