專利名稱：超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置，直接應(yīng)用于生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油新技術(shù)領(lǐng)域；也可以用于高溫固體流動(dòng)管道控制。
背景技術(shù)：
1、材料的機(jī)械性能高溫條件機(jī)械材料性能高溫條件下，材料的力學(xué)性能將發(fā)生明顯的變化。主要表現(xiàn)為二個(gè)方面一是強(qiáng)度的改變；二是金屬材料的變形性質(zhì)的變化；高溫條件下材料硬度也將發(fā)生變化，對(duì)于閥門的密封面來說是很重要的；閥門的使用溫度超過405℃，設(shè)計(jì)時(shí)還得考慮材料的蠕變和斷裂性能，高溫條件下受載的閥門零件(應(yīng)力值大于物理蠕變極限)除發(fā)生彈性變形外，還會(huì)發(fā)生不可回復(fù)的蠕變，即使應(yīng)力低于相應(yīng)溫度條件下材料的屈服極限，也會(huì)發(fā)生這樣的變形；對(duì)于同一種材料，蠕變速度為應(yīng)力和溫度的函數(shù)；在高溫閥門設(shè)計(jì)中，溫度是由管路系統(tǒng)的參數(shù)決定的，材料的選擇又受到介質(zhì)的腐蝕性能等條件的限制，所以常常碰到的問題是如何確定許用應(yīng)力；如果按不發(fā)生蠕變的應(yīng)力水平(物理蠕變極限)為條件設(shè)計(jì)閥門的零件，將使得零件重而不經(jīng)濟(jì)；所以在掌握材料的蠕變速度的基礎(chǔ)上，要選擇一個(gè)應(yīng)力，使得閥門在正常使用壽命下，總的蠕變不至于發(fā)生斷裂或不至于因變形妨礙運(yùn)動(dòng)件相互間的運(yùn)動(dòng)。
2、熱脹量的差別與熱交變的影響熱脹量的差別導(dǎo)致熱脹量差別的原因主要有材料熱脹系數(shù)、零件承受熱載的差別和零件所處約束條件的差別，這些差別在高溫閥門設(shè)計(jì)中應(yīng)仔細(xì)考慮；當(dāng)熱態(tài)流體固體進(jìn)入一個(gè)冷態(tài)閥門時(shí)，閥芯被熱態(tài)物體所包圍，而閥芯的散熱僅靠與其相連接的具有較小橫截面的閥桿；因此閥芯能很快地達(dá)到管線物體的溫度；閥座幾乎是與閥芯同時(shí)加熱的，因閥座的散熱條件較閥芯好，所以閥體的線脹量常常小于閥座的徑向膨脹，其它零件也有類似的情況，因此，用于高溫介質(zhì)下的閥門零件間的工作間隙應(yīng)增大，這樣在實(shí)際工作溫度下，防止了擦傷和卡死，間隙的增加量是由材料的線膨脹系數(shù)、使用溫度、應(yīng)力等條件決定的。
熱交變的影響介質(zhì)的熱交變會(huì)導(dǎo)致閥座和導(dǎo)向套(過盈配合或螺紋連接)變松，從而失去密封作用；因此，應(yīng)考慮在閥座或?qū)蛱着c其相應(yīng)的支承件的連接處進(jìn)行封焊或點(diǎn)焊；對(duì)于大口徑閥門來說最好采用本體堆焊閥座；高溫?zé)峤蛔兪古c介質(zhì)接觸或接近的閥門零件受到交變應(yīng)力的作用，加劇閥門零件的疲勞老化，設(shè)計(jì)中應(yīng)認(rèn)真考慮；熱交變工況下密封結(jié)構(gòu)采用彈性閥座，效果較好。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)一種超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置，用來克服和解決高溫情況下由于材料的機(jī)械性能、材料的蠕變和斷裂性能對(duì)閥門工作間隙的影響及合理設(shè)定閥門零件間的工作間隙防止擦傷、卡死和控制加熱到500℃-600℃的高溫砂粒的流出速度和流量問題；超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置由閥體外壁、閥體上蓋、閥體下蓋、上限位支架、下限位支架、閥芯、連接桿、支撐架、閥體內(nèi)擋沙片組成，閥體外壁的兩端安裝固定有閥體上蓋和閥體下蓋，閥體上蓋和閥體下蓋上的軸向加工有高熱固體顆粒的進(jìn)入孔和流出孔，閥體內(nèi)安裝有限位閥芯的上限位支架和下限位支架，上限位支架的右下方安裝有閥體內(nèi)擋沙片，連接桿的下端加工有滑槽并經(jīng)活動(dòng)軸與閥芯連接，支撐架固定在閥體外壁上并經(jīng)轉(zhuǎn)軸與連接桿連接；閥體和閥芯材料的選擇依據(jù)在本技術(shù)領(lǐng)域中，閥門的工作溫度可以劃分為5個(gè)等級(jí)；即將閥門的工作溫度t＞425~550℃(800~1000)定為高溫I級(jí)，簡(jiǎn)稱P1級(jí)；閥門工作溫度t＞550~650℃(1000~1200)定為高溫II級(jí)，簡(jiǎn)稱P2級(jí)；閥門工作溫度t＞650~730℃(1200~1350)定為高溫III級(jí)，簡(jiǎn)稱P3級(jí)；閥門工作溫度t＞730~816℃(1350~1500)，稱其為高溫IV級(jí)，簡(jiǎn)稱P4級(jí)；閥門的工作溫度t＞816℃(1500)以上的溫度區(qū)域，稱為閥門的最高溫度級(jí)，即高溫V級(jí)，簡(jiǎn)稱P5級(jí)。
本閥門的工作溫度屬于高溫II級(jí)即P2級(jí)，在P1級(jí)時(shí)，321和321H型不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值數(shù)據(jù)最高，在P2級(jí)也是321和321H型不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值數(shù)據(jù)最高，所以從選優(yōu)的角度，首選應(yīng)是321和321H型不銹耐熱鋼；與之相對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)321其對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)應(yīng)是CF8Ti，CF8Ti是指C≤0.08％的CF8型加鈦(Ti)的不銹鋼，相對(duì)應(yīng)于國(guó)產(chǎn)的是ZG0Cr19Ni11Ti；321H其對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)應(yīng)是CF10Ti，CF10Ti是指C≤0.10％的CF10型加鈦的高碳級(jí)不銹耐熱鋼，相對(duì)應(yīng)于國(guó)產(chǎn)的是ZG1Cr18Ni9Ti；故閥體和閥芯的材料選用ZG0Cr19Ni11Ti或ZG1Cr18Ni9Ti。
本實(shí)用新型用于超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制，也可以用于非高溫物體的顆粒狀固體的流量和開關(guān)控制，具有加工簡(jiǎn)單、占用空間小、調(diào)整使用方便和具有由活動(dòng)連桿和支撐件構(gòu)成的支撐機(jī)構(gòu)、連桿式的控制、適用于高溫和確保安全使用的有益效果和優(yōu)點(diǎn)。


圖1本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖2本實(shí)用新型的剖面軸側(cè)視圖；圖3本實(shí)用新型的外觀軸側(cè)視圖；圖中1.閥體外壁，2.閥體上蓋，3.閥體下蓋，4.上限位支架，5.下限位支架，6.閥芯，7.連接桿，8.支撐架，9.閥體內(nèi)擋沙片，10.進(jìn)入孔，11.流出孔，12.滑槽，13.活動(dòng)軸，14.轉(zhuǎn)軸。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖再說明一下本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)和實(shí)施方式具體結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置由閥體外壁1、閥體上蓋2、閥體下蓋3、上限位支架4、下限位支架5、閥芯6、連接桿7、支撐架8、閥體內(nèi)擋沙片9組成，閥體外壁1的兩端安裝固定有閥體上蓋2和閥體下蓋3，閥體上蓋2和閥體下蓋3上的軸向加工有高熱固體顆粒的進(jìn)入孔10和流出孔11，閥體內(nèi)安裝有限位閥芯6的上限位支架4和下限位支架5，上限位支架4的右下方安裝有閥體內(nèi)擋沙片9(見圖2)，連接桿7的下端加工有滑槽12并經(jīng)活動(dòng)軸13與閥芯6連接，支撐架8固定在閥體外壁1上并經(jīng)轉(zhuǎn)軸14與連接桿7連接；閥體和閥芯的材料選用ZG0Cr19Ni11Ti或ZG1Cr18Ni9Ti，見附表。
實(shí)施方式超高溫堅(jiān)硬固體顆粒-高溫砂粒從閥體上蓋2的進(jìn)入孔10流入，從閥體下蓋3的流出孔11流出；通過控制連接桿7調(diào)節(jié)閥芯6的高度位置，閥芯6與閥體上蓋2之間通過錐形體接觸密封，這樣通過閥芯6的位置就可以調(diào)節(jié)砂粒的徑向流動(dòng)截面積的大小，達(dá)到控制砂粒的流量和開關(guān)的目的(見圖2)。
閥門的工作溫度可以劃分為5個(gè)等級(jí)；即將閥門的工作溫度t＞425~550℃(800~1000)定為高溫I級(jí)，簡(jiǎn)稱P1級(jí)；閥門工作溫度t＞550~650℃(1000~1200)定為高溫II級(jí)，簡(jiǎn)稱P2級(jí)；閥門工作溫度t＞650~730℃(1200~1350)定為高溫III級(jí)，簡(jiǎn)稱P3級(jí)；閥門工作溫度t＞730~816℃(1350~1500)，稱其為高溫IV級(jí)，簡(jiǎn)稱P4級(jí)；閥門的工作溫度t＞816℃(1500)以上的溫度區(qū)域，稱為閥門的最高溫度級(jí)，即高溫V級(jí)，簡(jiǎn)稱P5級(jí)。
本閥門的工作溫度屬于高溫II級(jí)即P2級(jí)，在P1級(jí)時(shí)，321和321H型不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值數(shù)據(jù)最高，在P2級(jí)也是321和321H型不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值數(shù)據(jù)最高，所以從選優(yōu)的角度，首選應(yīng)是321和321H型不銹耐熱鋼；與之相對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)321其對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)應(yīng)是CF8Ti，CF8Ti是指C≤0.08％的CF8型加鈦(Ti)的不銹鋼，相對(duì)應(yīng)于國(guó)產(chǎn)的是ZG0Cr19Ni11Ti。321H其對(duì)應(yīng)的鑄造合金的牌號(hào)應(yīng)是CF10Ti，CF10Ti是指C≤0.10％的CF10型加鈦的高碳級(jí)不銹耐熱鋼，相對(duì)應(yīng)于國(guó)產(chǎn)的是ZG1Cr18Ni9Ti；故閥體和閥芯的材料選用ZG0Cr19Ni11Ti或者ZG1Cr18Ni9Ti。
常用的不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值比較見附表(引自《閥門》2003年第6期?！陡邷亻y門的高溫等級(jí)和主體材料》作者樂精華)。
附表常用的不銹耐熱鋼的壓力-溫度額定值比較〔1〕

注(1)僅用于焊連接閥門，法蘭連接的額定值溫度為1000；(2)在溫度超過1000℃工況，僅當(dāng)碳含量等于高于0.04％時(shí)才使用。
權(quán)利要求1.一種超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置，由閥體外壁(1)、閥體上蓋(2)、閥體下蓋(3)、上限位支架(4)、下限位支架(5)、閥芯(6)、連接桿(7)、支撐架(8)、閥體內(nèi)擋沙片(9)組成，其特征在于閥體外壁(1)的兩端安裝固定有閥體上蓋(2)和閥體下蓋(3)，閥體上蓋(2)和閥體下蓋(3)上的軸向加工有高熱固體顆粒的進(jìn)入孔(10)和流出孔(11)，閥體內(nèi)安裝有限位閥芯(6)的上限位支架(4)和下限位支架(5)，上限位支架(4)的右下方安裝有閥體內(nèi)擋沙片(9)，連接桿(7)的下端加工有滑槽(12)并經(jīng)活動(dòng)軸(13)與閥芯(6)連接，支撐架(8)固定在閥體外壁(1)上并經(jīng)轉(zhuǎn)軸(14)與連接桿(7)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置，屬于生物質(zhì)熱裂解制取生物燃油新技術(shù)領(lǐng)域，本實(shí)用新型目的是設(shè)計(jì)一種超高溫堅(jiān)硬固體顆粒流量控制裝置，用來克服和解決高溫情況下工作間隙防止擦傷、卡死和控制高溫砂粒流出速度和流量的問題；本實(shí)用新型由閥體外壁和自上而下安裝在閥體上的軸向加工有高熱固體顆粒的進(jìn)入孔和流出孔的閥體上蓋和閥體下蓋、上限位支架、閥體內(nèi)擋沙片、下限位支架、閥芯、支撐架、連接桿和閥體下蓋構(gòu)成，閥芯下端經(jīng)活動(dòng)軸與連接桿下端連接，支撐架經(jīng)轉(zhuǎn)軸與連接桿中下部連接；本實(shí)用新型用于控制高熱固體顆粒的流量及開關(guān)，具有加工簡(jiǎn)單、占用空間小、調(diào)整使用方便、適用于高溫和確保安全的有益效果和優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65G53/34GK2913286SQ20062002053
公開日2007年6月20日 申請(qǐng)日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者王述洋, 張劍 申請(qǐng)人:王述洋, 張劍