[實(shí)用新型]礦漿調(diào)節(jié)閥

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820058376.8
• 申請日: 2008-05-14
• 公開（公告）號: CN201265656Y
• 公開（公告）日: 2009-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉其斌;王建克;高連元
• 申請（專利權(quán)）人: 上海閥門廠有限公司
• 主分類號: F16K1/12
• 分類號: F16K1/12;F16K17/36;F16K25/04;F16K27/02
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 趙永菊

技術(shù)領(lǐng)域：

本實(shí)用新型屬于閥門，特別是關(guān)于一種用于礦漿自蒸發(fā)系統(tǒng)上作為節(jié)流裝置的礦漿調(diào)節(jié)閥。

背景技術(shù)：

礦業(yè)開采企業(yè)，尤其是氧化鋁生產(chǎn)行業(yè)，其礦漿自蒸發(fā)系統(tǒng)上的節(jié)流裝置，目前國內(nèi)普遍使用的是出口調(diào)節(jié)型閥門或者是罐內(nèi)孔板裝置。這兩種傳統(tǒng)的用于礦漿自蒸發(fā)系統(tǒng)上的節(jié)流裝置，由于流經(jīng)孔板、或者調(diào)節(jié)閥的閥腔和閥腔出口處的礦漿流速高，呈紊流狀態(tài)，這嚴(yán)重的引發(fā)了礦漿對調(diào)節(jié)閥的沖蝕，不僅使閥芯、閥座密封面封閉不嚴(yán)，使調(diào)節(jié)功能逐漸降低，而且維修和零件的更換相當(dāng)頻繁，系統(tǒng)有效作業(yè)時間受到相當(dāng)大的影響。這一切導(dǎo)致了系統(tǒng)作業(yè)運(yùn)行費(fèi)用的上升。

實(shí)用新型內(nèi)容：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種礦漿調(diào)節(jié)閥，解決流經(jīng)調(diào)節(jié)閥的礦漿在閥腔出口處呈流速均勻分布、流速列出口管軸方向的層流以降低礦漿對調(diào)節(jié)閥的沖蝕程度的技術(shù)問題。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：

一種礦漿調(diào)節(jié)閥，包含閥體、閥座和閥芯，其特征在于：該閥體的閥腔為蘑菇形的截球體閥腔，閥座位于該截球體閥腔的底部截面中心，閥腔的出口位于該截球體一側(cè)，平行于截球體閥腔底部截面的截球體中心線與閥腔出口的中心線一致，該閥腔的直徑為：

D＝Ψρ{8[(f×d)²-H²]}^1/2

式中：Ψρ為考慮壓差影響的修正系數(shù)，當(dāng)雷諾數(shù)Red≥1000而<2300時，Ψρ＝1；當(dāng)雷諾數(shù)Red<1000時，Ψρ＝1.1～1.4；

f是閥座最小安裝尺寸系數(shù)，為1.13～1.16；

d為閥門公稱直徑；

H為閥腔截取高度，通常H＝d/2。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案還進(jìn)一步為：閥芯和閥座的密封表面噴焊或鍍覆有鎳基碳化物或硬質(zhì)合金。

更進(jìn)一步，閥腔內(nèi)壁和與流體介質(zhì)接觸的閥桿部分表面噴涂有碳化物或陶瓷涂層。

本實(shí)用新型具有下述的有益效果：

由于將現(xiàn)有礦漿蒸發(fā)系統(tǒng)上常用調(diào)節(jié)閥的圓柱形閥腔改變?yōu)槟⒐叫蔚慕厍蝮w閥腔，以及確定閥腔直徑與出口直徑的關(guān)系式，使得本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)閥在閥門各種開度和工況壓差條件下，均能使產(chǎn)生最大流速的閥腔出口的速度場分布均勻，且流束列出口管軸方向?yàn)閷恿鬟\(yùn)動，極大地減緩了礦漿對閥的沖蝕作用。此外閥芯、閥座的密封表面、閥腔內(nèi)壁和閥桿表面設(shè)置了耐礦漿沖蝕或磨蝕的保護(hù)層。使礦漿的沖蝕、磨蝕作用降至最小程度，改變了以往的調(diào)節(jié)閥的頻繁的維修和零部件的更換現(xiàn)狀，不僅提高了礦漿蒸發(fā)系統(tǒng)的連續(xù)工作時間，而且節(jié)約了生產(chǎn)成本，以100萬噸/年的生產(chǎn)力計(jì)，僅此一項(xiàng)就可節(jié)約資金千萬元以上。

附圖說明：

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型的流體流動狀態(tài)示意圖。

具體實(shí)施方式：

請參閱圖1所示，本實(shí)用新型的礦漿調(diào)節(jié)閥包含閥體1、閥座4和閥芯6。該閥體1具有一個直徑為D截取高度為H的截球體閥腔7，調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口5垂直突出于閥體1底部平面，使整個閥體1呈現(xiàn)為一個帶傘柄的蘑菇狀物體，而其出口2偏置于該截球體閥腔7一側(cè)。該閥座4位于截球體閥腔底部截面3的閥座孔內(nèi)，且與進(jìn)口5相通；與閥座4形成啟閉關(guān)系的閥芯6由相連的閥桿8通過位于閥體1外上方的提升機(jī)構(gòu)(圖中未表示)進(jìn)行開閥或閉閥。進(jìn)口5、閥座4、閥芯5和閥桿8具有同一軸心線，該軸心線與該截球體閥腔7的垂直中心線Y-Y一致；該截球體閥腔7的水平中心線X-X與出口2的流道中心線一致，即該截球體底部截面3與出口2的流道最低處處于同一平面內(nèi)，也就是說截取高度H是出口2直徑d(又稱閥公稱直徑)的1/2。

從圖2的流體流動狀態(tài)圖中可以看出，在流量不變的情況下，截球體閥腔2的大小影響腔內(nèi)流體的速度場分布和流場分布，在截球體閥腔7內(nèi)靠近閥座4的進(jìn)入段部分、與出口2相對的渦流區(qū)和上部鄰近出口2的回流區(qū)的腔體尺寸是決定出口2處的流速均勻分布、流束列出口管軸方向呈層流運(yùn)動的關(guān)鍵。根據(jù)雷諾實(shí)驗(yàn)，在出口2流道斷面的雷諾數(shù)Red≤Rec2300(臨界雷諾數(shù))時，該出口2斷面處的流體流動即為層流狀態(tài)。因此本實(shí)用新型的截球體閥腔7的球體直徑D和截取高度H的關(guān)系為：

D＝Ψρ{8[(f×d)²-H²]}^1/2；

當(dāng)截取高度H＝d/2時，截球體直徑D也可由下列關(guān)系確定：

D＝Ψρ{8[(f×d)²-(d/2)²]}^1/2