具有紧密截流能力的催化剂控制和排出阀的制作方法

具有紧密截流能力的催化剂控制和排出阀
1.优先权要求
2.本技术根据35u.s.c.
§
119(e)要求于2020年4月20日提交的美国临时申请第63/012,571号的优先权，该美国临时申请的全部内容通过引用明确地并入本文。


背景技术：

3.本公开内容涉及阀，尤其涉及滑动闸阀(slide gate valve)。更具体地，本公开涉及在流体催化裂化工艺中用于催化剂控制和用于控制气体和催化剂材料流动的催化剂排出阀的伺服中使用的滑动闸阀。
4.流体催化裂化是石油炼制厂中用于将石油原油中的高沸点、高分子量烃类馏分转化为更有价值的汽油、烯烃类气体和其它产品的工艺。流体催化裂化工艺的原料通常是原油中在大气压力下初始沸点为644华氏度(
°
f)或更高且平均分子量为约200至600或更高的部分。原料被加热到高温和中等压力，并与热的粉末状催化剂接触。
5.催化剂将高沸点烃类液体的长链分子分解成更短的分子，这些分子以蒸汽形式被收集。经加热的原料被注入催化剂立管中，在催化剂立管中，原料通过与从催化剂再生器提供的非常热的粉末状催化剂接触和混合而汽化并裂解成更小的蒸汽分子。催化剂流入具有容器的反应器中，在该容器中裂解后的产品蒸汽与废催化剂分离，并且废催化剂通过废催化剂流线返回到催化剂再生器容器。再生催化剂向反应器的流动由再生催化剂流线和立管部段调节。三个滑阀主要控制催化剂在再生器与反应器容器之间的流动，三个滑阀通常被称为rx催化剂阀、废催化剂阀和再生催化剂阀。还有两个阀，其用于控制来自再生器的催化剂流回再生器的流动方案，这两个阀被称为再循环阀和冷却催化剂阀。这些应用在fluid cokers、flexicokers、fccu、rfccu、dccu、dcu和其它类似类型的炼油工艺中具有各种名称，其利用内衬有耐火材料的滑阀来控制高温下的颗粒流动应用。
6.随着时间和催化剂颗粒的劣化，催化剂的反应性会持续损失。这种反应性损失需要在流体催化裂化工艺中随着时间推移通过从再生器中卸载催化剂并向再生器中装载新的催化剂来补偿。这两个过程都需要使用特殊的滑动闸阀，这种滑动闸阀在操作期间在催化剂撞击内表面时不会磨损。
7.催化剂包括细小的粉末或颗粒，其粒径分布范围为大约5微米至大约40微米大小。催化剂可以包括结晶沸石、基质、粘合剂和填料成分。基质成分可以包括氧化铝基质成分。粘合剂可以是硅溶胶，并且填料可以是诸如高岭土之类的粘土。
8.用于再生催化剂、废催化剂、rx催化剂、再循环催化剂、冷却催化剂的伺服或用于催化剂排出阀的伺服的滑动闸阀在功能和操作上会遇到问题，这是由于几个因素造成的。用于催化剂控制和排出应用的滑动闸阀需要在非常广泛的温度条件下运行，从可能低至零下三十华氏度(-30
°
f)的环境温度条件，到阀打开甚至部分打开或用于控制催化剂流动的瞬间约为1350
°
f或更高的工作温度。热催化剂流动通过阀时，会对阀产生温度冲击，并导致阀的耐磨损表面和部件失效。
9.热催化剂流动通过阀对阀的阀体、引导件、孔板、致动杆和阀盘造成损伤。滑阀的
所有部件都要承受巨大的压力，因为在催化剂开始流动时的瞬间加热与阀在催化剂停止流动之后冷却之间存在温度波动。由于这种与温度相关的极端操作条件，滑阀会过早地出现故障。
10.催化剂流动通过滑阀也是高度侵蚀性的，并导致滑阀及其部件的磨损。尽管催化剂颗粒的尺寸很小，但流动的催化剂会“喷砂”任何与催化剂接触的表面，但其速度比普通立方体类型的硅砂颗粒要高很多。催化剂流动通过阀是由阀上游侧的压力与阀下游侧的压力之间的压力差驱动的。这在废伺服、再生伺服、rx伺服、催化剂冷却器伺服和再循环伺服中可高达每平方英寸20磅(psig)。对于催化剂排出阀伺服，阀被连接到再生器的底部，其压力可以高达每平方英寸45磅(psig)或更高，而阀下游侧的压力是部分或全部真空。对于这种类型的阀，跨越催化剂排出阀的压降是非常高的。滑阀的正常操作在流动操作时通常保持在低于每平方英寸12磅或更低的压差，很少有在每平方英寸15至20磅的压差下操作的情况出现。用作催化剂排出阀的滑阀可能会跨越阀出现每平方英寸40或45磅的压降。
11.当有双向流动通过阀时，催化剂排出阀可能会遇到另一个问题。在这种操作中，催化剂在工艺开始时首先通过催化剂排出阀装入再生器，使得催化剂的流动沿着与正常流动的方向相反的方向。在这种操作中，阀的内部部件需要被设计为使催化剂在相对于阀的两个方向上流动，并且给阀的部件提供针对两个方向流动的侵蚀或磨损保护。
12.现有的滑阀遇到的另一个问题是，当力由致动杆(其使阀盘在打开位置与关闭位置之间移动)施加到阀盘以使阀盘移动到关闭位置时，阀致动杆倾向于弯曲。致动杆的弯曲导致致动杆填料箱中的填料过早失效，并且在行程末端位置无法受控。此外，由于催化剂在阀内堆积的干涉，阀盘有时会在阀盘的关闭行程的端点处在阀盘到达完关位置之前撞到机械止动部。


技术实现要素：

13.根据本公开内容，滑阀包括阀盘和阀盘容座。阀盘容座包括阀盘引导件和包含孔口的孔板，阀盘在阀盘引导件内选择性地在完全缩回的全开位置与完全伸出的全关紧密截流位置(全关紧闭位置，fully-closed tight shutoff position)之间滑动，完全缩回的全开位置允许气体和颗粒流动通过孔口，完全伸出的全关紧密截流位置密封孔口并阻止气体和颗粒流动通过孔口。
14.在说明性的实施例中，阀盘和阀盘容座包括对应的倾斜楔形部，当阀盘处于完全伸出的全关紧密截流位置时，该倾斜楔形部彼此接合以使阀盘楔压入与孔板的密封接合。阀盘被在完全伸出的全关紧密截流位置与部分缩回的未紧密截流位置(未紧闭位置，non-tight shutoffposition)之间选择性地调节，其中，在阀盘与孔板之间形成小的气隙，允许气体从孔口流出并通过阀盘与孔板之间的气隙，同时防止颗粒从孔口流出并通过该气隙。
15.在说明性的实施例中，致动杆在第一端处联接到液压缸(致动器)或电动操作的驱动组件(致动器)，并且在第二端处联接到阀盘。致动器适于使致动杆和阀盘在完全缩回的全开位置、完全伸出的全关紧密截流位置和部分缩回的未紧密截流位置之间选择性地线性滑动。致动杆的第二端柔性地联接到阀盘，使得阀盘能够相对于致动杆的第二端移动，借此当阀盘由致动器移动时，阀盘不会对致动杆施加弯曲力。
16.在考虑说明性实施例时，本公开内容的其它特征对于本领域技术人员而言将变得
明显，这些示例性实施例例示出了实施本公开内容的最佳模式，如目前所认识的。
附图说明
17.详细的描述特别参考了附图，在附图中：
18.图1是根据本公开内容的前视透视图，其示出了滑阀，并且示出了在用于催化剂排出工艺时在正常流动操作期间催化剂流入该阀的方向和催化剂流出该阀的方向；
19.图2是图1的滑阀的部分分解前视图；
20.图3是图1的滑阀的部分分解后视图；
21.图4是滑阀的闸门组件的前视透视图，其示出了阀盘容座和致动杆，该致动杆使阀盘相对于阀盘容座选择性地在完全缩回的全开位置与完全伸出的全关紧密截流(tight shutoff)位置之间滑动；
22.图5是图4的闸门组件的前视分解图，其额外示出了被可拆卸地联接到致动杆的远端的阀盘；
23.图6是闸门组件的后视透视图；
24.图7是闸门组件的后视分解图；
25.图8是滑阀的沿着图1的线8-8截取的横截面视图，其示出了阀盘相对于阀盘容座的孔板处于完全伸出的全关紧密截流位置；
26.图9是沿着图8的线9截取的详细视图，其示出了阀盘处于完全伸出的全关紧密截流位置；
27.图10是沿着图9的线10截取的详细视图，其示出了阀盘处于完全伸出的全关紧密截流位置；
28.图11是滑阀的类似于图8的横截面的横截面图，但示出了阀盘相对于孔板从完全伸出的全关紧密截流位置部分地缩回到部分缩回的未紧密截流位置；
29.图12是沿着图11的线12截取的详细视图，其示出了当阀盘处于部分缩回的未紧密截流位置时，阀盘与孔板间隔开短的距离，使得在阀盘与孔板之间形成小的气隙；
30.图13是沿着图12的线13截取的详细视图，其示出了当阀盘处于部分缩回的未紧密截流位置时阀盘与孔板之间的气隙；
31.图14是阀的横截面视图，该阀被示出为阀盘相对于孔板处于完全缩回的全开位置，其中催化剂被允许流动通过阀；
32.图15是示出了被施加到阀的阀盘的致动器力与时间的关系并且示出了阀盘相对于孔板的位置与时间和被施加到阀盘的致动器力的关系的图示，以及
33.图16是阀盘的透视图。
具体实施方式
34.图1至图14中示出了根据本公开内容的诸如滑阀之类的阀10。阀10可以包括如结合流体催化裂化和其它工艺使用以控制诸如催化剂之类的颗粒的流动的催化剂排出阀(catalystwithdrawal valve)。阀10包括主体12、细长的壳体14，壳体14具有与壳体14联接的第一端16以及第二端18。致动器20被联接到壳体14的第二端18。
35.阀10包括闸门组件90，如图4至图7所示。闸门组件90包括孔板92、由致动器20驱动
的阀盘166、以及一对阀盘引导件136a、136b，所述一对阀盘引导件136a、136b允许阀盘166相对于孔板92从阀盘166阻塞孔口114的第一关闭位置(如图8所示)移动到阀盘166被从孔口114移走以允许气体和颗粒流动通过孔口114的第二打开位置(如图14所示)。
36.当致动器20使致动杆196和阀盘166从阀盘166的完全缩回的全开位置(如图14所示)朝着阀盘166的完全伸出的全关位置(如图8所示)滑动地移动时，楔形部160的楔形表面162与阀盘166的楔形部184a-b的楔形表面186接合。楔形部160的楔形表面162将阀盘166的顶表面172沿着大致横向于轴线180且大致平行于中心轴线62的方向楔压(wedgingly press)到与孔板92和环126的密封表面128密封接合。阀盘166由此将孔口114和入口48的入口通道56相对于主体12的腔室38和出口50的出口通道70紧密地完全密封，并且防止气固混合物中的气体流和颗粒流通过孔口114流入腔室38和出口通道70。
37.为了防止阀盘166卡在图8至图10所示的完全伸出的全关紧密截流位置，阀盘166可以周期性地在完全伸出的全开紧密截流位置与图11至图13所示的稍微部分缩回的未紧密截流位置之间调节或滑动移动。当致动器20使致动杆196和阀盘166沿着轴线180部分缩回到部分缩回的未紧密截流位置时，如图11至图13所示，阀盘166沿着轴线180远离阀体12的侧壁32移动很短的距离。阀盘166相对于孔板92的这种轻微移动防止阀盘166粘到孔板92。由于阀盘166与孔板92之间的间隙171的标称尺寸，阀盘移动到部分缩回的未紧密截流位置会形成微小的开口，以允许一些气体而不是颗粒通过孔口114。
38.阀10的主体12包括顶部部分24、与顶部部分24间隔开的底部部分26、以及圆筒形侧壁28。侧壁28在顶部部分24和底部部分26的相反端部之间延伸。顶部部分24、底部部分26和侧壁28一起形成内表面34和外表面36。主体12包括由顶部部分24、底部部分26和侧壁28形成并位于顶部部分24、底部部分26和侧壁28内的中空内部腔室38。主体12包括法兰30，其被形成为包括开口40。开口40被配置成接受阀盖31。阀盖31密封法兰30的开口40，并且包括支架组件33，该支架组件33支撑驱动致动杆196的致动器20。开口40与腔室38流体连通。阀10的顶部部分24包括形成在顶部部分24的内表面34中的凹入的袋部42。
39.如图8所示，阀10的主体12包括与腔室38流体连通的入口48以及与腔室38流体连通的出口50。入口48包括与顶部部分24联接并从顶部部分24向外延伸的管状阀杆52。向外延伸的法兰54可以联接到阀杆52的外端。法兰54可以包括绕着阀杆52的中心轴线以大致圆形或矩形螺栓-孔图案排布的多个螺栓孔。入口48包括流体入口通道56，其延伸穿过顶部部分24、阀杆66和法兰68。入口通道56与主体12的腔室38选择性地流体连通。入口通道56包括形成在内表面34中的第一端口58。入口通道56包括形成在入口48中的第二端口60。第一端口58和第二端口60彼此流体连通。入口通道56沿着中心轴线62在第一端口58与第二端口60之间延伸。入口通道56由阀杆52中的在第一端口58与第二端口60之间延伸的大致圆筒形侧壁形成。
40.出口50包括管状阀杆66，其联接到主体12的底部部分26并从底部部分26向外延伸。向外延伸的法兰68可以联接到阀杆66的外端。法兰68可以包括以大致圆形或矩形螺栓-孔图案排布的多个螺栓孔。出口50包括流体出口通道70，其延伸穿过底部部分26、阀杆66和法兰68。出口通道70与主体12的腔室38流体连通。出口通道70包括形成在底部部分26的内表面34中的第一端口72以及形成在法兰68的外端中的第二端口74。第一端口72和第二端口74彼此流体连通。
41.出口通道70沿着中心轴线62延伸，使得入口通道56和出口通道70大致沿着中心轴线62彼此同轴对齐。出口通道70可以由从第二端口74向内延伸的大致圆筒形侧壁76形成。出口通道70也可以由大致圆锥形的侧壁78形成，该侧壁78在底部部分26的内表面34与圆筒形侧壁76之间延伸。圆锥形侧壁78在其从底部部分26的内表面34朝着圆筒形侧壁76延伸时向内渐缩。阀10的主体12可以由金属材料形成。
42.阀10包括闸门组件90，如图4至图7所示。闸门组件90包括阀盘容座91，该阀盘容座91位于主体12的腔室38内，并且联接到主体12。阀盘容座91包括孔板92。如图5所示，孔板92可以是大致矩形的，并且包括具有大致平坦的顶表面94的大致平坦的顶壁、以及具有与顶表面94间隔开且大致平行于顶表面94的底表面96的大致平坦的底壁。孔板92包括大致线性的第一端98、以及间隔开且大致平行并且线性的第二端100。孔板92包括在孔板92的第一端98与第二端100之间大致线性地延伸的第一侧边缘102、以及在孔板92的第一端98与第二端100之间大致线性地延伸并且与第一侧边缘102大致平行且间隔开的第二侧边缘104。第一侧边缘102和第二侧边缘104各自包括从孔板92的顶表面94延伸的座构件106。座构件106包括大致圆筒形的侧壁108，该侧壁108形成座构件106的周边，该周边适于安置并定位在主体12的顶部部分24的袋部42内，使得突出部108的端壁112与袋部42的底壁处于相配合的密封接合。
43.闸门组件90的孔板92包括孔口114，该孔口114延伸穿过孔板92和座构件106，并且形成穿过孔板92和座构件106的流体通道。孔口114包括位于座构件106的端壁112中的第一端口116、以及位于孔板92的底表面96中的第二端口118。如图7所示，孔口114包括在第一端口116与第二端口118之间延伸的侧壁120。侧壁120以及孔口114周围的区域包括耐火衬里122。耐火衬里122具有抗侵蚀性，并提供热绝缘，以限制高温和粗糙的物料对孔板92造成的损伤。耐火材料122由定位在耐火衬里122中间的保持器123固定就位。实质上，耐火材料122包围孔板92的孔口114。
44.孔板92还包括密封构件126，如图7所示。密封构件126围绕孔口114，并从耐火材料122径向向外定位。密封构件126优选地由耐侵蚀且耐磨损的材料形成，例如以kennametal inc.的stellite(司太立)商标出售的stellite(司太立)合金，stellite合金用在密封构件126和保持器123上，以限制腐蚀和磨损。位于孔口114与密封构件126之间的耐火材料122有助于在阀盘166被打开时防止热气和粗糙物料磨损密封构件126。耐磨衬里122在第一端口116与第二端口118之间延伸。密封构件126包括平坦的密封表面128，其与阀盘166密封接合。密封表面128可以磨得很光滑，达到约rms 32的光洁度，以便提供非常平整光滑的密封表面，防止不必要的泄漏。
45.闸门组件90的容座91还包括阀盘引导件136a和阀盘引导件136b，阀盘引导件136a和阀盘引导件136b如图6和图7所示，并且被配置为形成阀盘166在其中从打开位置滑动到关闭位置的容座91。阀盘引导件136a-b被构造为彼此基本相同，尽管它们彼此是成镜像的。每个阀盘引导件136a-b在第一端138与第二端140之间延伸。如图6所示，每个阀盘引导件136a-b包括大致平坦的内壁142、以及间隔开且大致平行的平坦外壁144。内壁142包括形成在内壁142中的一系列通道143，以允许溢出的催化剂材料从阀盘引导件136a-b上落下。每个阀盘引导件136a-b包括凹入的细长引导通道146，其从第一端138延伸到第二端140。
46.阀盘引导件136a-b的每个引导通道146包括大致平坦的侧壁148以及大致平坦的
壁150，该壁150在阀盘引导件136a-b的第一端138与第二端140之间延伸。引导通道146的侧壁148大致平行于内壁142。引导通道146的壁150在引导通道146的内壁142与侧壁148之间大致垂直地延伸。每个阀盘引导件136a-b包括在第一端138与第二端140之间大致线性地延伸的座152。阀盘引导件136a-b的每个座152适于接收孔板92的相应座106并与其互锁。阀盘引导件136a被联接到孔板92的第一侧边缘102，并且阀盘引导件136b被联接到孔板92的第二侧边缘104，使得阀盘引导件136a-b的引导通道146相对彼此处于相对间隔关系，并且大致彼此平行地延伸。阀盘引导件136a-b优选地包括stellite合金层，以提高耐磨性和耐温性。
47.每个阀盘引导件136a-b包括楔形部160，如图5所示。楔形部160可以位于阀盘引导件136a-b的内壁142上，并从该内壁142向外延伸。每个楔形部160包括大致平坦且倾斜的楔形表面162。楔形表面162相对于包括引导通道146的壁150的平面倾斜或成坡度。楔形表面162朝着引导通道146的壁150倾斜。楔形部160与阀盘引导件136a-b的第二端140间隔开。楔形部160距离阀盘引导件136a-b的第二端140比其距离第一端138更近。楔形表面162与孔板92的底表面96间隔开，并且相对于孔板92的底表面96处于倾斜的角度。
48.阀盘引导件136a-b的楔形部160被定位成使得阀盘166能够相对于孔板92线性地移动，随后在其行程的端点附近移动得更靠近密封构件并与其接合，以密封孔口114。当阀盘166接合楔形部160时，阀盘166被抬离阀盘引导件136a-b的壁150。当阀盘166被从全关位置向后移动时，阀盘166开始沿着楔形部骑行，在阀盘166与密封构件126之间形成气隙，以允许热的气体从孔口114离开，而防止催化剂材料的不必要流动。
49.每个阀盘引导件136a-b可以包括耐磨衬里164，该耐磨衬里164是由耐磨材料形成的层，例如stellite合金。耐磨衬里164可以形成每个阀盘引导件136a-b的引导通道146的侧壁148和壁150、内壁142、楔形部160和楔形表面162。孔板92和阀盘引导件136a-b通常可以由金属材料形成，但是耐磨衬里164可以由金属、陶瓷或其它耐磨材料形成。
50.闸门组件90还包括阀盘166。阀盘166可以包括大致矩形的板，其具有近端168和间隔开的远端170。阀盘166包括大致平坦的顶表面172、以及大体平坦的底表面174，该底表面174与顶表面172间隔开且大致平行。阀盘166包括细长的大致线性的第一侧边缘176、以及间隔开且大致平行的细长线性的第二侧边缘178。阀盘166的第一侧边缘176适于被滑动地接收在容座91的阀盘引导件136a的引导通道146内并且位于该引导通道146内。阀盘166的第二侧边缘178适于被滑动地接收在容座91的阀盘引导件136b的引导通道146内并位于该引导通道146。阀盘166适于相对于容座91的阀盘引导件136a-b和孔板92在引导通道146内沿着大致垂直于中心轴线62的线性轴线180选择地滑动。
51.阀盘166还包括细长的第一凹槽167和细长的第二凹槽169。凹槽167和169接合阀盘引导件136a-b的引导通道146并在其中滑动。凹槽167和169包括第一壁171、以及与第一壁171大致垂直的第二壁173。当阀盘166相对于阀盘引导件136a-b移动时，凹槽167、169的第一壁171沿着壁150滑动。
52.如图7所示，阀盘166包括间隔开的楔形部184a和184b，其从凹槽167、169的第一壁171向上延伸。每个楔形部184a-b包括大致平坦且倾斜的楔形表面186。楔形部184a-b的楔形表面186是大致彼此共面的。楔形部184a-b的每个楔形表面186从阀盘166的第一壁171向外朝着底表面174延伸且倾斜。楔形部184a-b与阀盘166的近端168隔开(set off)。楔形部
184a-b的位置有助于在阀盘166从部分打开的位置移动到全关位置时，同时地均匀抬升近端168和远端170。楔形部184a的楔形表面186适于滑动地接合阀盘引导件136a的楔形部160的楔形表面162并与其配合，以用作凸轮来转换阀盘166的线性运动，以便使阀盘166朝着孔板92移动。楔形部184b的楔形表面186适于滑动地接合阀盘引导件136b的楔形部160的楔形表面162并与其配合。当阀盘166被从打开位置移动到关闭位置时，阀盘166的楔形部184a-b接合阀盘引导件136a-b的楔形部160、162。楔形部的滑动接合使阀盘166的线性运动也具有垂直于线性运动的平移运动。
53.顶表面172、第一侧边缘176和第二侧边缘178、远端170、凹槽167和169以及楔形部184a-b的楔形表面186，可以包括由诸如stellite合金之类的耐磨材料制成的耐磨盖。阀盘166的近端168包括连接部190。如图5所示，连接部190可以包括大致t形的插槽192，其在顶表面172与底表面174之间延伸。t形插槽192包括具有近端的腿部，该近端在阀盘166的近端168中形成开口。t形插槽192还包括相对的凹部，其从t形插槽192的腿部的远端向外沿着相反的方向延伸。插槽192被设计成允许阀盘16侧向移动和向上平移，以便在关闭阀盘166时实现密封，而不会对致动杆196施加不必要的侧向载荷，侧向载荷可能导致杆196弯曲或以其它方式损坏。阀盘166可以由金属材料制成，但是耐磨盖层可以由金属、陶瓷或其它耐磨材料制成。
54.引导件136a-b在实心/凹口区段上的偏移量距离端口开口114大约为4.5英寸的回退(backset)。引导件倾斜平面或楔形部160相对于端口114开口的偏移量为3英寸。现有技术的阀上的引导件的典型磨损或侵蚀通常在孔板悬空下的引导件端部。在本发明中，由于压差而流出端口114的材料的喷射效应比楔形部160所处的位置更靠前，因此，侵蚀的效应不会影响引导件136a-b的楔形部160的整体性能。楔形部160的区域是作为引导件136a-b的一部分形成的，并且不是单独的部件。由于较陡峭的倾斜平面和单个实心阀盘166抵着座126，所设计的阀盘166在关闭位置不会粘住。
55.如图15所示，阀盘166优选地在将发生压降影响的鼻部197上包括三英寸的耐火材料191。stellite合金保持器被定位在耐火材料191之间，以帮助保持耐火材料191。阀盘166还包括座圈构件193，其与孔板92的座126相匹配，以在阀盘166处于全关位置时与座126形成密封。座圈构件193优选地由stellite合金制成，并且围绕中心区域195，该中心区域包括耐火材料。当阀盘166处于关闭位置时，阀盘166优选地包括6.5英寸的重叠部分，这使得即使座圈构件193不能与孔板92的座126完全密封，也能提供更多的截流功能(shutofffunctionality)。
56.阀盘166的顶表面中心区域195、鼻部197和阀盘166下方的前导边缘197都是可重建的，这意味着耐火材料在被热和侵蚀损坏之后可以用新的耐火材料替换。阀盘166的座圈构件193被布置成提供360度的表面，以与孔板92的座126的相同形状的360度表面相匹配。阀盘安放表面、倾斜配合表面和流道具有stellite合金覆盖层，以减少由极端操作条件造成的磨损。孔板92的座126具有与座圈构件193相同的形状，并且被配置为在阀盘166的完关位置之前的1％处一起建立接触，以允许倾斜平面表面的潜在磨损。
57.孔板92的安放表面126从存在压降的端口边缘回退3英寸。孔板92被制成凸起的端口，使得如果在孔板92的背面199上(朝向打开位置)有任何切割，孔板耐火材料表面将被侵蚀，而不是孔板92的基层金属，从而使孔板92完全可重建，使得耐火材料可以被替换。
58.引导件136a-b优选地与楔形部160一起作为实心整体件制成，而不是焊接在一起或用紧固件固定。这是为了给倾斜平面提供最大的强度。引导件136a-b在“l”形的长侧146上是“较高”的，以便为引导件和倾斜平面所在的区域提供更大的强度。引导件136a-b在“l”形的短边142上也较宽的，以便给引导件提供更多的流道支撑。引导件136a-b包括凹口143，并且对所有磨损表面包括stellite合金层。
59.阀盘166在侧面176、178上包括1.5英寸的额外偏移，使得座圈构件193具有可用于建立密封的足够表面面积。孔板阀盘166的边缘的耐火材料用保持片固定。位于中心区域195中的耐火材料用六角网或六边形的保持构件固定，以保持其位置。这在中心区域195中形成六角形的耐火砖图案。在制造期间，孔板92和阀盘166在加工工艺期间给保持片和六角网划线，以固定耐火材料，使得制造商准确地了解设置保持片和六角网的确切位置，从而使大量的人力投入能脱离制造阶段。这种布置使所有的部件都与工程师选择的确切设计一致。
60.阀10包括具有第一端198和第二端200的细长致动杆196，例如在图2和图7中所示。致动杆196的第一端198适于联接到致动器20。致动杆196的第二端200适于可移动地联接到阀盘166的近端168。致动杆196的第二端200包括大致t形的头部202之类的连接件，其适于被松散地接收并定位在阀盘166的t形插槽192内，并且将阀盘166可移动地互锁到致动杆196。致动杆196沿着轴线180在第一端198与第二端200之间延伸。t形头部202包括相对的凸耳201，其从第二端200横向于轴线180向外延伸，并且适于被松散地接收在t形插槽192的相对凹部中。致动杆196适于由致动器20选择性地沿着轴线180朝向或远离致动器20沿着轴线180线性移动。致动杆196的t形头部202和阀盘166的t形插槽192在阀盘166与致动杆196之间形成可移动的柔性和枢转连接，使得当致动杆196沿着轴线180大致线性移动时，致动杆196能够使阀盘166相对于容座91选择性地移动，而阀盘166能够相对于致动杆196的t形头部202枢转和侧向横移，使得阀盘166能够在关闭位置移动到与孔板92密封接合。致动杆196的第二端200没有与阀盘166刚性连接。因此，当致动杆196使阀盘166滑动地侧向移动，并随后沿着导向构件136a-b的楔形部160向上移动时，阀盘166不会对致动杆196施加弯曲力。也可以在致动杆196与阀盘166之间使用其它类型的柔性连接，例如，球和容座或者铰链销。
61.如图8所示，致动杆196向外延伸穿过主体12中的开口40，并穿过紧密围绕致动杆196延伸的填密环206延伸到壳体14中。致动杆196还滑动地延伸穿过紧密围绕致动杆196延伸的填料压盖208。致动杆196的第一端198被联接到致动器20。致动器20可以包括液压缸或包含电动马达210的电动致动器。致动器20适于使致动杆196和阀盘166相对于主体12、插座91和孔板92在完全伸出的全关紧密截流位置(如图8所示)与完全缩回的全开位置(如图14所示)之间大致线性地沿着轴线选择性地滑动。壳体14包括弹性线圈弹簧212，其将致动杆196和阀盘166远离致动器20并沿轴线180朝着壳体12的侧壁32偏压，并将阀盘166朝着完全伸出的全关紧密截流位置偏压。
62.本体12的入口48适于与热的气固混合物的供给连通。该气固混合物可以包括诸如空气之类的气体、以及诸如催化剂之类的固体颗粒。该气固混合物在压力下被供应到入口48。当阀盘166处于如图11所示的完全伸出的全关紧密截流位置时，阀盘166将孔口114和入口通道56相对于腔室38和出口通道70紧密地完全密封，从而防止气固混合物中的气体和颗粒从入口通道56流向出口通道70。
63.当致动器20使致动杆196和阀盘166从阀盘166的完全缩回的全开位置朝着阀盘166的完全伸出的全关位置滑动地移动时，容座91的楔形部160的楔形表面162分别与阀盘166的楔形部184a-b的楔形表面186接合。楔形部160的楔形表面162用作凸轮，使阀盘166沿着大致横向于轴线180且大致平行于中心轴线62的方向楔入与孔板92和环126的密封表面128密封接合。因此，阀盘166将孔口114和入口48的入口通道56相对于主体12的腔室38和出口50的出口通道70紧密地完全密封，并防止气固混合物中的气体流和颗粒流流动通过孔口114进入腔室38和出口通道70中。
64.在制造阀10时，将给楔形部使用各种倾斜度，并且倾斜度将根据阀的具体功能或阀的尺寸而变化。楔形部的倾斜度可以从大约9度到大约20度，优选地从大约10度到大约15度。倾斜度小于8度会导致阀盘166可能在关闭位置被锁住或粘住，使其难以在阀10的正常操作下打开。阀盘166的重量和通过孔口114的流量允许楔形部在阀盘166被从关闭位置朝着打开位置移动时保持接触。
65.当需要允许气固混合物从入口通道56流动到腔室38和出口通道70从而通过阀10时，致动器20使致动杆196和阀盘166沿着轴线180滑动地缩回到完全缩回的全开位置，如图14所示。如图14所示，阀盘166已经沿着轴线180远离主体12的侧壁32并相对于孔板92滑动，使得阀盘166不覆盖孔板92中的孔口114的任何部分。当阀盘166处于图14所示的完全缩回的全开位置时，气固混合物被允许从入口通道56流动通过孔板92中的孔口114，通过主体12的腔室38，并通过出口50的出口通道70，从而从阀10向外流动。
66.阀10用于在流体催化裂化工艺中控制气体、液体和催化剂材料的流动。阀10包括被配置为具有内部腔室34的阀体12。阀体12包括入口48和出口50。阀10包括定位在腔室34内的孔板92。孔板92被形成为包括孔口114。阀10还包括邻近孔口114定位的阀盘引导件136。阀盘引导件136包括引导通道146。阀盘引导件可以是单件单元，多件单元，是孔板92的一部分，或者是阀体12的一部分。阀10还包括阀盘166，其被配置成沿着引导通道146从全开位置滑动到全关位置，在全开位置，气体、液体和催化剂材料能够通过孔口114，在全关位置，孔口114被阻塞，防止气体、液体或催化剂材料流动通过孔口114。该阀还包括位于阀体12的内腔34中的凸轮。凸轮可以呈楔形部160、楔形部184的形式，或者可以是位于阀体中或孔板上的其它一些凸轮或倾斜平面表面。阀盘166从全开位置朝着全关位置的运动导致阀盘166沿着引导通道146线性滑动，直到阀盘166的行程中的这样一个点，在该点处，凸轮致使阀盘166朝着孔板92平移，以使阀盘166抵着孔板92密封，从而阻止通过孔口114的流动。
67.如图8至图10所示，当阀盘166处于完全伸出的全关紧密截流位置时，由于阀盘166通过楔形部160和184a-b压在孔板92上的楔力，阀盘166有可能卡在该位置上，使得阀盘166很难移动到完全伸出的全开位置，甚至不可能移动到完全伸出的全开位置。由于气固混合物中的颗粒会在楔形部160的楔形表面162与楔形部184a-b的楔形表面186之间，以及在阀盘166的顶表面172与孔板92之间，并且可能因加热而变得粘稠，从而可能导致对应的接合表面彼此粘连，因此阀盘166也有可能被粘住。
68.为了防止阀盘166卡在如图8至图10所示的完全伸出的全关紧密截流位置，阀盘166可以在完全伸出的全开紧密截流位置与如图11至图13所示的稍微部分缩回的未紧密截流位置之间周期性地调节或滑动移动。当致动器20使致动杆196和阀盘166沿着轴线180部分缩回到部分缩回的未紧密截流位置时，如图11至图13所示，阀盘166沿着轴线180远离阀
体12的侧壁32移动很短的距离。阀盘166的顶表面172因此不再楔入与孔板92的紧密密封接合，并且与孔板92间隔短的距离，从而在阀盘166的顶表面172与孔板92之间形成短的气隙216。气隙216的宽度可以短于气体-颗粒混合物中颗粒的最小直径。气隙216可以允许固体-气体混合物中的小股气体在孔板92的孔口114中流动，以通过气隙216进入主体12的腔室38中并进入出口50的出口通道70中，但气隙216足够小以防止气体-颗粒混合物中的颗粒通过孔板92的孔口114以通过气隙216进入腔室38中。因此，当阀盘166处于部分缩回的未紧密截流位置时，阀盘166阻止入口通道56和孔口114中的气体颗粒混合物中的颗粒流动通过孔口114进入主体12的腔室38和出口50的出口通道70中，使得气体颗粒混合物中的壳体流保持截流。
69.使阀盘166在完全伸出的全关紧密截流位置(如图8所示)与部分缩回的未紧密截流位置(如图11所示)之间的调节或循环，防止阀盘166粘在完全伸出的全关紧密截流位置。图15是示出了阀盘166在完全缩回的全开位置与完全伸出的全关位置之间的移动，以及使阀盘166在完全伸出的全关紧密截流位置与部分伸出的未紧密截流位置之间的调节，与由致动器20对阀盘166施加的力和时间的关系。
70.致动器20适于控制由致动器20施加到致动杆196的线性推力的大小，使其与所需的推力相比大约高或低一磅的力。致动器20可以将用于使阀盘166安放在完全伸出的全关紧密截流位置的推力控制为致动器20的总可用力的大约5％到10％。致动器20可以向致动杆196和阀盘166提供约为致动器20的总可用力的30％的缩回拉力。
71.致动器20通过对阀盘166的位置测量，使阀盘166朝着完全伸出的全关紧密截流位置移动到期望的位置，随后可以使阀盘166略微缩回多达移动量的约0.5％，随后以所需的推力使阀盘166伸出到完全伸出的全关紧闭部分。这在阀盘166被驱动到完全伸出的全关紧密截流位置时允许致动杆196与阀盘166重新对齐，以消除致动杆196的任何弯曲。随后，致动器20使阀盘166在完全伸出的全关紧密截流位置与部分缩回的未紧密截流位置之间以移动量的约0.5％选择性地调节，其中将阀盘166移动到部分缩回的非紧密截流位置所需的缩回力被监测。只要缩回力保持低于选定的大小，阀10就被认为是正常操作。如果阀盘166在打开时粘住或变得粘连，使得需要更大的缩回力来使阀盘166缩回，则对阀盘166施加的关闭力将减少约2％。施加到阀盘166的缩回力的大小也可以增加约5％。阀盘166将保持可靠的可移动性，如所期望的。
72.致动器20可以被编程为根据编程的基础选择性地打开和关闭阀10，以控制来自再生器的热催化剂流经阀10的量。每天或每周流过阀10的催化剂吨数可以计算并控制。对催化剂流动的控制使阀10下游管道的温度得以控制。
73.在不可能使阀盘粘在安放位置的情况下，液压回路被设计成在紧急“关闭”阀盘166期间降低安放阀盘166的力的大小。当失去电力或炼油厂fccu的指挥中心提供信号要求紧急关闭阀时，液压回路就会发挥作用。当紧急命令发出后，液压系统从蓄能器(液压活塞式)直接将液体倾泻到油缸的后端口，并驱动阀盘166到关闭位置。
74.不需要电力将阀盘166移动到关闭位置，因为其在失去电力的情况下工作，并且被认为是故障安全。因为紧急跳闸系统在没有电的情况下可用，因此在正常的esd电路中，没有方法可以“控制”对阀盘施加的力的大小。液压回路包括液压油减压阀，以用于控制在紧急跳闸功能期间从蓄能器驱动到油缸的液体压力。控制电路控制被施加到阀盘166的力的
大小，并且是可调节的以用于在未来不同尺寸的阀和不同的载荷在关闭方向受控的应用中使用。
75.尽管使阀盘166调节或循环是可选的，但测试表明，预期的阀盘166的不期望粘连没有发生。这是由于在引导件上和阀盘的底部上的楔形部所使用的角度导致的。在设计和测试期间，通过上述努力，注意到保护阀盘166被驱动到阀座128中的力的大小，但确定了，阀盘166可以在全压下被驱动到阀座中，并且将阀盘从阀座中拉出需要很小的力。例如，当以8800lb/sf将阀盘166驱动到阀座中到全关位置时，预计“可能”需要10000lb/sf至12000lb/sf才能打开阀，但测试表明，仅需要300lb/sf至350lb/sf就能重新打开阀盘166。对阀盘166执行了多次完全关闭，以证明阀盘166不会粘在关闭位置。
76.在正常操作下，阀盘166通常处于50％的端口打开位置，并且在操作状态下，阀盘166仍然可以被关闭。由于阀盘166被关闭的这个条件存在，则阀的液压控制系统被编程为在关闭方向上“控制推力”。该控制是滑阀设计功能的一部分，以确保阀盘166总是具有更多的力以将阀盘从关闭位置拉开的能力。
77.滑动闸阀10用于在流体催化裂化工艺中控制气体、液体和催化剂材料的流动，并且包括阀体12，该阀体12具有内部腔室34并且被形成为包括入口48和出口50。阀10包括定位在腔体34内的孔板92，并且孔板92被形成为包括孔口114。阀10还包括第一阀和第二阀盘引导件136a-b，其位于孔口114的相反两侧上，阀盘引导件136a-b各自包括引导通道146和具有楔形表面162的楔形部160。阀10还包括定位在第一和第二阀盘引导件136a-b之间并被配置为沿着阀盘引导件136a-b从全开位置滑动到全关位置的阀盘166，在全开位置，气体、液体和催化剂材料能够通过孔口，在全关位置，孔口114被阻塞，以防止气体、液体或催化剂材料流动通过孔口。
78.阀盘166包括一对楔形部184a-b，其各自具有楔形表面186。阀盘166从全开位置朝着全关位置的运动，致使阀盘166沿着第一和第二阀盘引导件136a-b线性滑动，直到阀盘166的行程中的这样一个点，在该点处阀盘166的楔形部184a-b与第一和第二阀盘引导件136a-b的楔形部160接合，致使阀盘166朝着孔板92平移，以使阀盘166抵着孔板92密封，从而阻止通过孔口114的流动。孔板92包括从孔口114径向向外定位的耐火材料122、以及从耐火材料122径向向外定位的密封表面126。
79.密封表面126包括stellite合金层。第一和第二阀盘引导件136a-b各自包括第一端138和第二端140，并且楔形部160更靠近第二端140定位，而不是第一端138，并且楔形部与第一和第二阀盘引导件136a-b是一体的。第一和第二阀盘引导件各自包括引导通道146和平坦内壁142，其中，楔形部160从内壁142向外延伸。阀盘166包括具有中心区域的顶表面，该中心区域具有耐火材料195、以及从中心区域径向向外定位的座圈构件193，座圈构件193适于在阀盘166处于全关位置时抵着孔板92的密封表面126密封。阀盘166包括鼻部197和耐火材料191，该耐火材料191包裹着阀盘166的鼻部197。阀盘166的楔形部184a-b与阀盘166是一体的。阀盘166被形成为包括插槽192，其被配置为接受致动杆196的端部200，该致动杆196由致动器20沿着轴线180移动，其中当阀盘166从全开位置移动到全关位置时，致动杆196与阀盘166的连接允许阀盘166相对于致动杆196的移动。致动器120被配置为周期性地将致动杆196和阀盘166沿着线性轴线180部分地缩回到部分缩回的非紧密截流位置，使得阀盘166不与孔板92处于密封接合，并且与孔板91间隔短的距离以形成气隙，以及随后将
阀盘166移动回到全关位置。
80.已经结合本发明的示例性实施例具体地示出和描述了本发明的各种特征，但是，必须理解到，这些特定的布置可能只是示例性的，并且应在所附权利要求的条款内给予本发明最充分的解释。