[发明专利]多通阀

说明书

可用作炼焦器切换阀的具有横向于入口的出口的多通阀。密封的下套筒组合件提供半耳轴球支撑。出口阀座凹部的上部部分形成于阀盖中，并且下部部分形成于阀体中，所述上部部分和所述下部部分一起偏置弹性构件以独立于端部连接件负载阀座。在阀盖组装之前，当球旋转成面向阀体出口时，阀座凹部中存在足够的空间来插入阀座，将所述阀座滑动到所述球上，然后插入所述弹性构件。当所有所述阀座和弹性构件处于适当位置时，所述阀盖的接合偏置所述弹性构件的上部部分以负载所述阀座。在阀操作中，扩大的球出口孔可以跨越两个出口端口并在切换期间维持工艺介质流。此外，组装、操作和维修所述阀的方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求均于2018年5月18日提交的美国临时申请序列号62/673,581和美国临时申请序列号62/673,703的权益和优先权，所述美国临时申请的公开内容通过引用全部并入本文。

背景技术

炼焦器切换阀(CSV)通常用于将重油的流动从一个焦炭鼓转移到另一个焦炭鼓。工艺料流的典型温度超过200℃，并且有时高达500℃，其中切换焦炭鼓之间的典型时间为16小时到24小时。当在这些温度下保持若干小时时，重油将变成焦炭。如果重油进入阀腔或阀座中并在其中形成焦炭，则CSV可能会卡住。此外，在生产期间切换CSV会导致工艺流程的短暂中断，通常降低40％。瞬态流动限制可能导致加热器内出现热点、焦炭沉积、结垢等，从而产生早期维护需求和/或导致设备故障。通常，对于切换操作，加热器中的燃烧速率和/或流速降低，这使切换过程复杂化并且降低了效率。

常规的CSV通常具有流量控制元件或球，所述流量控制元件或球通过使用法兰式管道连接件将波纹管弹性构件装载在出口端口处的管状阀座中而漂浮。波纹管弹性构件易于结垢并提供另外的潜在泄漏路径。阀座的负载通过将管线负载联接到阀座负载而复杂化。在启动操作期间，相关管道系统中的热增长可以改变端部连接件上的机械应变，并且因此改变阀座上的负载。如果所有出口阀座上的负载未适当地平衡，则擦拭力不相等并且球可以变得不对齐。高负载应力还会导致操作扭矩增加。为接近和维修出口阀座组合件，必须将管线与CSV断开连接，从而使负载解除联接并改变管线负载。此外，相关管道的维修可以导致出口阀座组合件上的应力发生变化，并且可能需要调整出口阀座组合件负载和/或阀卡住。因此，启动和阀维护存在问题。

在操作期间，现有技术的CSV通常用蒸汽吹扫，即使在切换操作之间，所述蒸汽也不断地流入工艺料流中。蒸汽消耗可能过量，但工艺流体仍然可以进入球周围的阀座和阀体腔并在其中形成焦炭。

专利文件US 2018/0003304公开了用于维持重油流动通过球周围的阀腔以避免死点的尝试，在所述死点处，可能形成焦炭。此参考文献公开了用于维持流动通过球的工艺介质与波纹管密封件周围的阀腔中的区域之间的流体流量的孔口。其它促进工艺介质流入阀腔的专利文件包含US 5,185,539和US 2012/0012770。与一般背景相关的其它专利文件包含：US 3,150,681；US 3,156,260；US 3,519,017；US 4,175,577；US 5,083,582；US 5,156,183；US 6,240,946；US 6,378,842；US 6,799,604；US 9,010,727；US 2007/0068584 A1；US2015/0285143 A1；US 2017/0138504 A1；以及US 2018/0094737 A1。

在本领域中仍然需要避免或最小化以下中的一项或多项：在切换操作期间的流量中断；工艺介质进入阀腔；焦炭形成和/或积累；阀卡住；球未对准；阀座负载不均匀；阀座泄漏；蒸汽吹扫复杂；蒸汽消耗过量；使用易于结垢的波纹管弹性构件；扭矩过大；修理和饰件更换复杂；可靠性较差和/或与已知CSV相关的其它缺点。

发明内容