儀表大發(fā)明:1500℃超高溫閥門的水冷閥桿結(jié)構(gòu)

　　創(chuàng)意無極限，儀表大發(fā)明。今天為大家介紹一項(xiàng)國家發(fā)明授權(quán)專利——1500℃超高溫閥門的水冷閥桿結(jié)構(gòu)。該專利由蘭州高壓閥門有限公司申請，并于2017年5月24日獲得授權(quán)公告。

　　內(nèi)容說明

　　本發(fā)明屬于閥門制造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種用于超過金屬熔化溫度的超高溫工況下的閥門中與介質(zhì)接觸的閥桿的結(jié)構(gòu)，具體指一種能滿足1500℃超高溫介質(zhì)的具有水冷結(jié)構(gòu)的閥桿結(jié)構(gòu)。

　　發(fā)明背景

　　在800℃左右較低溫度等級的高溫閥門，國內(nèi)外有完全采用非金屬制作的閥門，但由于非金屬材料的屬性不能滿足急冷急熱及高壓工況的要求。國內(nèi)外還有采用水冷措施使閥門能正常工作的，但這樣會使介質(zhì)的熱損失太大，會使閥門出口介質(zhì)達(dá)不到試驗(yàn)的要求，因而不能被采用。根據(jù)目前國內(nèi)外相關(guān)資料，在抗高溫領(lǐng)域，沒有能滿足1500℃超高溫高壓高速工況下能安全工作的閥門。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明提供一種能在超過金屬熔化溫度的超高溫工況下安全可靠運(yùn)行的閥門的水冷閥桿結(jié)構(gòu)。

　　圖為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖

　　為此，所采用的技術(shù)方案為：一種1500℃超高溫閥門的水冷閥桿結(jié)構(gòu)，包括閥桿，所述閥桿為變徑結(jié)構(gòu)，且該閥桿上設(shè)置單循環(huán)水冷結(jié)構(gòu)。所述閥桿由閥桿主體和閥桿接頭固接而成，該閥桿主體外部由具有大直徑段和小直徑段的兩部分通過過渡段連接而組成變徑結(jié)構(gòu)。所述閥桿主體和閥桿接頭固接后，內(nèi)部具有貫通的第一空腔；所述閥桿主體的大直徑段端部的壁厚上加工有第一孔，該第一孔和所述第一空腔貫通；閥桿主體的大直徑段的外周上加工有槽道，該槽道延伸至閥桿主體的小直徑段的端部后匯集成環(huán)槽，該環(huán)槽處的閥桿主體的壁厚上加工有第二孔；所述閥桿主體的外周配裝和變徑的閥桿主體外周相適配的變徑閥桿套，該變徑閥桿套的內(nèi)壁和槽道間形成外流道，該外流道和所述第一孔貫通；水冷內(nèi)管一端和所述閥桿主體的第一空腔內(nèi)壁密封連接，另一端和所述第一空腔內(nèi)壁間具有第二流道，所述第二孔和該第二流道貫通。

　　分布在所述閥桿主體大、小直徑段的槽道寬度不同。分布在閥桿主體大直徑段的槽道寬度比分布在閥桿主體小直徑段的槽道寬度窄。所述第二孔在閥桿主體的軸向分布若干排，該若干排第二孔在閥桿主體的徑向截面上均布。

　　本發(fā)明的變徑結(jié)構(gòu)，是一種滿足高壓工況閥桿的防飛出結(jié)構(gòu)，并在閥桿主體外周面上加工寬窄不同、數(shù)量不同的水冷槽，以分別滿足各自工況的要求。大直徑段處的閥桿主體上槽道窄、數(shù)量多，該部位在閥門內(nèi)直接受到高溫介質(zhì)的沖刷，工況惡劣，需要散熱效果好，小直徑段處的閥桿主體上槽道寬、數(shù)量少，沒有高溫介質(zhì)的沖刷，但主要起到支撐作用。本發(fā)明使得冷卻水在閥桿主體、閥桿套、水冷內(nèi)管、閥桿接頭形成的空間中流動，達(dá)到一個(gè)水冷卻系統(tǒng)完整的單循環(huán)。水冷內(nèi)管部位的Ο型圈既防止了進(jìn)水從水冷內(nèi)管底部進(jìn)入出口部位，又防止了出口的水從Ο型圈密封處到達(dá)進(jìn)口，形成了一個(gè)完整的單循環(huán)水冷，經(jīng)傳熱熱力計(jì)算得閥桿在1500℃超高溫的工況下能夠安全可靠運(yùn)行。