一种催化剂输送工况用高温耐磨球阀的制作方法

1.本实用新型涉及球阀技术领域，具体说的是一种催化剂输送工况用高温耐磨球阀。


背景技术：

2.球阀是以球体作为启闭件，由操作结构驱动阀杆，带动球体做旋转运动的阀门，可用于管道介质流通或关断的控制。球阀根据设计型式（浮动球阀或固定球阀、软密封阀座或硬密封阀座等）的不同，适用于不同的工况。随着工业技术发展，工况参数逐渐提高，一些高温耐磨设备或管道（例如但不限于石油化工的连续重整、催化裂化、吸附脱硫等催化剂管线，煤化工的锁渣锁斗等工况）上，对球阀应用提出了更苛刻的需求。
3.对于高温耐磨工况球阀的设计，需要关注：1、高温密封结构设计。密封的主要部位有：主密封，即球体与阀座之间的密封；阀体与阀座外圆的密封；阀杆密封；阀体密封。
4.2、操作驱动链设计，工况下驱动链仍具备良好的操作性能；
5.3、阀门材料选用，零部件材料在工况温度下应性能良好，密封表面喷涂耐高温硬化涂层。
6.对于高温耐磨球阀，目前普遍采用浮动球出口端密封式硬密封球阀。这种球阀结构形式简单，高温下不易卡死，使用性能相对较好，但是仍普遍存在一些缺点。
7.如图1所示，1：碟簧因介质颗粒造成卡死。高温阀门较多使用碟簧作为弹簧元件提供载荷，使得阀门内件贴紧形成密封，当温度变化时，碟簧压缩或伸长以补偿其他零部件的变形量，同时采用柔性石墨密封件密封碟簧腔的两端，以隔离介质颗粒，形成碟簧的安装腔体。但是柔性石墨在高温下易发生烧蚀，失去隔离介质颗粒的作用，最终使得介质颗粒在碟簧腔中堆积，碟簧失稳，补偿作用，导致阀门卡死、密封失效，尤其在催化剂等介质颗粒细小的工况上，这种现象非常多。
8.如图2所示，2：阀座与阀体间隙泄露。目前高温阀门较多使用柔性石墨密封件来密封阀座与阀体之间的间隙，但是柔性石墨在有氧高温环境下易发生烧蚀，密封性能下降，无法满足长效使用的要求；同时，而球体在旋转时对阀座密封面有一个切向力，带动阀座发生偏转，使得密封件压缩量不均匀，也降低柔性石墨密封件的密封性能。此外，有厂家将阀座焊接在阀体上，但焊接变形导致球体和阀座表面贴合程度较低，阀门主密封性能差。


技术实现要素：

9.为解决上述技术问题，本实用新型提供一种催化剂输送工况用高温耐磨球阀，密封可靠、操作良好、使用寿命长，消除目前高温耐磨球阀产品存在的介质颗粒堆积导致碟簧失稳现象、解决阀座与阀体之间泄露的问题，有效保证良好的密封性能和操作性能。
10.为实现上述技术目的，所采用的技术方案是：一种催化剂输送工况用高温耐磨球阀，包括具有主流道的主阀体、具有侧流道的侧阀体、球体、入口端阀座、碟簧和阀杆，主阀体和侧阀体配合固定拼合连接，使主流道和侧流道相连通处形成一个阀腔，球体设置在阀
腔内，球体上连接有一端伸出外部并与催化剂输送方向相垂直的阀杆，球体与主阀体的阀腔内壁之间设有入口端阀座和碟簧，入口端阀座由安装在主阀体内孔上的碟簧与球体表面配合接触，侧阀体的阀腔内壁上开设有与球体相配合的密封球面。
11.入口端阀座、侧阀体的密封球面、球体的接触面上均喷涂耐高温硬化涂层。
12.与碟簧所接触的主阀体内孔上游相连的阀腔内壁面为斜面，该斜面向下游方向倾斜。
13.本实用新型有益效果是：本实用新型专利高温耐磨球阀，碟簧部位不设置防止颗粒堆积的碟簧腔，而采用开放式自动卸灰结构，即形成一个开放式的碟簧安装空间，颗粒不易在碟簧附近堆积，即使有堆积，也能在碟簧压缩量变化时，将颗粒挤出，消除了介质颗粒堆积导致碟簧失稳，最终导致阀门卡死/泄露的现象；在侧阀体上加工出球面作为密封面，不使用柔性石墨等软填料密封，直接避免了阀座与阀体间隙泄露问题，也没有焊接阀座带来的零件变形不均匀、密封面贴合程度差等问题。
14.本实用新型专利通过这一系列措施改变了现有技术的缺点，有效的提高了高温耐磨球阀的密封性能、操作性能和寿命。
附图说明
15.图1为现有技术碟簧腔防介质颗粒结构示意图；
16.图2为现有技术球体与侧阀体之间密封结构示意图；
17.图3为本实用新型的结构示意图；
18.图4为图3的ⅰ部放大图；
19.图5为本实用新型的球体与侧阀体之间密封结构示意图；
20.图中：1、主阀体，2、侧阀体，3、碟簧，4、入口端阀座，5、球体，6、阀杆
21.，7、支架，8、驱动装置，9、斜面，101、主流道，201、侧流道。
具体实施方式
22.结合附图和具体实施例对本阀门专利加以简单说明，但是，显而易见地，以下实施例虽然体现了本实用新型专利思路，但仅仅是本实用新型专利实施例的一种典型类型，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下实施例得到其他类型的实施方案。
23.如图3所示，一种催化剂输送工况用高温耐磨球阀，包括具有主流道101的主阀体1、具有侧流道201的侧阀体2、球体5、入口端阀座4、碟簧3和阀杆6，主阀体1和侧阀体2配合固定拼合连接，使主流道101和侧流道201相连通处形成一个阀腔9，球体5设置在阀腔9内，球体5上连接有一端伸出外部并与催化剂输送方向相垂直的阀杆6，伸出外部的阀杆6可连接驱动装置8，球体5与主阀体1的阀腔9内壁之间设有入口端阀座4和碟簧3，入口端阀座4由安装在主阀体1内孔上的碟簧3与球体5表面配合接触，碟簧部位不设置防止颗粒堆积的碟簧腔，而采用开放式自动卸灰结构，即形成一个开放式的碟簧安装空间，颗粒不易在碟簧附近堆积，即使有堆积，也能在碟簧压缩量变化时，将颗粒挤出。如图4所示，即在对应球体5的主阀体上开一个内孔用于安装碟簧3，在碟簧3与球体5之间安装入口端阀座4，碟簧3的小端与入口端阀座4相贴，其大端与主阀体1相贴，入口端阀座4受压的一面为平面，用于受压不
再出现碟簧腔，另一面为球面，用于与球体5相配合，设侧阀体2的阀腔9内壁上开设有与球体5相配合的密封球面，密封球面与球体5之间的密封为主密封，不设出口端阀座，球体5表面与侧阀体2上的密封球面贴紧形成密封。
24.入口端阀座4、侧阀体2的密封球面、球体5的接触面上均喷涂耐高温硬化涂层。
25.本实用新型专利高温耐磨球阀，包括主阀体1、侧阀体2、碟簧3、入口端阀座4、球体5、阀杆6、支架7、驱动装置8。本阀门为出口端密封，主阀体1安装在阀门的入口端，侧阀体2安装在阀门的出口端，支架7安装在主阀体上，驱动装置8直接或间接连接在支架7上，碟簧3、入口端阀座4、球体5、阀杆6、安装在主阀体1、侧阀体2、支架7、驱动装置8所形成的边界范围内，阀杆6安装在主阀体1的阀杆孔内，由阀杆孔内的台阶支撑阀杆6的凸肩，阀杆另一端穿过支架9的内孔，最终安装在驱动装置10的内孔中。
26.与碟簧3所接触的主阀体1内孔上游相连的阀腔9内壁面为斜面，该斜面向下游方向倾斜。碟簧安装在斜面、内孔和入口端阀座端面围成的一个开放式的大空间内，因该空间大，且为有一定角度的斜面，形成一个能自动卸灰的结构，颗粒不易在碟簧附近堆积。
27.碟簧3安装在主阀体1内孔中，入口端阀座4安装在主阀体1和碟簧3的内孔中，碟簧部位不设置防止颗粒堆积的碟簧腔，而采用开放式自动卸灰结构，即形成一个开放式的碟簧安装空间，颗粒不易在碟簧附近堆积，即使有堆积，也能在碟簧压缩量变化时，将颗粒挤出，消除了介质颗粒堆积导致碟簧失稳，最终导致阀门卡死/泄露的现象。
28.侧阀体2的内壁上加工有一密封球面，球体5与入口端阀座4的球面紧密贴合，并且球体5被紧紧压在侧阀体2的球面上；不使用柔性石墨等软填料密封，直接避免了阀座与阀体间隙泄露问题，也没有焊接阀座带来的零件变形不均匀、密封面贴合程度差等问题。