專利名稱：一種高溫摻合閥閥頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高溫摻合閥閥頭；高溫摻合閥用于石油加工行業(yè)煉油 廠的硫磺回收過程。
技術(shù)背景目前，在煉油廠硫磺回收裝置中，為了充分冷凝固體硫磺， 一般將含硫氣體用冷凝器冷凝至低溫(160 180。C)。而低溫含硫氣體進入下游硫磺反應(yīng)器時， 為保證反應(yīng)活性和反應(yīng)速度，要求其溫度在220 240。C的范圍內(nèi)。這樣，就必 須對低溫含硫氣體加熱升溫。煉油廠一般是采用三通結(jié)構(gòu)的高溫摻合閥(簡稱為 摻合閥)，將低溫含硫氣體與酸性燃燒爐產(chǎn)生的髙溫氣體(簡稱為高溫氣體)相混 合，來保證摻合氣體溫度符合反應(yīng)要求。酸性燃燒爐產(chǎn)生的高溫氣體由高溫氣 體管進入摻合閥，與由低溫含硫氣體管進入的低溫含硫氣體摻合。高溫氣體管 的出口處設(shè)有倒圓錐形的高溫摻合閥閥頭，兩者之間形成流通環(huán)。通過閥桿帶 動閥頭升降，使流通環(huán)的面積產(chǎn)生變化，從而改變高溫氣體的流量。酸性燃燒 爐產(chǎn)生的高溫氣體溫度高達1300'C左右，并且含有H2S、 S02等有毒、腐蝕性物質(zhì)。 本實用新型所涉及到的"高溫"，即是指高溫氣體的溫度?，F(xiàn)場應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，閥 頭達到一定行程高度、高溫氣體流量為高溫氣體全流量的50% 70%及以上時(高 溫氣體流量百分數(shù)為重量流量百分數(shù)，下同)，該流量就難以控制，造成流量調(diào) 節(jié)不準確。 發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種高溫摻合閥閥頭，以解決采用現(xiàn)有高溫摻合 閥閥頭的高溫摻合閥在高溫氣體流量為高溫氣體全流量的50% 70%及以上時， 該流量難以控制的問題。為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是 一種高溫摻合閥閥頭， 設(shè)于高溫摻合閥的高溫氣體管出口處，與該出口之間形成流通環(huán)，其特征在于 高溫摻合閥閥頭由側(cè)面為回轉(zhuǎn)曲面的上段閥頭和下段閥頭組成，高溫摻合閥閥 頭每單位升、降高度正比于流通環(huán)對應(yīng)的單位增、減面積，且流通環(huán)在上下段 閥頭交界面處的面積為高溫氣體管出口面積的50% 70%，流通環(huán)在下段閥頭的 單位增、減面積為在上段閥頭單位增、減面積的30% 80%。采用本實用新型，具有如下的有益效果由于高溫摻合閥閥頭每單位升、 降高度正比于流通環(huán)對應(yīng)的單位增、減面積，而流通環(huán)的單位增、減面積又使 高溫氣體管高溫氣體的流量相應(yīng)地與之成正比地單位增、減，所以當閥桿帶動閥頭以不變的速度升降時，高溫氣體的流量將會分別對應(yīng)于閥頭的上、下兩段 均勻地變化。流通環(huán)在上下段閥頭交界面處的面積為高溫氣體管出口面積的50% 70%，并且流通環(huán)在下段閥頭的單位增、減面積為在上段閥頭單位增、減 面積的30% 80%，使高溫摻合閥處于較大開度、高溫氣體流量達到與上下段閥 頭交界面對應(yīng)的數(shù)值時(高溫氣體全流量的50%~70%)發(fā)生變化，且對應(yīng)于下段 閥頭的高溫氣體流量單位增、減量為對應(yīng)于上段閥頭的高溫氣體流量單位增、 減量的30% 80%。這樣，高溫氣體流量為高溫氣體全流量的50% 70%及以上時， 以下段閥頭升降控制高溫氣體的流量，使其實現(xiàn)較小量的單位增、減變化，達 到易于控制的目的。高溫氣體的流量可以連續(xù)、穩(wěn)定、準確地調(diào)節(jié)，從而可以 準確控制高溫氣體與低溫含硫氣體摻合后形成的摻合氣體溫度?？梢愿鶕?jù)閥頭 長度，確定流通環(huán)和高溫氣體流量的單位增、減量。上述流通環(huán)的單位增、減 面積和高溫氣體流量的單位增、減量，是指對應(yīng)于閥頭每單位的升、降高度所 產(chǎn)生的單位增、減變化量，它們在閥頭的上、下段分別都是均等的。
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。附圖和具體實施方式
并不限制本實用新型要求保護的范圍。

圖l是本實用新型髙溫摻合閥閥頭的結(jié)構(gòu)示意圖；高溫摻合閥閥頭設(shè)于高溫 摻合阓的高溫氣體管出口處。圖2是圖1所示高溫摻合閥閥頭和高溫氣體管出口在高溫氣體管出口底端水 平面上的俯視圖。圖3是采用本實用新型髙溫摻合閥閥頭的高溫摻合閥的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實用新型的一個應(yīng)用實例中，高溫摻合閥閥頭的長度與各長度序號 位置閥頭橫截面半徑的關(guān)系曲線圖。圖1至圖3中，相同附圖標記表示相同的技術(shù)特征。
具體實施方式
參見圖l、圖2以及圖3，本實用新型的高溫摻合閥閥頭2(簡稱為閥頭)，設(shè) 于高溫摻合閥的高溫氣體管4出口處，與該出口之間形成流通環(huán)3。閥頭2的頂部 設(shè)有閥桿l，高溫氣體管4的內(nèi)壁設(shè)有剛玉襯里。閥頭2由側(cè)面為回轉(zhuǎn)曲面的上段 閥頭21和下段閥頭22組成。閥頭2每單位升、降高度正比于流通環(huán)3對應(yīng)的單位 增、減面積，且流通環(huán)3在上下段閥頭交界面24處的面積為高溫氣體管4出口面 積的50% 70%，流通環(huán)3在下段閥頭22的單位增、減面積為在上段閥頭21單位增、 減面積的30% 80%。流通環(huán)3的面積s(參見圖2)，在高溫氣體管4出口底端的水 平面上測量。高溫氣體管4的出口面積按高溫氣體管4的內(nèi)直徑D計算。參見圖l，閥頭2的長度為L，其與閥頭總行程的數(shù)值相同。上段閥頭21的長 度01—般為閥頭2長度1^的50% 60%。閥頭頂部23的長度座標定為0，其直徑與高 溫氣體管4的內(nèi)直徑D相等。閥頭底端25的長度座標定為L，直徑為O。圖1中，p 表示閥頭2處于任意位置時的行程，p為閥頭頂部23至高溫氣體管4出口底端水平 面之間的距離。p為O時，高溫氣體管4全關(guān)，髙溫氣體的流量為O; p為閥頭2的 長度L時(達到總行程)，髙溫氣體管4全開，高溫氣體的流量為高溫氣體全流量。 本實用新型說明書和說明書附圖中，僅涉及閥頭2的有效工作、計算段。實際應(yīng) 用時，按常規(guī)在閥頭頂部23之上設(shè)置余量段，以使行程p為0時閥頭2將高溫氣體 管4的出口完全密封。圖3是采用本實用新型閥頭的高溫摻合閥的結(jié)構(gòu)示意圖。操作時，低溫含硫 氣體由低溫含硫氣體管5進入摻合閥，酸性燃燒爐產(chǎn)生的髙溫氣體由高溫氣體管 4進入摻合閥，兩股氣體摻合后形成的摻合氣體經(jīng)摻合氣體管6從摻合閥流出。 圖3中，以箭頭示出各股氣體的流動方向。圖1和圖3中，閥頭2、閥桿l均未剖視。下面給出本實用新型的一個應(yīng)用實例。按照閥頭總行程，確定閥頭2的長度 L為100毫米。高溫氣體管4的內(nèi)直徑D為80毫米(閥頭頂部23的半徑為40毫米)， 高溫氣體全流量為450千克/小時。要求對應(yīng)于上下段閥頭交界面24的高溫氣體 流量為高溫氣體全流量的679&(上段閥頭21的長度m取為高溫摻合閥閥頭2長度L 的50%),且隨著閥頭2每單位的升、降，對應(yīng)于下段閥頭22的高溫氣體流量單位 增、減量為對應(yīng)于上段閥頭21的高溫氣體流量單位增、減量的50%。首先將閥頭2的長度L均勻分成若干等份； 一般是分成20 50等份，根據(jù)閥 頭2的長度L以及對閥頭2側(cè)面幾何形狀(光滑程度)、高溫氣體流量控制的精確度 要求而定。本應(yīng)用實例，將閥頭2的長度L均勻分成20等份，上段閥頭21和下段 閥頭22的長度各為10等份。閥頭頂部23的長度序號定為0，閥頭底端25的長度序 號定為20。然后，根據(jù)閥頭22每單位長度(1等份)升、降髙度所要求的高溫氣體 流量的單位增、減量，以及對應(yīng)于上下段閥頭交界面24的高溫氣體流量，計算 出閥頭22在各長度序號位置與高溫氣體管4出口之間形成的各流通環(huán)3的面積； 再根據(jù)各流通環(huán)3的面積和高溫氣體管4的內(nèi)直徑D，計算出閥頭2在各長度序號 位置的橫截面積，并由橫截面積計算出閥頭2在各長度序號位置的橫截面半徑。 參見圖4。采用圖4中的數(shù)據(jù)，利用數(shù)字車床進行加工，得到所需的閥頭。圖4中曲線 的形狀，即為閥頭2側(cè)面母線的形狀。上述的閥頭2在操作過程中，可以滿足預(yù) 定的對高溫氣體流量控制的要求。對應(yīng)于上下段閥頭交界面24的高溫氣體流量 約為300千克/小時。閥頭2每升、降l個長度單位(l等份)，對應(yīng)于上段閥頭21的5高溫氣體流量單位增、減量約為30千克/小時，對應(yīng)于下段閥頭22的高溫氣體流量單位增、減量約為15千克/小時。閥頭2的材料一般釆用耐熱合金鋼，如GH系列的耐熱合金鋼。 在本實用新型說明書所述的高溫氣體流量變化范圍內(nèi)，對高溫氣體流量控制有不同要求的其它場合，可按照與上述應(yīng)用實例基本相同的方法進行處理，得到所需的閥頭。
權(quán)利要求1、一種高溫摻合閥閥頭(2)，設(shè)于高溫摻合閥的高溫氣體管(4)出口處，與該出口之間形成流通環(huán)(3)，其特征在于高溫摻合閥閥頭(2)由側(cè)面為回轉(zhuǎn)曲面的上段閥頭(21)和下段閥頭(22)組成，高溫摻合閥閥頭(2)每單位升、降高度正比于流通環(huán)(3)對應(yīng)的單位增、減面積，且流通環(huán)(3)在上下段閥頭交界面(24)處的面積為高溫氣體管(4)出口面積的50％～70％，流通環(huán)(3)在下段閥頭(22)的單位增、減面積為在上段閥頭(21)單位增、減面積的30％～80％。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫摻合閥閥頭(2),其特征在于上段閥頭(21) 的長度為高溫摻合閥閥頭(2)長度的50% 60%。
專利摘要本實用新型公開了一種高溫摻合閥閥頭，以解決采用現(xiàn)有高溫摻合閥閥頭的高溫摻合閥在高溫氣體流量為高溫氣體全流量的50％～70％及以上時，該流量難以控制的問題。本實用新型高溫摻合閥閥頭(2)由側(cè)面為回轉(zhuǎn)曲面的上段閥頭(21)和下段閥頭(22)組成。閥頭每單位升、降高度正比于閥頭與高溫摻合閥的高溫氣體管(4)出口之間形成的流通環(huán)(3)對應(yīng)的單位增、減面積，且流通環(huán)在上下段閥頭交界面(24)處的面積為高溫氣體管出口面積的50％～70％，流通環(huán)在下段閥頭的單位增、減面積為在上段閥頭單位增、減面積的30％～80％。在石油加工行業(yè)煉油廠的硫磺回收過程中所用的高溫摻合閥，可以采用本實用新型。
文檔編號F16K11/02GK201166146SQ200820069379
公開日2008年12月17日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月18日
發(fā)明者楊立民 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化集團洛陽石油化工工程公司