[发明专利]高压管道化密封料浆阀

说明书

技术领域

本发明涉及料浆阀，尤其是一种用于高压管道化氧化铝粉生产线中的料浆阀。

背景技术

为了不断降低氧化铝的生产成本及提高产量，郑州铝厂提出了一个全新的氧化铝粉生产技术，从德国引进管道化氧化铝粉生产工艺，管道的压力增至11.0MPa(原拜尔法氧化铝粉生产线管道压力6.4MPa)，主要管道的口径从拜尔法生产的250mm降到100～150mm，管道的带压流速增大，其生产线对阀门提出了更高的要求，需耐高压、耐磨损、耐震动。

这种管道化工艺生产氧化铝粉的成本低，产量高，易上马。管道化氧化铝粉生产线与拜尔法氧化铝粉生产线的工作原理类似，都是在管道和阀门中，通过碱、温度、压力进行反应的过程而形成氧化铝粉，从生产工艺上可以看出，阀门是生产氧化铝粉的关键设备。

管道化氧化铝粉生产线中的氧化铝溶液对阀门提出了更为苛刻的要求，其含碱(NT)210g/L，固含240g/L，粒度+160A<20％+100A<10％，温度300℃，压力11.0Mpa。料浆阀密封面磨损的原因主要是受坚硬颗粒料浆的冲刷，而流速的高低对密封磨损的影响起决定作用，远远超出了正比的范畴。在某些工况下，阀门必须频繁开启、关闭，在关闭开启的过渡过程中，密封面受高速坚硬颗粒料浆的冲刷，料浆阀密封面磨损严重。介质流速以10多米/秒的速度穿过，几乎瞬时就在密封面撕开一条口子，高速的液流又将在管道后面生成大量的气蚀现象，大大缩短了阀门寿命。在这种恶劣的工况下，大多数阀门的使用周期≤45天，而生产线要求阀门的使用周期≥120天。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种使用在高压管道化生产线上的带有主、副两道密封的料浆阀，以大大减轻高速坚硬颗粒料浆对料浆阀密封面的磨损和腐蚀，延长料浆阀的寿命，提高氧化铝生产的经济效益。

为此，本发明采用如下的技术方案：拜尔法密封料浆阀，包括阀瓣、连接在阀瓣上的阀杆和与阀瓣密封配合的阀座，其特征在于阀瓣的下部设有一密封口导流装置，所述阀座与阀瓣间形成一位于密封口导流装置上方的主密封副，其采用高硬度材料制成的球面与球面的密封结构。高速浆流一般出现于阀门关闭后期或开启前期，密封口导流装置在阀座通道中能起到延长泄漏路径，增加泄漏流阻的目的，从而降低了流过主密封副的料浆流速。主密封副起着最后关死阀门的作用，只要它未磨损，该阀门总是有效。本发明采用了球一球密封的主密封副形式，既具有适当的宽度保持了传统锥一锥密封的吻合可靠、耐磨的特性；又具有传统球一锥密封的自动定心功能，可大大方便用户的使用和维修，将传统的两种密封副形式的优点合二为一，延长了阀的使用周期。

所述的高压管道化密封料浆阀，密封口导流装置包括位于阀座处的阀瓣下部形成的一弯折部，该弯折部的侧壁与阀座间有一轴向设置的副密封副，该副密封副采用平面与平面密封，其下部形成一导流口。弯折部起到延长泄漏路径的作用，轴向设置的副密封副用以增加料浆的泄漏流阻，进一步降低料浆的流速，导流口起到料浆流量从大到小的过渡。

所述的高压管道化密封料浆阀，阀瓣与阀座的密封球面的半径相同，即双球面实现0对0的公差，使阀的使用周期提高了三倍以上。

所述的高压管道化密封料浆阀，主密封副采用斜向设置，与副密封副成一钝角，使料浆的流动方向从副密封副流到主密封副时发生了较大的转向，能有效降低料浆的流速。

所述的高压管道化密封料浆阀，主密封副的球面与球面的结合部上设有一条耐高温的“O”型橡胶密封圈，采用以柔克钢的办法，即使水铝石到了主密封付前，已被“O”型橡胶圈挡住，“O”型橡胶圈本身具有弹性，在开启和关闭下，生成高速水铝石的微小间隙，已被“O”型橡胶圈挡住了(“O”型圈设计时比钢性密封副高)，消除了造成高速水铝石的条件。

所述的高压管道化密封料浆阀，采用的高硬度材料为碳化钨，将阀门密封面的硬度提高到水铝石的硬度之上，当水铝石集结在密封面上时，用阀杆支承阀瓣上的作用压力把水铝石压碎，而在密封面不造成痕迹，进一步延长了阀的使用周期。

本发明的密封口导流装置在阀座通道中起到延长泄漏路径，增加泄漏流阻的目的，降低了流过主密封副的料浆流速，具有以下有益效果：延长了料浆阀的使用寿命，也即延长了氧化铝生产线的停产检修周期，带来了巨大的经济效益；有效地解决了高压管道化氧化铝粉生产线中料浆对密封面的冲刷、腐蚀和易结疤的技术难题，使此类阀门的使用周期提高了三倍以上；可替代同类进口阀门，降低了生产成本。

下面结合说明书附图和实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明