[实用新型]调节阀耐冲蚀结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业过程控制阀，具体说涉及一种调节阀耐冲蚀结构。

背景技术

跨入新世纪后，我国的工业进入结构性调整时期，化工能源政策作了重大调整，从石油为主转向以煤为主。煤化工的第一道工序是将煤转化成合成气，原用的造气炉效率低又污染环境，国家下决心淘汰；要采用世界上先进的水煤浆气化炉装置(以下简称气化炉)，为此气化炉列入国家“863”计划，2005年攻关成功；在山东兖矿国泰化工有限公司建造了国产的第一个气化炉，日处理1150吨煤；建成了年产24万吨甲醇示范工程。

进入气化炉燃烧的水煤浆(俗称黑水)，在节流后，有极强的冲蚀破坏性。当时国内调节阀的主流产品是八十年代以后从美英德日等国引进的产品，用于控制一般的液态或气态介质，没有耐冲蚀功能，所以无法使用。这种特殊的抗冲蚀调节阀是国内缺门产品，全靠进口；价格可是说是天价，使用寿命也不长。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种调节阀耐冲蚀结构，能抵抗高速颗粒的冲蚀和气蚀，以克服现有技术中存在的缺陷。

本实用新型采用以下技术方案：

一种调节阀耐冲蚀结构，包括设于阀腔底部出口端的阀座，阀腔内设有可上下移动的阀芯组件，所述阀座内设有衬套，该衬套内径与阀芯组件上的阀芯头的外径配合，所述衬套、阀芯头分别为硬质合金，连接阀腔的阀座上端面和阀芯柄表面为硬质合金。

进一步地，所述阀座上端面和阀芯柄表面为烧结硬质合金。

优选地，所述硬质合金为碳化钨。

进一步地，所述阀芯头外径D≤50mm时，阀芯头为硬质合金压制的实心零件；当阀芯头外径D＞50mm时，阀芯头为空心零件。

在本实用新型中，按受冲蚀的严重程度，在各段流道上分别采用整体硬质合金，或表面烧结硬质材料，组成连续的保护层，抵抗高速颗粒的冲蚀和气蚀。除了具有普通过程工业调节阀的必备功能外，本实用新型具有极强的耐冲蚀性能，可适应于控制液体与固体颗粒混合的砂浆类介质，目前在煤气化炉装置中大量用于调节水煤浆流量。

附图说明

图1为本实用新型涉及的调节阀耐冲蚀结构的示意图。

具体实施方式

见图1，为本实用新型涉及的调节阀耐冲蚀结构。根据设计要求，介质从阀腔7一侧进入，经节流后，由阀腔7底部流出。阀腔7底部出口端设阀座2，阀座2连接着出口管9。在阀腔7内设有导套6，阀芯组件在导套6中并沿导套6上下移动。阀芯组件包括阀杆8、阀芯柄5、阀芯头4。所述阀座2内设有衬套1，该衬套1内径d与阀芯头4的外径D配合，衬套1、阀芯头4、以及阀座2上连接阀腔7的上端面21和阀芯柄表面均为硬质合金。由于阀芯头4用硬质合金，而阀芯柄5一般用不锈钢，二者的硬度相差很多，线膨胀系数也相差较大，所以不能用一般机械连接。可以在不锈钢阀芯柄5中加工倒锥形的内孔，阀芯的尾轴上磨削出环形槽，装配时加热阀芯柄5使锥孔膨胀，然后把阀芯尾轴压入孔中，这样可保证在强烈冲击、振动、升温时阀芯不脱落。

因现有技术中，冲蚀、气蚀最严重的地方发生在阀芯进入阀座2内孔产生节流效果的位置，所以这二个零件表面要特别处理。外径D≤50mm的小规格阀芯头4用硬质合金压制成实心零件，D＞50mm的大规格阀芯头4用空心硬质合金。阀座2的上表面未进入节流高速区，用烧结硬质合金3；阀座2内孔则是冲蚀区，镶嵌有硬质合金的衬套1，有足够厚度抵抗冲蚀。阀芯柄5受冲蚀部位和阀座上表面相似，也用烧结硬质合金3；这样根据冲蚀强度的不同，形连成连续保护层。在经多次试验后，可确定适当的厚度，以抵抗长期冲蚀，又保证强劲的结合力。优选地，硬质合金为碳化钨。阀座2加工过程比较特殊，衬套1先热压入阀座2的内孔中，然后在阀座2的斜面上烧结硬质合金3，再机械加工衬套1到规定尺寸；在装配时，阀座先装入阀体的配合孔，用螺钉拧紧定位。

在本实用新型中，按受冲蚀的严重程度，在各段流道上分别采用整体硬质合金，或表面烧结硬质材料，组成连续的保护层，抵抗高速颗粒的冲蚀和气蚀。除了具有普通工业过程调节阀的必备功能外，本实用新型具有极强的耐冲蚀性能，可适应于控制液体与固体颗粒混合的砂浆类介质，目前在煤气化炉装置中大量用于调节水煤浆流量。