變壓吸附工藝流程高選閥的製作方法
2023-05-31 10:22:41
專利名稱：變壓吸附工藝流程高選閥的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變壓吸附工業裝置流程閥，特別是涉及一種根據受控介質狀態參數進行選擇切換的變壓吸附工藝流程閥。
在現有技術的變壓吸附工藝流程生產裝置中採用的工藝流程閥，有截止閥、球閥、閘閥、蝶閥等工藝流程閥，這些閥在結構上儘管各有各的特點，但在基本結構上它們都有兩個共同的特點，即都只有一個通道，每個閥都只能通過其閥芯的啟閉做單通道的切換，且都是由受控介以外的信號和驅動裝置操縱驅動實現切換，因而就導致了工藝流程中的流程閥和配管繁多，流程閥的控制系統複雜等問題。這不僅增加了裝置的成本，更重要的是降低了裝置運行的可靠性，加大了產品質量的不穩定。如變壓吸附工藝流程中廣泛使用的氣動截止閥(見附
圖1)，它由閥本體、氣動執行機構和控制系統三部分構成，其中控制系統又由程控器、電磁閥、氣動功放閥、信號氣源等部分構成，由控制系統操縱氣動執行機構驅動閥芯啟閉，結構十分複雜。這種結構的工藝流程閥儘管在工業生產中經過了長期的使用與完善，並得到了比較好的使用，但由於其基本結構固有的不足，除了存在著一般現有工藝流程閥具有的上面所述及的不足之外，還具有以下諸多不足的地方。其一，由於氣動截止閥組成部件多，結構複雜，而任何一個組成部件出問題，都將會導致閥不能正常工作，影響整個工藝流程裝置的正常運行，進而又降低了工藝流程裝置運行的可靠性。其二，摩擦付多，易損件多，因此閥在使用中故障多，維修工作量大，壽命短。其三，由於構成零部件多，結構複雜，加工安裝精度要求高，易損件多，維修工作量大，故其一次性投資成本和使用成本都比較高。
工藝流程閥是變壓吸附流程裝置中的一個關鍵裝置，人們一直在尋找一種理想的工藝流程閥。本實用新型的發明人經過多年長期潛心研究與探索，找到了一種能減少工藝流程閥和配管，又能簡化工藝流程和控制系統的工藝流程閥，比較圓滿地解決了人們長期渴望解決而又未得到解決的問題。
本實用新型的目的在於避免已有技術的不足之處，而提供一種以受控介質的壓差信號和作用自行迅速切換，結構簡單，使用壽命長，可減少變壓吸附工藝流程裝置中的流程閥和配管，簡化工藝流程和流程閥控制系統的變壓吸附工藝流程高選閥。
本實用新型的目的可通過採取以下技術措施來實現。二通道高選閥由閥體與閥芯構成，閥體有三個進出口，其中兩個進出口直通，另一個進出口與兩個直通進出口之間的直通道相交貫通，在兩個直通進出口內分別設置閥座，且兩個閥座的密封口為面對面設置，閥芯安置在兩閥座所在的直通道內，閥芯上的兩個密封口位於兩閥座之間，且為背靠背設置，分別與兩閥座上的密封口相匹配，構成密封付。
為了更好地實現本實用新型的目的，還可進一步採取以下技術措施。
閥芯設計成圓筒狀，在圓筒中間部位的筒內設置有盲板，在圓筒中間部位的外壁面上設計有環形凸臺，環形凸臺的外徑大於閥座的內徑，且背靠背地加工有與閥座密封口相匹配的密封口。環形凸臺兩邊的圓壁外徑小於閥座的內徑，兩邊的筒壁上加工有介質通道。作為閥芯的圓筒最好設計成環形凸臺兩邊的筒壁外徑與閥座的內徑為滑動配合，兩邊的筒壁上各加工一圈均勻排布的作為介質通道的長孔，且兩邊長孔內壁面之間的軸向距離不小於兩閥座密封面之間的軸向距離。
閥座與閥芯的密封口均為圓錐面密封口，相互匹配構成圓錐面密封付。為了更好地提高密封效果，可在閥芯密封面上設置可更換的軟質密封圈。
上述技術方案所揭示的工藝流程高選閥為二通道高選閥，在兩個流通管道內選出一個介質壓力較高的一個通道，使其導通，讓介質進入相應的設備內使流程操作繼續下去。但不能進行多通道的高選。如要進行多通道的高選，可通過採取以下技術措施得以實現以二通道的高選閥為組件，把不少於兩個的二通道高選閥組合在一起，使每個二通道高選閥的三個進出口中至少有一個進出口與其它二通道高選閥的進出口相連接。這樣組合在一起的高選閥就可進行多通道的高選。
本實用新型所公開的二通道高選閥，其選擇導通的原理是這樣的，見附圖2。該閥有三個進出口A2、A2、C2，在工藝流程中A2、B2同為進口或同為出口，C2與A2、B2相反。在工藝流程設備的運行中，A2、B2兩端的壓力是不等的，而且往往是交替變化的，當A2端壓力緩慢增大而大於B2端壓力時，閥芯在壓力差的作用下，開始向B2端移動，B2端與C2端的導通截面逐漸減少，當閥芯移動到中間位置時，A2、B2、C2端全處於封閉狀態，閥芯繼續向B2端移動，A2端開始與C2端導通，且導通截面逐漸增大，當閥芯向B2端移動到其密封口面與B2端閥座的密封口面相接觸匹配形成密封付時，並在介質壓差的作用下，致使B2端與C2端徹底切斷，A2端與C2端完全導通。反之，當A2端壓力緩慢降低，其壓力小於B2端時，閥芯反向移動，移動過程如上面所述，結果是B2端又與C2端導通，A2端與C2端切斷。
本實用新型所公開的多通道高選閥組合閥，其選擇導通的原理是這樣的，見附圖5，由三個二通道高選閥組成，按圖所示連接組合，有四個通道，即A5－F5－G5，B5－F5－G5，C5－E5－G5，D5－E5－G5。如閥f1的B5端壓力P2大於A5端壓力P1，則B5端與F5端導通，如閥f2的C5端壓力P3大於D5端壓力P4，則C5端與E5端導通，再由閥f3比較E5端與F5端的壓力，如F5端的壓力P2大於E5端的壓力P3，F5端與G5端導通，即閥f1的B5端與閥f3的G5端導通，也就是在A5、B5、C5、D5四端中選擇壓力最高者使其導通，這樣也就實現了多通道高壓選擇。在多通道高選組合閥中，每個二通道高選閥的工作原理都與上面已闡述的其單獨工作時是一樣的。
本實用新型與現有技術相比，具有以下比較突出的優點1、高選閥可以提供兩個或兩個以上的通道，大大減少了流程閥與配管，簡化了工藝流程和流程閥控制系統。
2、本實用新型不需外部信號和驅動機構操作控制其切換，而是靠受控介質的壓差控制操作其自動切換，大大提高了整個工藝流程裝置運行的可靠性。
3、本實用新型密封點少，不存在截止閥中的填料密封和活塞密封那樣的動密封；同時由於密封付為錐面密封，又在閥芯密封面上設置有可更換的軟質密封圈，因此具有良好的密封效果。特別是當介質有毒或因其他原因不允許外漏時，本實用新型的優越性更為突出。
4、本實用新型易損件少，維修工作量少，使用壽命長，加工、安裝、維修均很方便，一次性地投資成本和使用成本都低。
本實用新型還具其他方面的優點。
附
圖1是現有技術截止閥的結構示意圖。
附圖2是本實用新型的結構示意圖。
附圖3是本實用新型和用另一種閥芯結構時的結構示意圖。
附圖4是本實用新型所揭示的三通道組合高選閥，由兩個二通道高選閥f1、f2構成，A4、B4、C4、D4、E4、F4是閥的接口，P1、P2、P3是對應接口的介質壓力。
附圖5是本實用新型所揭示的四通道組合高選閥，由三個二通道高選閥構成。
下面結合著附圖圖面說明，給出本實用新型一個實施例，並進一步對本實用新型進行描述。
用於變壓氫吸附工藝流程中的四通道高選閥組合，由三個二通道的高選閥組成，如附圖5所示。f3的兩個直通進出口同為進口或出口，分別與f1和f2的同為出口或進口的橫向貫通進出口F5與E5相通，f1和f2的各自兩個直通進出口A5、B5與C5、D5都同時為進口或出口。三個二通道高選閥的結構都是一樣的，如附圖2所示，由閥體1與閥芯5構成，閥體有三個進出口A2、B2、C2，其中兩個進出口A2、B2直通，另一個進出口C2與兩個直通進出口之間的直通道垂直相通，整個閥體的通道成「T」字型。在兩個直通進出口內分別設置閥座2，閥座的密封口7為圓錐面，兩個密封面為面對面設置。閥芯為圓筒狀，安置在兩閥座所的直通道內，在圓筒的中間部位的圓筒內設置有盲板4，在圓筒中間部位的外筒壁設計有環形凸臺3，環形凸臺的外徑大於閥座的內徑且背靠背地加工有與閥座錐形密封面對應匹配的圓錐形密封面9，且閥芯的密封面上設置有可更換的軟質密封圖8，閥芯的兩個密封面與閥座的兩個密封面分別對應匹配構成兩個密封付。環形凸臺兩邊的圓筒壁上分別加工有一圈均勻排布的作為介質流通孔道的長孔6，且兩圈長孔內壁面之間的軸向距離不小於兩個閥座密封面之間的軸向距離。環形凸臺兩邊的圓筒外徑與閥座的內徑為滑動配套，構成閥芯來回移動的導向付。
本實用新型不限於實施例和附圖所描述的幾種實施形式，根據本實用新型所揭示的思想還可設計成其它多種形式，特別是高選組合閥，更是如此。
權利要求1.一種變壓吸附工藝流程高選閥，由閥體(1)與閥芯(5)構成，閥體有三個進出口，其中兩個進出口(A2、B2)直通，另一個進出口(C2)與兩個直通進出口之間的直通道相交貫通，其特徵是在兩個直通進出口內分別設置閥座(2)，且兩個閥座的密封口(7)為面對面設置，閥芯安置在兩閥座所在的直通道內，閥芯上的兩個密封口(9)位於兩閥座之間，為背靠背設置，分別與兩個閥座的密封口相匹配，構成密封付。
2.根據權利要求1所述的變壓吸附工藝流程高選閥，其特徵在於所說的閥芯為圓筒狀，在圓筒中間部位的筒內設置有盲板(4)，在其中間部位的外壁面上設計有環形凸臺(3)，環形凸臺的外徑大於閥座的內徑且背靠背地加工有與閥座密封口面相匹配的密封口面，環形凸臺兩邊的筒壁外徑小於閥座的內徑，且在兩邊的筒壁上加工有介質通道(6)。
3.根據權利要求2所述的變壓吸附工藝流程高選閥，其特徵在於閥芯環形凸臺兩邊的筒壁外徑與閥座內徑為滑動配合，環形凸臺兩邊的筒壁上各加工有一圈均勻排布的作為介質通道的長孔(6)，兩圈長孔內壁面之間的軸向距離不小於兩個閥座的密封面之間的軸向距離。
4.根據權利要求1或2或3所述的變壓吸附工藝流程高選閥，其特徵在於閥座與閥芯的密封口均為圓錐面密封面，相互匹配構成圓錐面密封付。
5.根據權利要求4所述的變壓吸附工藝流程高選閥，其特徵在於閥芯密封面上設置有可更換的軟質密封圈(8)。
專利摘要本實用新型是一種變壓吸附工藝流程高選閥，二通道的高選閥是流程高選閥的基本組件，它由閥體和閥芯構成，閥體的三個進出口成「T」字形，在兩個直通進出口內分別放置閥座，兩個閥座的密封口面為面對面設置，閥芯位於兩個閥座之間的直通道內，兩個密封口面為背靠背設置。閥芯的啟閉由受控介質壓差的作用自動操作運行。採用本實用新型可減少流程閥與配管，簡化工藝流程和流程閥控制系統，且故障少，運行可靠，壽命長，成本低。
文檔編號F16K13/00GK2193478SQ9423659
公開日1995年3月29日 申請日期1994年6月4日 優先權日1994年6月4日
發明者姚惠民 申請人:化工部西南化工研究院變壓吸附分離工程研究所