一种焦炉荒煤气关闭阀及其安装检修方法与流程

本发明涉及一种煤气隔断装置，尤其涉及一种焦炉荒煤气关闭阀及其安装检修方法。

背景技术：

随着国家对焦化行业节能环保要求的进一步提高，如何最大限度地回收焦炉生产中的余热资源成为当今焦化行业的前沿技术，荒煤气余热占到焦炉余热资源的30％以上，传统的生产工艺是将炭化室干馏产生的高温荒煤气经氨水喷洒降温后进入后续煤气净化单元，并且温度升高的焦油氨水靠自然冷却和换热进行降温，整个流程中荒煤气余热资源没有得到有效回收，造成了巨大的资源浪费。

近些年来，有关焦炉荒煤气余热利用的研究正处于工业试验阶段，诸多技术难题亟待解决，其中有效可靠的煤气隔断装置不论是在试验阶段还是在后期检修作业中都是关键设备，煤气隔断装置可以是独立的或组合式的，组合式隔断装置常由关闭阀(包括闸阀、蝶阀、球阀、截止阀等)及切断设施(如盲板、水封等)组成，但由于荒煤气的组分极其复杂，焦油与煤粉等杂质极易将关闭阀堵塞，并且荒煤气的温度在700-800℃之间，高温环境也降低了煤气隔断装置的工作可靠性。因此，传统的关闭阀已不能满足上述工业生产要求，迫切需要研发一种结构简单、操作方便、耐高温、易清理、密封严的关闭阀，并使其和盲板构成有效可靠的煤气隔断装置。

技术实现要素：

本发明提供了一种焦炉荒煤气关闭阀及其安装检修方法，所述焦炉荒煤气关闭阀结构简单、操作方便、耐高温、易清理、密封严，与传统的关闭阀相比，更适于在高温、煤气含尘量大、易堵塞的荒煤气管道上应用。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种焦炉荒煤气关闭阀，包括阀体一、阀体二、阀板、弹簧夹、密封顶盖、锁紧机构、密封底盖及放散管；所述阀体一、阀体二的外端分别设法兰与对应端的荒煤气管道连接；阀体一和阀体二的内端固定连接且连接处的内部并排设置阀板插槽及弹簧夹容留槽，阀板插槽中设阀板，弹簧夹容留槽中设弹簧夹，弹簧夹在弹簧夹容留槽中变形后产生轴向力使阀板压紧在阀体一的配合表面上实现两者的密封连接，阀体一和阀体二连接处的顶部设密封顶盖，密封顶盖通过锁紧机构与阀体一、阀体二连接，阀体一和阀体二连接处的底部通过密封底盖封闭，阀体二的内部空间与放散管连通，放散管上设球阀。

所述阀体一由阀体一本体、法兰一、直管一组成，阀体一本体和法兰一分别固定在直管一的两端；直管一内设耐火浇注料层；阀体一本体的外侧中部设阀板插槽，阀板插槽的轴向深度与阀板的厚度相等；阀板插槽的顶部设顶部凹槽一，顶部凹槽一的外沿处设向上突出的弧形凸沿，阀板插槽的底部设底部凹槽一；顶部凹槽一、底部凹槽一的轴向深度大于阀板插槽的轴向深度；所述阀板为平板结构，阀板的顶部设卡槽与阀体一本体上的弧形凸沿配合实现定位。

所述弹簧夹由手柄及弹簧钢丝组成，弹簧钢丝的中部为圆环形，两端具有等长的直段，直段的端部分别设手柄；弹簧夹处于自由状态时，弹簧钢丝的圆环形具有开口结构；当2个直段靠拢在一起时弹簧钢丝中部的圆环直径减小并趋向于形成一个整圆。

所述阀体二由阀体二本体、法兰二、直管二组成，阀体二本体和法兰二分别固定在直管二的两端；直管二内设耐火浇注料层；阀体二本体的外侧中部设“u”形的弹簧夹容留槽；弹簧夹容留槽的底部为半圆形槽，半圆形槽的直径小于弹簧钢丝自由状态下圆环形的直径；弹簧夹容留槽的深度与弹簧夹的弹簧钢丝直径相等，弹簧夹容留槽的侧边是向外扩大的斜边；弹簧夹容留槽的顶部设顶部凹槽二，底部设底部凹槽二；顶部凹槽二和底部凹槽二的轴向深度大于弹簧夹容留槽的轴向深度；直管二的一侧开设通孔，放散管为“l”形，放散管的一端自通孔处延伸至直管二内，另一端向上延伸，向上延伸的放散管上设球阀。

所述密封顶盖的底部设定位槽，阀体一本体的顶部、阀体二本体的顶部均卡设在定位槽中，定位槽与阀体一本体顶部、阀体二本体顶部之间设耐火陶瓷纤维纸，阀体一本体、阀体二本体之间的耐火陶瓷纤维纸底部设压板，多个螺钉穿过压板及耐火陶瓷纤维纸后固定在密封顶盖上。

所述锁紧机构由支座一、支座二、横杆、夹板及锁紧杆组成，阀体一本体与阀体二本体连接处的两端分别固设支座一、支座二，横杆的一端与支座一铰接，横杆的中部与密封顶盖上设置的铰支座铰接；支座二与夹板的一端铰接，夹板上设有通槽；夹板向上转动到竖直方向后横杆的另一端自通槽中穿过，夹板上设锁紧杆，锁紧杆的顶部设转动手柄，下部设螺纹段，底部设半球形压块，夹板的顶部对应开设螺纹孔与锁紧杆上的螺纹段配合，锁紧杆向下移动后能够将横杆锁紧固定，从而实现密封顶盖与阀体一、阀体二的密封连接。

所述铰支座与横杆之间通过铰轴连接，铰支座上与铰轴配合的孔为长圆孔，其长轴在水平方向。

所述密封底盖的顶部设凸台嵌装在阀体一本体的底部凹槽一、阀体二本体的底部凹槽二共同形成的底部空间内，密封底盖与阀体一本体的底部、阀体二本体的底部之间设耐火陶瓷纤维纸，多个螺钉穿过垫片、密封底盖和耐火陶瓷纤维纸后与对应部位的阀体一本体、阀体二本体固定。

所述阀板的顶部两端分别设螺栓孔，用于阀板取出时固定临时螺栓。

一种焦炉荒煤气关闭阀的安装检修方法，包括：

1)使用时，将焦炉荒煤气关闭阀通过两端的法兰与荒煤气管路连接；松开顶部的锁紧机构，将密封顶盖转到一边，先将阀板插入阀板插槽内，并使阀板顶部的卡槽与阀体二本体上的弧形凸沿咬合定位，然后安装弹簧夹；

2)安装弹簧夹时，捏住手柄将弹簧钢丝插入阀板旁的弹簧夹容留槽内，弹簧钢丝在弹簧夹容留槽内向内收缩产生弹性变形，由于弹簧夹容留槽的侧边为斜边，弹簧钢丝有向阀板一侧滑动的趋势，其弹性恢复力作用在阀板上，使阀板与阀体一本体的端面贴紧在一起；

3)阀板和弹簧夹安装完成后，将密封顶盖复位，使耐火陶瓷纤维纸与阀体一本体、阀体二本体的顶部紧密贴合，密封顶盖的位置通过铰支座上的长圆孔进行适当调整，然后转动锁紧杆使其底部的半球形压块紧压在横杆上；至此，焦炉荒煤气关闭阀安装完毕，投入使用；

4)使用过程中，焦炉荒煤气关闭阀内的灰尘聚积在由阀体一本体的底部凹槽一、阀体二本体的底部凹槽二组成的底部空间内，需要清理阀体内部积灰时，先打开密封顶盖将弹簧夹及阀板取出，再将密封底盖拆下，进行清灰作业；

5)拆卸阀板时，在其顶部两端的螺栓孔内旋入临时螺栓，用手或工具钩住临时螺栓后向上提出阀板；

6)将阀板换成孔板后，焦炉荒煤气关闭阀能够实现连通功能；

7)安装、拆卸阀板或孔板，以及清理积灰作业时，先将放散管上的球阀打开并通过放散管向焦炉荒煤气关闭阀内通入惰性气体，其余工况下球阀为常闭状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)密封可靠，阀板在弹簧夹的作用下与阀体形成可靠的密封，同时密封顶盖与锁紧机构配合，可进一步减少荒煤气的外泄；

2)操作简单，弹簧夹顶部设手柄，阀板顶部设螺纹孔，可方便地进行弹簧夹、阀板的安装与拆卸；

3)可拆卸式的底盖，便于定期处理阀体内的积灰；

4)操作关闭阀时自放散管向阀体内通入惰性气体，符合相关安全规范，确保操作人员的人身安全；

5)关闭阀内设有耐火浇注料层，更耐高温；

6)结构简单，制造成本低。

附图说明

图1本发明所述焦炉荒煤气关闭阀的立体结构示意图。

图2是发明所述焦炉荒煤气关闭阀的爆炸视图。

图3是本发明所述焦炉荒煤气关闭阀的主视图。

图4是图3中的a-a剖视图。

图5是图4中的b部放大图。

图6是本发明所述阀体一本体的立体结构示意图。

图7是本发明所述阀体二本体的立体结构示意图。

图8是本发明所述弹簧夹的立体结构示意图(左为自由状态，右为收紧状态)。

图中：1.阀体一11.阀体一本体12.法兰一13/23.耐火浇注料层14.直管一15.阀板插槽16.顶部凹槽一17.底部凹槽一2.阀体二21.阀体二本体22.法兰二24.直管二25.弹簧夹容留槽26.顶部凹槽二27.底部凹槽二3.锁紧机构31.支座一32.支座二33.横杆34.铰轴35.夹板36.锁紧杆4.弹簧夹41.弹簧钢丝42.手柄5.阀板51.螺栓孔52.临时螺栓6.密封顶盖61/71.耐火陶瓷纤维纸62.压板63/73.螺钉64.铰支座7.密封底盖72.垫片8.放散管9.球阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

如图1-图4所示，本发明所述一种焦炉荒煤气关闭阀，包括阀体一1、阀体二2、阀板5、弹簧夹4、密封顶盖6、锁紧机构3、密封底盖7及放散管8；所述阀体一1、阀体二2的外端分别设法兰与对应端的荒煤气管道连接；阀体一1和阀体二2的内端固定连接且连接处的内部并排设置阀板插槽15及弹簧夹容留槽25，阀板插槽15中设阀板5，弹簧夹容留槽25中设弹簧夹4，弹簧夹4在弹簧夹容留槽25中变形后产生轴向力使阀板5压紧在阀体一1的配合表面上实现两者的密封连接，阀体一1和阀体二2连接处的顶部设密封顶盖6，密封顶盖6通过锁紧机构3与阀体一1、阀体二2连接，阀体一1和阀体二2连接处的底部通过密封底盖7封闭，阀体二2的内部空间与放散管8连通，放散管8上设球阀9。

如图2、图4、图6所示，所述阀体一1由阀体一本体11、法兰一12、直管一14组成，阀体一本体11和法兰一12分别固定在直管一14的两端；直管一14内设耐火浇注料层13；阀体一本体11的外侧中部设阀板插槽15，阀板插槽15的轴向深度与阀板5的厚度相等；阀板插槽15的顶部设顶部凹槽一16，顶部凹槽一16的外沿处设向上突出的弧形凸沿(如图5所示)，阀板插槽15的底部设底部凹槽一17；顶部凹槽一16、底部凹槽一17的轴向深度大于阀板插槽15的轴向深度；所述阀板5为平板结构，阀板5的顶部设卡槽与阀体一本体11上的弧形凸沿配合实现定位。

如图8所示，所述弹簧夹4由手柄42及弹簧钢丝41组成，弹簧钢丝41的中部为圆环形，两端具有等长的直段，直段的端部分别设手柄42；弹簧夹4处于自由状态时，弹簧钢丝41的圆环形具有开口结构；当2个直段靠拢在一起时弹簧钢丝41中部的圆环直径减小并趋向于形成一个整圆。

如图2、图4、图7所示，所述阀体二2由阀体二本体21、法兰二22、直管二24组成，阀体二本体21和法兰二22分别固定在直管二24的两端；直管二24内设耐火浇注料层23；阀体二本体21的外侧中部设“u”形的弹簧夹容留槽25；弹簧夹容留槽25的底部为半圆形槽，半圆形槽的直径小于弹簧钢丝41自由状态下圆环形的直径；弹簧夹容留槽25的深度与弹簧夹4的弹簧钢丝41直径相等，弹簧夹容留槽25的侧边是向外扩大的斜边；弹簧夹容留槽25的顶部设顶部凹槽二26，底部设底部凹槽二27；顶部凹槽二26和底部凹槽二27的轴向深度大于弹簧夹容留槽25的轴向深度；直管二24的一侧开设通孔，放散管8为“l”形，放散管8的一端自通孔处延伸至直管二24内，另一端向上延伸，向上延伸的放散管8上设球阀9。

所述密封顶盖6的底部设定位槽，阀体一本体11的顶部、阀体二本体21的顶部均卡设在定位槽中，定位槽与阀体一本体11顶部、阀体二本体21顶部之间设耐火陶瓷纤维纸61，阀体一本体11、阀体二本体21之间的耐火陶瓷纤维纸61底部设压板62，多个螺钉63穿过压板62及耐火陶瓷纤维纸61后固定在密封顶盖6上。

所述锁紧机构3由支座一31、支座二32、横杆33、夹板35及锁紧杆36组成，阀体一本体11与阀体二本体21连接处的两端分别固设支座一31、支座二32，横杆33的一端与支座一31铰接，横杆33的中部与密封顶盖6上设置的铰支座64铰接；支座二32与夹板35的一端铰接，夹板35上设有通槽；夹板35向上转动到竖直方向后横杆33的另一端自通槽中穿过，夹板35上设锁紧杆36，锁紧杆36的顶部设转动手柄，下部设螺纹段，底部设半球形压块，夹板35的顶部对应开设螺纹孔与锁紧杆36上的螺纹段配合，锁紧杆36向下移动后能够将横杆33锁紧固定，从而实现密封顶盖6与阀体一1、阀体二2的密封连接。

所述铰支座64与横杆33之间通过铰轴34连接，铰支座64上与铰轴34配合的孔为长圆孔，其长轴在水平方向。

所述密封底盖7的顶部设凸台嵌装在阀体一本体11的底部凹槽一17、阀体二本体21的底部凹槽二27共同形成的底部空间内，密封底盖7与阀体一本体11的底部、阀体二本体21的底部之间设耐火陶瓷纤维纸71，多个螺钉73穿过垫片72、密封底盖7和耐火陶瓷纤维纸71后与对应部位的阀体一本体11、阀体二本体21固定。

所述阀板5的顶部两端分别设螺栓孔51，用于阀板5取出时固定临时螺栓52。

一种焦炉荒煤气关闭阀的安装检修方法，包括：

1)使用时，将焦炉荒煤气关闭阀通过两端的法兰12、22与荒煤气管路连接；松开顶部的锁紧机构3，将密封顶盖6转到一边，先将阀板5插入阀板插槽15内，并使阀板5顶部的卡槽与阀体二本体21上的弧形凸沿咬合定位，然后安装弹簧夹4；

2)安装弹簧夹4时，捏住手柄42将弹簧钢丝41插入阀板5旁的弹簧夹容留槽25内，弹簧钢丝41在弹簧夹容留槽25内向内收缩产生弹性变形，由于弹簧夹容留槽25的侧边为斜边，弹簧钢丝41有向阀板5一侧滑动的趋势，其弹性恢复力作用在阀板5上，使阀板5与阀体一本体11的端面贴紧在一起；

3)阀板5和弹簧夹4安装完成后，将密封顶盖6复位，使耐火陶瓷纤维纸61与阀体一本体11、阀体二本体21的顶部紧密贴合，密封顶盖6的位置通过铰支座64上的长圆孔进行适当调整，然后转动锁紧杆36使其底部的半球形压块紧压在横杆33上；至此，焦炉荒煤气关闭阀安装完毕，投入使用；

4)使用过程中，焦炉荒煤气关闭阀内的灰尘聚积在由阀体一本体11的底部凹槽一17、阀体二本体21的底部凹槽二27组成的底部空间内，需要清理阀体内部积灰时，先打开密封顶盖6将弹簧夹4及阀板5取出，再将密封底盖7拆下，进行清灰作业；

5)拆卸阀板5时，在其顶部两端的螺栓孔51内旋入临时螺栓52，用手或工具钩住临时螺栓52后向上提出阀板5；

6)将阀板5换成孔板后，焦炉荒煤气关闭阀能够实现连通功能；

7)安装、拆卸阀板5或孔板，以及清理积灰作业时，先将放散管8上的球阀9打开并通过放散管8向焦炉荒煤气关闭阀内通入惰性气体，其余工况下球阀9为常闭状态。

本发明所述一种焦炉荒煤气关闭阀，阀体内设有弹簧夹4和阀板5，通过弹簧夹4的弹性变形恢复力使阀板5与阀体之间形成可靠的密封，预开启焦炉荒煤气关闭阀时只需将阀板5更换为孔板。

阀体二本体21上设弹簧夹容留槽25，弹簧夹4的弹簧钢丝41置于弹簧容留槽25中，其顶部的手柄42置于阀体一本体11的顶部凹槽一16与阀体二本体21的顶部凹槽二26共同形成的空间内。

阀体一本体11、阀体二本体21均为加工件，为保证阀板插槽15与弹簧夹容留槽25的表面配合精度，阀体一本体11、阀体二本体21上配钻销孔，阀体一1、阀体二2加工完成后通过定位销进行组装，组装完成后将连接处采用连续焊缝焊接，保证其连接的严密性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。