分子篩脫水氣動切換球閥的制作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及球閥。分子篩脫水氣動切換球閥，包括氣動球閥主體，氣動球閥主體包括閥體，閥體內設有球體和閥座，閥體上端連接一閥蓋，閥體內還設有閥桿，球體的上端嵌設有滾柱，且球體與滾柱焊接相連，閥桿的下端設有相互平行的楔型面，楔型面為滾柱與閥桿的接觸面；球體的下端部設有外凸的耳軸，耳軸的下端面呈一球面，以耳軸的下端面為第一球面，球體上設有與閥座配合的密封面，密封面為第二球面，第一球面與第二球面的中心為同一點，且半徑相等。本實用新型通過耳軸的下端面與球體的密封面為采用同一球體的球面，球體軸向壓緊或脫離閥座，使球體和閥座接觸的密封面上的應力一致。
【專利說明】
分子篩脫水氣動切換球閥
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及閥門技術領域，具體涉及球閥。
【背景技術】
[0002]目前國內外應用較廣泛，技術較成熟的脫水工藝有:低溫分離、固體吸附和溶劑吸收三種方式。而固體吸附法中以分子篩脫水的應用最廣泛，技術最成熟可靠。分子篩脫水是一個物理吸附過程。物理吸附主要由范式引力或擴散力所引起，氣體的吸附類似于氣體的凝聚，一般無選擇性，是可逆過程，吸附熱小，吸附所需的活化能小，所以吸附速度快，較易達到平衡。
[0003]在分子篩脫水裝置中的進氣、出氣、再生進氣、再生出氣、加壓和減壓等關鍵位置常采用氣動切換球閥作為截斷用。鑒于分子篩脫水裝置苛刻工況條件，對氣動切換球閥提出了很高的要求，主要有:
[0004]I)零泄漏要求。如果氣動切換球閥密封不嚴，在再生循環時，漏氣的閥門會讓濕氣進入干燥塔，這種泄漏會使再生周期時間變長，浪費寶貴的能源，并且會使干燥劑無法充分再生，從而導致運營成本增加。
[0005]2)承受高溫。再生循環的典型溫度為343°C，意外情況可達427°C。因此，氣動切換球閥必須能承受高溫的工況條件。
[0006]3)頻繁操作要求。例如在兩塔流程中，每8小時自動切換I次，氣動切換球閥每天動作3次，每年按365天計算，如果分子篩脫水裝置計劃維護是每5年I次，那么在再次維護之間分子篩脫水裝置至少動作5475次。
[0007]4)抗沖刷要求。分子篩脫水裝置在運行過程中，干燥劑經常漏出干燥塔，在氣體壓力的作用下容易沖刷氣動切換球閥的密封面，造成閥門密封失效。
[0008]現有的氣動切換球閥無法滿足上述要求。
【實用新型內容】
[0009]本實用新型的目的在于，提供分子篩脫水氣動切換球閥，以解決上述至少一個技術問題。
[0010]本實用新型所解決的技術問題可以采用以下技術方案來實現:
[0011 ]分子篩脫水氣動切換球閥，包括氣動球閥主體，所述氣動球閥主體包括閥體，所述閥體內設有球體和閥座，所述閥體上端連接一閥蓋，所述閥體內還設有閥桿，其特征在于，所述球體的上端嵌設有滾柱，且所述球體與所述滾柱焊接相連，所述閥桿的下端設有相互平行的楔型面，所述楔型面為所述滾柱與所述閥桿的接觸面；
[0012]所述球體的下端部設有外凸的耳軸，所述耳軸的下端面呈一球面，以所述耳軸的下端面為第一球面，所述球體上設有與閥座配合的密封面，所述密封面為第二球面，所述第一球面與所述第二球面的中心為同一點，且半徑相等。
[0013]本實用新型通過耳軸的下端面與球體的密封面為采用同一球體的球面，球體軸向壓緊或脫離閥座，使球體和閥座接觸的密封面上的應力一致，保證抗沖刷力。本實用新型閥門不是依靠介質的壓力實現閥門密封的，而是通過閥桿的下面的楔型面提供一個機械的楔緊力強迫球體壓緊閥座來實現密封，可長期保持閥門的零泄漏。
[0014]所述閥體與所述閥蓋通過相互配套的螺母和螺柱固定連接；
[0015]所述閥體與所述閥蓋的連接面上設有定位銷。
[0016]保證閥體與閥蓋的連接穩定性，保證閥體與閥蓋連接后的相對位置不會發生變化。
[0017]所述閥體與所述閥蓋的連接處設有纏繞墊片。保證介質不會從閥體和閥蓋連接處泄漏。在管道系統泄壓后，只需擰下螺母和螺柱，便可對閥門進行檢查和維修，使維護簡單化。
[0018]所述第一球面上堆焊有一合金層；
[0019]所述閥座上設有與所述球體接觸的第三球面，所述第三球面上堆焊有一合金層。
[0020]提高耐磨性能。
[0021]所述閥體上安裝有第一襯套，所述第一襯套上設有與耳軸接觸的接觸面，所述第一球面上堆焊的合金層位于耳軸與第一襯套的接觸處。保證耐磨性能。
[0022]所述閥蓋內從下至上依次設有第二襯套、填料、填料壓套和填料壓蓋。保證密封性。
[0023]所述閥蓋上端連接一支架，所述支架下端與所述閥蓋通過螺柱和螺母連接，所述支架上端通過螺柱和螺母連接氣動執行機構；
[0024]所述支架內焊接有導向筒，所述導向筒設有螺旋槽，所述導向筒通過所述螺旋槽連接導向銷，所述導向銷上安裝有與所述螺旋槽相匹配的滾輪；
[0025]所述導向銷與所述閥桿的上端焊接相連。
[0026]在氣動執行機構軸向輸出力的作用實現閥桿的上升、或下降、或旋轉。
[0027]所述閥座通過機械過盈冷壓嵌入閥體。避免腔體壓力異常升高。當閥門開啟時，介質從360度全方向流過閥座，不會造成對閥座和球體局部的強烈沖刷，提高了閥門的密封壽命O
[0028]本實用新型的優越功效在于:
[0029]I)球體下支撐耳軸底部與球體的密封面為同一球面，球體軸向壓緊或脫離閥座，使球體和閥座接觸的密封面上的應力一致。
[0030]2)閥門不是依靠介質的壓力實現閥門密封的，而是通過閥桿的下面的楔型面提供一個機械的楔緊力強迫球體壓緊閥座來實現密封，可長期保持閥門的零泄漏。
[0031 ] 3)閥門可實現無摩擦的操作方式，閥門的開啟過程中，球體和閥座不接觸，球體和閥座不會產生摩擦，閥門的操作扭矩低，密封面具有很長的壽命，適合長期頻繁操作并能承受高溫的工況條件。
[0032]4)閥門開啟時，介質從360度全方向流過閥座，不會造成對閥座和球體局部的強烈沖刷，提高了閥門的密封壽命。
[0033]5)支架內焊導向筒，導向銷與閥桿的上端采用焊接，導向銷安裝滾輪，滾輪與導向筒的螺旋槽配合，在氣動執行機構軸向輸出力的作用實現閥桿的上升、或下降、或旋轉。
【附圖說明】
[0034]圖1為本實用新型的一種結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示進一步闡述本實用新型。
[0036]參照圖1，分子篩脫水氣動切換球閥，包括氣動球閥主體，包括閥體1、第一襯套2、球體3、閥座4、閥桿5、滾柱6、第二襯套7、纏繞墊片8、定位銷9、螺母1、螺柱11、閥蓋12、填料13、填料壓套14、填料壓蓋15、支架16、導向筒17、滾輪18、導向銷19、擋圈20和氣動執行機構
21ο
[0037]閥體I內設有球體3和閥座4，閥體I上端連接一閥蓋12，閥體I內還設有閥桿5，球體3的上端嵌設有滾柱6，球體3與滾柱6焊接相連，閥桿5的下端設有相互平行的楔型面，楔型面為滾柱6與閥桿5的接觸面;球體3的下端部設有外凸的耳軸，耳軸的下端面呈一球面，以耳軸的下端面為第一球面，球體3上設有與閥座4配合的密封面，密封面為第二球面，第一球面與第二球面的中心為同一點，且半徑相等。本實用新型通過耳軸的下端面與球體3的密封面為采用同一球體3的球面，球體3軸向壓緊或脫離閥座4，使球體3和閥座4接觸的密封面上的應力一致，保證抗沖刷力。本實用新型閥門不是依靠介質的壓力實現閥門密封的，而是通過閥桿5的下面的楔型面提供一個機械的楔緊力強迫球體3壓緊閥座4來實現密封，可長期保持閥門的零泄漏。此設計方式還可實現無摩擦的操作方式，閥門開啟時，閥桿5首先提升使球體3與閥座4脫離接觸，然后閥桿5驅動球體3轉動達到開啟位置。關閉閥門時，使閥桿5帶動球體3在不接觸閥座4的情況下轉動，然后閥桿下降壓迫球體壓緊在閥座4上。這個特點決定了在閥門的開啟過程中，球體3和閥座4不接觸，這樣球體3和閥座4不會產生摩擦，使閥門的密封面在操作過程中不會受到損傷，高溫下不會發生卡阻。所以閥門的操作扭矩低，密封面具有很長的壽命，適合長期頻繁操作并能承受高溫的工況條件。
[0038]閥體I與閥蓋12通過相互配套的螺母10和螺柱11固定連接；閥體I與閥蓋12的連接面上設有定位銷9。保證閥體I與閥蓋12的連接穩定性，保證閥體I與閥蓋12連接后的相對位置不會發生變化。閥體I與閥蓋12的連接處設有纏繞墊片8。保證介質不會從閥體I和閥蓋12連接處泄漏。在管道系統泄壓后，只需擰下螺母10和螺柱11，便可對閥門進行檢查和維修，使維護簡單化。
[0039]第一球面上堆焊有一合金層；閥座4上設有與球體3接觸的第三球面，第三球面上堆焊有一合金層。提高耐磨性能。閥體I上安裝有第一襯套2，第一襯套2上設有與耳軸接觸的接觸面，第一球面上堆焊的合金層位于耳軸與第一襯套2的接觸處。保證耐磨性能。合金層的厚度不大于3_。節約成本的同時，保證強度。
[0040]閥蓋12內從下至上依次設有第二襯套7、填料13、填料壓套14和填料壓蓋15。保證密封性。
[0041 ]閥蓋12上端連接一支架16，支架16下端與閥蓋12通過螺柱和螺母連接，支架16上端通過螺柱和螺母連接氣動執行機構;支架16內焊接有導向筒17，導向筒17設有左右對稱的螺旋槽，導向筒17通過螺旋槽連接導向銷19，導向銷19上安裝有與螺旋槽相匹配的滾輪18;導向銷19與閥桿5的上端焊接相連。在氣動執行機構21軸向輸出力的作用實現閥桿5的上升、或下降、或旋轉。
[0042]閥座4通過機械過盈冷壓嵌入閥體I。避免腔體壓力異常升高。當閥門開啟時，介質從360度全方向流過閥座4，不會造成對閥座4和球體3局部的強烈沖刷，提高了閥門的密封壽命O
[0043]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.分子篩脫水氣動切換球閥，包括氣動球閥主體，所述氣動球閥主體包括閥體，所述閥體內設有球體和閥座，所述閥體上端連接一閥蓋，所述閥體內還設有閥桿，其特征在于，所述球體的上端嵌設有滾柱，且所述球體與所述滾柱焊接相連，所述閥桿的下端設有相互平行的楔型面，所述楔型面為所述滾柱與所述閥桿的接觸面； 所述球體的下端部設有外凸的耳軸，所述耳軸的下端面呈一球面，以所述耳軸的下端面為第一球面，所述球體上設有與閥座配合的密封面，所述密封面為第二球面，所述第一球面與所述第二球面的中心為同一點，且半徑相等。2.根據權利要求1所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述閥體與所述閥蓋通過相互配套的螺母和螺柱固定連接； 所述閥體與所述閥蓋的連接面上設有定位銷。3.根據權利要求1所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述閥體與所述閥蓋的連接處設有纏繞墊片。4.根據權利要求1所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述第一球面上堆焊有一合金層； 所述閥座上設有與所述球體接觸的第三球面，所述第三球面上堆焊有一合金層。5.根據權利要求4所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述閥體上安裝有第一襯套，所述第一襯套上設有與耳軸接觸的接觸面，所述第一球面上堆焊的合金層位于耳軸與第一襯套的接觸處。6.根據權利要求1所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述閥蓋內從下至上依次設有第二襯套、填料、填料壓套和填料壓蓋。7.根據權利要求1所述的分子篩脫水氣動切換球閥，其特征在于，所述閥蓋上端連接一支架，所述支架下端與所述閥蓋通過螺柱和螺母連接，所述支架上端通過螺柱和螺母連接氣動執行機構； 所述支架內焊接有導向筒，所述導向筒設有螺旋槽，所述導向筒通過所述螺旋槽連接導向銷，所述導向銷上安裝有與所述螺旋槽相匹配的滾輪； 所述導向銷與所述閥桿的上端焊接相連。
【文檔編號】F16K5/08GK205479443SQ201620065324
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月22日
【發明人】李青紅, 洪振法, 白劍輝
【申請人】上海瑞托閥門科技有限公司