一種廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥的製作方法
2023-07-22 04:42:36 2
專利名稱：一種廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及閥門裝置，具體涉及一種可廣泛應用於石油化工、生物制 藥、礦山冶金、燃煤發電、造紙和環保等諸多行業的廣譜耐蝕耐磨升降式 止回閥。
背景技術：
現有技術中，傳統升降式止回閥的閥瓣依靠上遊介質的壓力克服自重 和運動摩擦阻力而開啟，依靠下遊介質逆向流動產生的壓力和自重的共同 作用而關閉。在開啟和關閉的過程中，閥瓣作上下直線運動。閥瓣導向部 分的直徑遠小於密封面的直徑，閥瓣形成"頭重腳輕"狀態。當止回閥中 軸線的垂直度得不到保證，或介質中存在腐蝕產物和雜質時，閥瓣運動容 易受到卡阻，密封效果欠佳。在清水、汙水和一般的油氣介質中，傳統的 升降式止回閥由於結構簡單，製造成本低廉，仍可廣泛應用。但在諸如二 氧化硫、硫酸、鹽酸和王水等的強腐蝕介質中，人們不僅需要突出考慮升 降式止回閥的耐腐蝕性能，還要考慮升降式止回閥因採用貴金屬材料而造 成的高昂成本問題。為此，人們發明了閥體、閥瓣等主要零件都採用高分 子材料製作的塑料止回閥，和採用鈦合金材料製作的鈦合金止回閥。
塑料止回閥的耐腐蝕性能優於傳統的升降式止回閥，而且製作成本低 廉。缺點是高分子材料的吸水性強，耐溫抗壓能力低，易老化，使用可靠 性不足。鈦合金止回閥抗震抗衝擊，抗壓耐高溫耐老化，耐硝酸、醋酸一 類強腐蝕介質的性能優秀，但不耐二氧化硫、硫酸、鹽酸、王水等強腐蝕 介質的腐蝕，製作成本較高，類似於鈦合金。
止回閥的現有技術還有蒙耐爾合金止回閥、茵科鎳爾合金止回閥等耐 蝕合金止回閥。其共同特徵為閥體、闊瓣等都由耐蝕合金材料整體製作， 鎳等貴重金屬耗量大、成本高，而且在耐腐蝕介質系列中，仍不具有廣譜 耐蝕性，耐磨性能也偏低。避免不了材料與介質一一 "對號入座"的被動 局面，難以實現批量規模化生產，無法大幅度降低生產成本。耐蝕合金止 回閥在提供某種耐腐蝕性能時，很難同時提供足夠的耐磨性。
發明內容
本發明的目的，在於克服現有技術的不足，提供一種幾乎在各種酸性 或鹼性的化學介質中都表現出極強穩定性的廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥。 本發明的目的是通過以下技術方案實現的。
一種廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，包括閥體、密封墊、螺柱螺母和閥 瓣等主要零件，所述的閥體分為上閥體和下閥體兩塊，由同心定位止口通 過螺柱螺母結合成一體，上、下閥體的定位止口處設有密封墊。閥瓣呈圓 筒狀，置於下閥體內，圓筒的外徑和閥瓣的密封面均與下閥體同心，圓筒 的內徑則與圓筒的外徑保持偏心，該圓筒的側壁開設有四個對稱窗口作為 介質流道。
上、下閥體和閥瓣是通過表面冶金技術，由兩種以上金屬材料複合而
成的。其毛坯材料為碳素鑄鋼，在工作表面上複合有一層厚度為1.0—1.4mm 的鈷基表面硬化合金。
廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥在結構長度、法蘭連接尺寸方面與現有技 術保持完全一致，對閥瓣和上下閥體等接觸介質的工作表面熔結一層鈷基 表面硬化合金，以提高其耐蝕耐磨性能。它減少了貴重合金材料和鎳元素 的消耗，降低了成本，實現了批量規模化生產。
圖1為本發明廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥剖視結構示意圖； 圖2為圖1的A向視圖。
圖中1、上閥體，2、密封墊，3、螺柱螺母，4、閥瓣，5、下閥體。
具體實施例方式
參見圖1、圖2，廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥包括閥體、密封墊2、螺 柱螺母3和閥瓣4等主要零件，所述的閥體分為上閥體1和下閥體5兩塊， 由同心定位止口通過螺柱螺母3結合成一體，上、下閥體K 5的定位止口 處設有密封墊2。閥瓣4呈圓筒狀，置於下閥體5內，圓筒的外徑和閥瓣4 的密封面均與下閥體5同心，該圓筒的內徑則與圓筒的外徑保持偏心，該 圓筒的側壁開設有四個對稱窗口作為介質流道。
本發明的升降式止回閥，其上、下兩塊閥體由同心定位止口通過螺柱 螺母連接為一體，其結構長度、法蘭連接尺寸不僅可以與傳統升降式止回 閥保持完全一致，還可極容易滿足多種標準系列和非標系列的要求。閥體 與管道(或容器接口)的連接也可實現兩端法蘭連接，兩端螺紋連接，兩 端卡箍連接或者兩端不同組合連接的多種連接要求。
來自上遊方向的介質壓力推動閥瓣4在下閥體5的孔內向上運動，當
閥瓣頂端碰到上閥體1中心的限位擋塊時，運動停止，閥處於完全開啟狀 態。介質自閥瓣四周的導流槽中流向下遊。當來自上遊方向的介質壓力消 失，或者下遊方向介質逆向流動的壓力大於上遊方向的介質壓力時，閥瓣
自動回座，閥處於完全關閉狀態。
與採用圓盤狀閥瓣的現有技術不同，本發明的閥瓣4呈圓筒狀，置於
下閥體5內。圓筒外徑和閥瓣密封面的直徑不僅非常接近，而且均與下閥
體5同心；圓筒內徑則與圓筒外徑保持適當偏心。圓筒的側壁開設四個對
稱窗口，作為介質流道。當來自上遊方向的介質壓力作用於閥瓣時，閥瓣4 在下閥體5內作上下直線運動，同時還會產生適當的偏轉。這樣，避免出
現閥瓣的"頭重腳輕"，導致運動受阻和密封失效現象。不斷改變閥瓣與下 閥體密封面的接觸部位，有利於提高密封的可靠性，延長使用壽命，並可 降低安裝精度要求。
上閥體l、密封墊2、閥瓣4和下閥體5是接觸介質的過流元件。密封 墊2由物理與化學性能極為穩定的聚四氟乙烯、碳纖維或柔性石墨製成。 金屬過流元件的上下閥體和閥瓣的材料選擇就決定了止回閥的耐蝕耐磨特 徵。與採用耐蝕合金材料整體製作金屬過流元件的現有技術不同，本發明
的作法是選擇碳素鑄鋼為金屬過流元件的毛坯，它不硬不脆，具有足夠 的結構強度。在過流元件的工作表面上，複合一層1.0—1.40mm厚的鈷基 表面硬化合金。複合過程在高溫真空熔結爐內分二次完成，每次的複合厚 度為0.50—0.70mm，熔結溫度保持在1080°C左右。表面硬化合金具有 HRC61—71的高硬度，極強的物理與化學穩定性，它賦予過流元件以耐蝕耐 磨和抗氧化等優良特性，可耐受除熱濃硫酸之外的幾乎各種酸性或鹼性化 學介質的腐蝕。公稱通徑小於200腿，公稱壓力小於等於6.4Mpa的止回閥， 均可採用上述方法獲得廣譜耐蝕耐高溫性能。調節複合層中表面硬化合金 的組分，可以獲得不同配對的高硬度摩擦副，有效改善止回閥的耐蝕耐磨 性能。
與現有技術相比，本發明過流元件的工作表面所耗用的貴重合金材料 平均為前者的15%左右，由於採用高溫真空熔結工藝，避免了堆焊、噴焊 工藝常見的成分稀釋現象和剝落、裂紋、氣孔等缺陷，硬化層的厚度可厚 可薄，緻密牢固。因此，本發明技術能夠使金屬過流元件與聚四氟乙烯密 封墊具有相匹配的廣譜耐蝕性能。不僅在鹽酸、王水等強腐蝕介質中，而 且在濃硫酸和各種溫度的稀硫酸中，都能表現出極穩定的工作狀態，遠優 於傳統耐蝕合金止回閥所能達到的水準。實現了批量規模化生產，大幅度 降低了生產成本。
權利要求
1. 一種廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，其特徵在於它包括閥體、密封墊(2)、螺柱螺母(3)和閥瓣(4)等主要零件，所述的閥體分為上閥體(1)和下閥體(5)兩塊，由同心定位止口通過螺柱螺母(3)結合成一體，上、下閥體(1、5)的定位止口處設有密封墊(2)。
2. 根據權利要求1所述的廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，其特徵 在於所述的閥瓣(4)呈圓筒狀，置於下閥體(5)內，圓筒的外徑 和閥瓣(4)的密封面均與下閥體(5)同心，該圓筒的內徑則與圓筒 的外徑保持偏心，該圓筒的側壁開設有四個對稱窗口作為介質流道。
3. 根據權利要求1所述的廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，其特徵 在於所述的上、下閥體(1、 5)和閥瓣(4)通過表面冶金技術， 由兩種以上金屬材料複合而成，其毛坯材料為碳素鑄鋼，在工作表面 上複合有一層厚度為1.0—1.4mm的鈷基表面硬化合金。
4. 根據權利要求1所述的廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，其特徵 在於所述鈷基表面硬化合金的複合過程，是在高溫真空熔結爐內分 二次完成，每次的複合厚度為0.50—0.70mm，熔結溫度保持在1080°C 左右。
全文摘要
一種廣譜耐蝕耐磨升降式止回閥，它由上閥體、密封墊、螺柱螺母、閥瓣和下閥體等主要部件組成，可廣泛應用於石油化工、生物製藥、礦山冶金、燃煤發電、造紙和環保等諸多行業，耐受二氧化硫、硫酸、鹽酸、王水等強腐蝕介質。並具有耐磨性。閥瓣為內外徑偏心的圓筒狀結構，密封效果好，使用壽命長，閥與管道的連接方式靈活多樣。
文檔編號F16K27/00GK101392845SQ20081011117
公開日2009年3月25日 申請日期2008年6月12日 優先權日2008年6月12日
發明者姚春玲, 廖志芳, 王枵天, 金志淵 申請人:王枵天;大眾閥門集團有限公司;姚春玲