[发明专利]1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构

说明书

技术领域

本发明属于阀门制造技术领域，涉及一种用于超过金属熔化温度的超高温工况下的阀门中与介质接触的阀杆的结构，具体指一种能满足1500℃超高温介质的具有水冷结构的阀杆结构。

背景技术

   在800℃左右较低温度等级的高温阀门，国内外有完全采用非金属制作的阀门,但由于非金属材料的属性不能满足急冷急热及高压工况的要求。国内外还有采用水冷措施使阀门能正常工作的，但这样会使介质的热损失太大,会使阀门出口介质达不到试验的要求, 因而不能被采用。根据目前国内外相关资料，在抗高温领域，没有能满足1500℃超高温高压高速工况下能安全工作的阀门。

发明内容

本发明提供一种能在超过金属熔化温度的超高温工况下安全可靠运行的阀门的水冷阀杆结构。

为此，所采用的技术方案为：

一种1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构，包括阀杆，所述阀杆为变径结构，且该阀杆上设置单循环水冷结构。

所述阀杆由阀杆主体和阀杆接头固接而成，该阀杆主体外部由具有大直径段和小直径段的两部分通过过渡段连接而组成变径结构。

所述阀杆主体和阀杆接头固接后，内部具有贯通的第一空腔；所述阀杆主体的大直径段端部的壁厚上加工有第一孔，该第一孔和所述第一空腔贯通；阀杆主体的大直径段的外周上加工有槽道，该槽道延伸至阀杆主体的小直径段的端部后汇集成环槽，该环槽处的阀杆主体的壁厚上加工有第二孔；所述阀杆主体的外周配装和变径的阀杆主体外周相适配的变径阀杆套，该变径阀杆套的内壁和槽道间形成外流道，该外流道和所述第一孔贯通；水冷内管一端和所述阀杆主体的第一空腔内壁密封连接，另一端和所述第一空腔内壁间具有第二流道，所述第二孔和该第二流道贯通。

分布在所述阀杆主体大、小直径段的槽道宽度不同。

分布在阀杆主体大直径段的槽道宽度比分布在阀杆主体小直径段的槽道宽度窄。

所述第二孔在阀杆主体的轴向分布若干排，该若干排第二孔在阀杆主体的径向截面上均布。

     本发明的变径结构，是一种满足高压工况阀杆的防飞出结构，并在阀杆主体外周面上加工宽窄不同、数量不同的水冷槽，以分别满足各自工况的要求。大直径段处的阀杆主体上槽道窄、数量多，该部位在阀门内直接受到高温介质的冲刷，工况恶劣，需要散热效果好，小直径段处的阀杆主体上槽道宽、数量少，没有高温介质的冲刷，但主要起到支撑作用。本发明使得冷却水在阀杆主体、阀杆套、水冷内管、阀杆接头形成的空间中流动，达到一个水冷却系统完整的单循环。水冷内管部位的Ο型圈既防止了进水从水冷内管底部进入出口部位，又防止了出口的水从Ο型圈密封处到达进口，形成了一个完整的单循环水冷，经传热热力计算得阀杆在1500℃超高温的工况下能够安全可靠运行 。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明阀杆主体剖切结构示意图；

图３为图２中的ＡＡ向剖视图；

图４为图２中的ＢＢ向剖视图；

图５为本发明阀杆主体外观结构示意图；

图６为图５中的C-C剖视图；

图７为图５中的Ｄ-Ｄ剖视图；

图８为本发明阀杆接头结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

一种1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构，包括阀杆，所述阀杆为变径结构，且该阀杆上设置单循环水冷结构。

如图1所示，所述阀杆由阀杆主体1和阀杆接头7焊接而成，该阀杆主体1外部由具有大直径段和小直径段的两部分通过过渡段连接而组成变径结构。

所述阀杆主体1和阀杆接头7固接后，内部具有贯通的第一空腔1-1；所述阀杆主体1的大直径段端部的壁厚上加工有第一孔1-2，该第一孔1-2和所述第一空腔1-1贯通；阀杆主体1的大直径段的外周上加工有槽道1-5，该槽道1-5延伸至阀杆主体1的小直径段的端部后汇集成环槽1-3，该环槽1-3处的阀杆主体1的壁厚上加工有第二孔1-4；所述阀杆主体1的外周配装和变径的阀杆主体1外周相适配的变径阀杆套2，该变径阀杆套2的内壁和槽道1-5间形成外流道，该外流道和所述第一孔1-2贯通；变径阀杆套2的小端和阀杆接头7的头部焊接连接。水冷内管6一端和所述阀杆主体1的第一空腔1-1内壁通过Ο型密封圈密封连接，另一端和所述第一空腔1-1内壁间具有第二流道，所述第二孔1-4和该第二流道贯通。本发明中水冷内管6的设计使得阀杆水冷系统出水可靠，Ο型密封圈防止了出水逆流，使冷却水在此形成的空间中流动，达到一个完整的单循环。