防卡防堵耐磨球閥的原理及設計

今天為大家介紹一項國家發(fā)明授權專利——一種防卡防堵耐磨球閥。該專利由超達閥門集團股份有限公司申請，并于2016年10月12日獲得授權公告。

內(nèi)容說明

本發(fā)明涉及閥門技術領域，尤其涉及一種防卡防堵耐磨閥門。

發(fā)明背景

閥門應用于石油、化工、電力、鋼鐵、天然氣、煤化工、多晶硅等各種裝置的導通和切斷，特別是對于使用介質具有大量固體顆粒、多相復雜介質裝置中的閥門，極易卡澀、堵塞，甚至無法開關和動作。

在這些裝置中曾大量使用閘閥、球閥等，由于閘閥中腔更容易堆積物料，直線運動的閘板往往無法向下關斷，并且更容易被拉傷和損壞，近年來使用球閥的比例越來越多，球閥由于為90°轉角開關，并且以目前的技術可以對球體和閥座進行硬化處理，因此球閥對物料具有一定的耐磨和刮除功能，使用效果較閘閥為好。但是，球閥的球體兩側具有兩個閥座，閥門關閉時，閥座之間就形成了一個與閥門進口與出口隔離的中腔，由于中腔較管道內(nèi)徑更大，物料及容易沉積和被劫持而無法排出，時間久了之后，中腔將擠滿物料而使球閥無法動作。

因此，對于固體顆粒物料、固體介質含量較多的多相介質、以及較為復雜的混合介質，目前的球閥還是無法徹底解決物料沉積和閥門卡堵的問題，這對裝置的生產(chǎn)和操作均具有較大的安全隱患，急需進行解決。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術存在的缺點和不足，而提供一種防卡防堵耐磨閥門，能夠在固體顆粒介質、含固液態(tài)介質、含固氣體介質及多相復雜介質應用中解決閥門中腔沉積、堵塞、開關卡澀等問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術方案是包括有閥體、閥芯、閥座和閥桿，所述的閥體包括有左右可拆卸拼接的閥體主體和閥體側蓋，閥體內(nèi)設置有相互連通的介質進口腔（ A ）、閥腔（ B ）和介質出口腔（ C ），介質進口腔（ A ）位于閥體側蓋內(nèi)，所述的閥芯為完整閥球切除部分側壁后構成的U形非整球結構，閥芯包括有上連接臂、側球面板和下連接臂，所述的上連接臂上設置有閥桿聯(lián)合轉動配合的閥桿榫孔，所述的下連接臂上設置有下軸轉動孔，該下軸轉動孔內(nèi)轉動設置有下軸，該下軸的外端固定設置于閥體相對于閥腔（ B ）下方位置上；該側球面板在閥芯處于閉合狀態(tài)下與閥座密封配合，所述的閥桿的中心軸線相對于閥芯的側球面板的球心作偏心設置，使得側球面板在閥芯處于全開狀態(tài)下與閥座之間存在最大介質流通間隙。

進一步設置是所述的閥桿的中心軸線與下軸的中心軸線相互同軸設置。閥桿的中心軸線相對于閥芯的側球面板的球心的偏心距離（b1）》下軸的中心軸線相對于閥芯的側球面板的球心的偏心距離（b2），閥桿的中心軸線相對于閥芯的側球面板的球心的偏心方向與下軸的中心軸線相對于閥芯的側球面板的球心的偏心方向相垂直。該閥芯的流道口尺寸均不小于介質進口腔（ A ）和介質出口腔（ C ）的內(nèi)徑尺寸。所述閥球和閥座配合表面均采用硬化技術處理使其耐磨閥座設置于閥座總成內(nèi)，該閥座總成安裝在閥球進口端，包括閥座、彈簧、前端密封圈、后端密封圈、彈簧座和彈簧壓圈，閥座的內(nèi)端限位設置有固定于閥體側蓋內(nèi)端的限位板。是彈簧座、彈簧壓圈均需以中心哈夫線為準分成兩半后再與閥座進行安裝，組成閥座總成。閥芯的側球面板的邊沿均為尖銳的弧形刮刀形狀。在閥座及閥腔（B）設置吹掃閥門，閥座處的吹掃閥在閥門關閉時吹掃閥座與閥球結合處，閥腔處吹掃閥在閥門全開時對閥球表面進行吹掃。

采用上述技術方案，閥座總成安裝在閥球進口前端，并通過限位板限制了移動位置，彈簧室完全密封、無污染，可以長期保持高度潔凈，閥球背面與管道直接連通，閥門在開啟過程中，閥球將逐漸脫離閥座，當閥門全開時，閥球與閥座將具有大間距，介質壓力可以流經(jīng)大間距處對體腔進行高速吹掃，自動清潔閥腔，防止介質沉積，當閥門關閉時，閥球將逐漸靠向閥座，閥球的尖銳邊沿在關閉過程中可以刮除閥座表面滯留物料，自動清潔閥座密封表面，直至完全吻合密封，閥座和閥腔處設置的吹掃閥門還可以在閥門關閉及完全開啟時進行吹掃，閥座、閥球和閥腔進行清潔，徹底解決物料沉積和閥門卡堵的問題，保證生產(chǎn)和操作的安全。