柱塞式下料阀的制作方法

本实用新型涉及阀门领域，具体的是一种柱塞式下料阀。

背景技术：

在石油化工项目中，柱塞式下料阀用于反应器、各种容器以及管线的下料、取样以及无死区关断操作，相比传统的插板阀、球阀等下料阀具有显著的优点，尤其是能够有效减少甚至避免在出料口形成死区的弊端。由于柱塞式阀瓣在阀腔内移动的过程中也是清洁阀腔的过程，因此，用于粉状固体物料的下料过程，能有效避免卡阻。设计多样化，能够与各种容器及管道连接，在放料和取样操作中应用良好，密封效果好。

柱塞式下料阀应用在流化床反应器出口作为下料阀，由于流化床反应器需要完成干燥和反应两个操作过程，而且操作温度较高，绝热层较厚，所以反应器出料管较长，标准的柱塞式下料阀安装后仍存在小部分死区，或者柱塞上部物料反应转化率较低，影响产品的质量。经过对柱塞式下料阀的结构进行部分改进，能够有效减少直至避免产生死区，并且使柱塞上部物料转化率较低的技术问题得到了有效的解决。

作为装有固体粉料的容器的下料阀，插板阀有广泛的应用业绩，具有结构简单、操作方便、密封效果好等优点。但是在某工艺装置中，由于流化床反应器的工艺特征及结构特点，流化床反应器内部采用金属烧结流化板型式，高温气体经过流化板吹起物料，在流化状态下完成干燥和还原反应，而且在干燥和反应过程中温度较高，要求在260℃～400℃之间，反应器外壳包附的绝热层较厚，使其出料管较长。具体结构型式如图1所示。插板阀上方形成死区体积较大，而且物料要在流化床反应器中完成干燥和反应两项工艺过程，由此导致了死区内物料干燥效果不理想，反应后转化率较低，甚至于湿物料在死区内由于加热干燥形成粘结，导致下料不畅甚至堵料，对全厂连续操作及经济效益产生严重影响。因此，以简单的插板阀作为流化床反应器的出料阀，不能满足工艺要求。在工艺装置中也曾尝试在插板阀上方的下料管上增加环状进气管，把堆积在死区内的物料吹起来，图1中流化床反应器下料端减少死区体积，改善干燥效果，提高反应转化率。但是在实际操作中，插板阀上方出料管内仍然存在死区，偶尔存在物料粘结，反应后死区内物料转化率较低，影响产品的质量，浪费昂贵的物料，所存在的技术问题没有得到有效的解决。

鉴于插板阀在使用时存在的上述问题，现有技术中又出现了柱塞式下料阀。柱塞式下料阀用于对反应釜、流化床、各种容器以及管线的放料、取样和无死区关断操作。对于需要阀门全排量工作的系统，柱塞阀比普通放料阀更适用。柱塞式下料阀采用Y型阀体，依靠柱塞式阀瓣的上下移动达到开启和关闭的功能，阀体内腔装有耐磨蚀的密封圈，高温环境时采用金属密封；阀体内壁及柱塞外壁采用高精度机械加工，具有高耐磨、密封效果好等特性；同时，阀门关闭时，柱塞式阀瓣能够顶出阀门上法兰面，有效减少死区容积。阀门开启后，物料经过侧方斜管流出，柱塞上部堆积少量粉状物料，能够有效减轻物料对柱塞上端部的磨蚀作用。在流化床反应器出口采用柱塞式下料阀，有效的减少了死区容积，相对于采用插板阀有了明显的改进，但是，阀门上部仍存在少部分物料反应转化率较低的现象，技术问题仍没有完全得到解决。

技术实现要素：

为了现有的柱塞阀的上部容易出现死区的问题，本实用新型提供了一种柱塞式下料阀，该柱塞式下料阀能够向阀门入口的上方喷气，避免了流化床反应器内部产生死区，提高了柱塞阀上部物料的反应转化率。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种柱塞式下料阀，包括阀体和阀芯，阀体含有入口和出口，阀芯套设于阀体内，阀芯与阀体密封连接，阀芯能够移动使阀体的入口和出口之间连通或隔断，阀芯的一端与阀体的入口相对应，阀芯的一端设有喷气孔，阀芯还设有进气口，进气口与所述喷气孔连通。

阀体含有立管，阀芯套设于立管内，阀芯与立管密封连接，阀体的入口位于立管的上端，阀体的出口位于立管的侧壁。

阀体还含有斜管，斜管位于立管外，斜管的一端与立管的侧壁连接固定，斜管的另一端为阀体的出口。

阀芯为两端封闭的筒状结构，阀芯内含有空腔，阀芯的中心线沿竖直方向设置，所述喷气孔位于阀芯的上端，所述喷气孔的喷射方向朝上。

阀芯的上端为烧结金属板，所述喷气孔位于烧结金属板内，所述空腔中的气体能够从所述喷气孔喷出。

所述进气口位于阀芯的下端，所述进气口与阀芯的所述空腔连通；当所述柱塞式下料阀处于关闭状态时，阀芯的下端位于立管的下端内，阀芯的上端位于立管的上端的上方；当所述柱塞式下料阀处于开启状态时，阀芯的下端位于立管的下端的下方，阀芯的上端位于立管的下部内。

所述柱塞式下料阀还包括阀杆，阀芯内含有空腔，进气口位于阀芯的下端，进气口与阀芯的所述空腔连通，阀杆的一端与阀芯的下端连接固定，阀杆的另一端位于阀体外。

阀杆为直立状态，阀杆内含有沿轴向贯通的内通孔，阀杆的上端插接于所述进气口内，阀杆与所述进气口密封固定连接。

所述柱塞式下料阀还包括进气管，进气管通过所述空腔与所述喷气孔连通，进气管含有依次连接的竖管段和横管段，进气管的竖管段的上端插接于阀芯的下端内，进气管的横管段位于阀芯和阀体外。

进气管的竖管段套设于阀杆内，进气管的竖管段与阀杆密封连接，阀杆的侧壁内设有沿阀杆的轴线方向设置的开口槽，进气管的横管段穿过该开口槽与进气管的竖管段连通，进气管能够沿阀杆的轴线方向往复移动。

本实用新型的有益效果是：该柱塞式下料阀能够向阀门入口的上方喷气，避免了流化床反应器内部产生死区，提高了柱塞阀上部物料的反应转化率。该柱塞式下料阀对现有的柱塞阀改动较小，成本较低，相对于价格昂贵的物料由于转化率低所带来的浪费，有较好的经济效果。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是流化床反应器下料端的结构示意图。

图2是本实用新型所述柱塞式下料阀的阀芯的结构示意图。

图3是本实用新型所述柱塞式下料阀在关闭状态时的结构示意图。

图4是本实用新型所述柱塞式下料阀在开启状态时的结构示意图。

1、阀体；2、阀芯；3、死区；4、立管；5、斜管；6、烧结金属板；7、阀杆；8、进气管；9、进气口；10、流化板。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种柱塞式下料阀，包括阀体1和阀芯2，阀体1含有入口和出口，阀芯2套设于阀体1内，阀芯2与阀体1密封连接，阀芯2能够移动使阀体1的入口和出口之间连通或隔断，阀芯2的上端与阀体1的入口相对应，阀芯2的上端设有喷气孔，阀芯2还设有进气口9，该进气口9与所述喷气孔连通，如图2至图4所示。

使用时，阀体1上端的法兰与流化床反应器下料端的法兰对应连接，外接气源能够从所述喷气孔向上喷出气体，从而达到对流化床反应器下料端内物料的搅拌效果，避免物料体积形成死区3。

在本实施例中，阀体1含有立管4和斜管5，立管4为直立的管状结构，立管4的轴线沿竖直方向设置，阀芯2套设于立管4内，阀芯2与立管4密封连接，阀体1的入口位于立管4的上端，阀体1的出口位于立管4的侧壁。斜管5位于立管4外，斜管5为倾斜的管状结构，斜管5的上端与立管4的侧壁的出口连接固定，此时斜管5的下端为阀体1的出口。即立管4的上端为该柱塞式下料阀的入口，斜管5的下端为柱塞式下料阀的出口。

在本实施例中，阀芯2为两端封闭的筒状结构，阀芯2内含有封闭的空腔，阀芯2的中心线沿竖直方向设置，所述喷气孔位于阀芯2的上端，所述喷气孔的喷射方向朝上。阀芯2的上端为烧结金属板6，烧结金属板6为现有的烧结金属多孔材料，所述喷气孔位于烧结金属板6内，所述喷气孔为烧结金属板6内自身带有的孔，所述空腔中的气体能够经过烧结金属板6内的所述喷气孔向上喷出。

在本实施例中，所述进气口9位于阀芯2的下端，如图2所示，所述进气口9与阀芯2的所述空腔连通。当所述柱塞式下料阀处于关闭状态时，阀芯2的下端位于立管4的下端内，阀芯2的上端位于立管4的上端的上方，如图3所示。当所述柱塞式下料阀处于开启状态时，阀芯2的下端位于立管4的下端的下方，阀芯2的上端位于立管4的下部内，如图4所示。

在本实施例中，所述柱塞式下料阀还包括阀杆7，阀杆7的上端与阀芯2的下端连接固定，阀杆7的下端位于阀体1外。阀杆7为直立状态，即阀杆7的轴线沿竖直方向设置，阀杆7内含有沿轴向贯通的内通孔，阀杆7的上端插接于所述进气口9内，阀杆7与所述进气口9密封固定连接。通过阀杆7可以推动阀芯2上下移动，从改变该柱塞式下料阀的关闭或开启状态。

在本实施例中，所述柱塞式下料阀还包括进气管8，进气管8通过所述空腔与所述喷气孔连通，进气管8含有依次连接的竖管段和横管段，竖管段的中心线沿竖直方向设置，横管段的中心线沿水平方向设置，进气管8的竖管段的上端插接于阀芯2的下端内，进气管8的横管段位于阀芯2和阀体1外。进气管8的竖管段套设于阀杆7内，进气管8的竖管段与阀杆7密封连接，阀杆7的侧壁内设有沿阀杆7的轴线方向设置的开口槽，进气管8的横管段穿过该开口槽与进气管8的竖管段连通，进气管8能够沿阀杆7的轴线方向往复移动。

在本实施例中，所述柱塞式下料阀在关闭状态下，阀芯2上端的烧结金属板6应与反应器的流化板10上边缘接近平齐，以便于出料管内部不会堆积物料。其次，采用与流化床反应器内部的流化板10相同材质的烧结金属流化板，阀杆7采用无缝钢管，空心的阀杆7与进气管8间采用严密的耐高温密封圈，采用两道密封结构保证密封效果。

该柱塞式下料阀的工作过程如下：

在反应器流化过程中，该柱塞式下料阀处于关闭状态，如图3所示采用与反应器流化板底部相同的气体通入进气管8，使阀芯2顶部的物料能够达到与流化板上部物料相同的处理效果。需要使该柱塞式下料阀处于开启状态时，使阀杆7带动阀芯2向下移动，进气管8可以相对于阀芯2向上移动，如图4所示。

为了验证此阀门改进后的实际使用效果，将改进后的该柱塞式下料阀安装在流化床反应器的下端，采用与流化板相同的进气参数进行通气，通过测量进气管气体流量，发现阀门进气管较流化板进气管阻力降要大，其余各方面效果良好。把反应器流化气从主管路减压阀上游引一路气并单独减压后通入柱塞内，经过调解进气压力，达到了良好的使用效果。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施例，不能以其限定实用新型实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本实用新型专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本实用新型中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。