仪表大发明:1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构

　　创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构。该专利由兰州高压阀门有限公司申请，并于2017年5月24日获得授权公告。

　　内容说明

　　本发明属于阀门制造技术领域，涉及一种用于超过金属熔化温度的超高温工况下的阀门中与介质接触的阀杆的结构，具体指一种能满足1500℃超高温介质的具有水冷结构的阀杆结构。

　　发明背景

　　在800℃左右较低温度等级的高温阀门，国内外有完全采用非金属制作的阀门，但由于非金属材料的属性不能满足急冷急热及高压工况的要求。国内外还有采用水冷措施使阀门能正常工作的，但这样会使介质的热损失太大，会使阀门出口介质达不到试验的要求，因而不能被采用。根据目前国内外相关资料，在抗高温领域，没有能满足1500℃超高温高压高速工况下能安全工作的阀门。

　　发明内容

　　本发明提供一种能在超过金属熔化温度的超高温工况下安全可靠运行的阀门的水冷阀杆结构。

　　图为本发明结构示意图

　　为此，所采用的技术方案为：一种1500℃超高温阀门的水冷阀杆结构，包括阀杆，所述阀杆为变径结构，且该阀杆上设置单循环水冷结构。所述阀杆由阀杆主体和阀杆接头固接而成，该阀杆主体外部由具有大直径段和小直径段的两部分通过过渡段连接而组成变径结构。所述阀杆主体和阀杆接头固接后，内部具有贯通的第一空腔；所述阀杆主体的大直径段端部的壁厚上加工有第一孔，该第一孔和所述第一空腔贯通；阀杆主体的大直径段的外周上加工有槽道，该槽道延伸至阀杆主体的小直径段的端部后汇集成环槽，该环槽处的阀杆主体的壁厚上加工有第二孔；所述阀杆主体的外周配装和变径的阀杆主体外周相适配的变径阀杆套，该变径阀杆套的内壁和槽道间形成外流道，该外流道和所述第一孔贯通；水冷内管一端和所述阀杆主体的第一空腔内壁密封连接，另一端和所述第一空腔内壁间具有第二流道，所述第二孔和该第二流道贯通。

　　分布在所述阀杆主体大、小直径段的槽道宽度不同。分布在阀杆主体大直径段的槽道宽度比分布在阀杆主体小直径段的槽道宽度窄。所述第二孔在阀杆主体的轴向分布若干排，该若干排第二孔在阀杆主体的径向截面上均布。

　　本发明的变径结构，是一种满足高压工况阀杆的防飞出结构，并在阀杆主体外周面上加工宽窄不同、数量不同的水冷槽，以分别满足各自工况的要求。大直径段处的阀杆主体上槽道窄、数量多，该部位在阀门内直接受到高温介质的冲刷，工况恶劣，需要散热效果好，小直径段处的阀杆主体上槽道宽、数量少，没有高温介质的冲刷，但主要起到支撑作用。本发明使得冷却水在阀杆主体、阀杆套、水冷内管、阀杆接头形成的空间中流动，达到一个水冷却系统完整的单循环。水冷内管部位的Ο型圈既防止了进水从水冷内管底部进入出口部位，又防止了出口的水从Ο型圈密封处到达进口，形成了一个完整的单循环水冷，经传热热力计算得阀杆在1500℃超高温的工况下能够安全可靠运行。