专利名称：液氯充装阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及对液氯充装系统的常规充装阀的改进，实现集成充装、切断和排气为一体化的功能，属于液氯生产企业液氯充装技术领域。
背景技术：
氯气是重要的基础化工原料，氯的衍生产品达到上千种，广泛应用于石油化工、农药、医药、纺织、轻工、电力、冶金、国防军工、化学建材等产业，在国民经济发展中占据着举足轻重的地位。另外，氯也是人们日常生活中饮用水处理、环境消毒及日用化学品的主要原料，与人民生活息息相关。全国液氯产量逾越2000万吨大关，已连续数年位居世界第一。工业化氯气的生产，是电解氯化钠(氯化钾)并把气态的氯净化和冷冻液化为液氯，液氯便于储存、包装、运输和使用；液氯包装容器普遍采用液氯气瓶，充装质量IOOOkg/ 瓶；氯一剧毒化学性毒物，一旦意外泄漏，可能导致空气、水体和土壤的污染，可能引起接触人员中毒乃至死亡。液氯充装过程具有一定的危险性，减少泄漏、减少人工劳动强度、操作失误和最大程度自动化，是当前急需完善和提高的方向。液氯气瓶充装目前采用的是多阀串、并联管路连接、单阀手动操作充装工艺。如图 1所示，1为进料阀，2为切断阀，3-1、3-2为充装阀，4为排气阀，5为液氯气瓶。自动控制部分仅包括通过电子衡设定称重量并输出信号启动切断阀停止充装，其余阀门操作均为手动。操作准备开进料阀，关闭切断阀，关闭充装阀，关闭排气阀。操作过程①手动连接液氯空瓶；②手动开启瓶阀；③手动操作按钮开启切断阀； ④手动开启充装阀进行充装；⑤当气瓶充装达规定量(电子衡输出信号至PLC)自动关闭切断阀；⑥手动关闭瓶阀；⑦手动关闭充装阀；⑧手动开启排气阀排气至真空吸收装置；⑨卸下液氯重瓶；⑩关闭排气阀完成一次充装；然后重复① ⑩过程进行新的充装。问题和缺陷尽管称重计量与切断阀通过PLC控制连锁，但阀门分列式布置节点多，手动操作阀门繁琐劳动强度大，管路连接静密封点多泄漏可能性比较大，手动误操作可能性仍然存在。
实用新型内容本实用新型要解决技术问题是针对现有技术的上述缺点，提供一种液氯充装阀， 集充装、切断和排气功能为一体，降低劳动强度和提高了安全可靠性。为了解决以上技术问题，本实用新型的液氯充装阀，其特征在于包括具有圆柱状腔室的阀体、与所述阀体腔室配合并可转动的圆柱状阀芯，所述阀体具有一个液氯进料口、 两个液氯出料口，以及一个排气口，所述圆柱状阀芯开设有可使液氯进料口、液氯出料口联通的充氯通道，圆柱状阀芯的侧面具有与液氯出料口对应的轴向槽，所述轴向槽与排气口连通，且与联通液氯进料口、液氯出料口的充氯通道隔断，充氯通道的出气端至轴向槽边缘的最短距离大于液氯出料口接近阀芯一侧的直径，阀体后端与柱状阀芯之间设置密封结构。本液氯充装阀通过转动阀芯至指定角度实现各状态的切换，安全性可靠性更高， 避免传统因操作失误而导致的生产事故，工业控制易于实现，从而使专用阀的自动化作业成为可能，大大降低了工人的劳动强度。本专用阀中，当充氯通道上游侧进气端对准液氯进料口，下游侧出气端对准液氯出料口，本专用阀处于打开(充装)状态；当液氯出料口被充氯通道出气端至轴向槽之间的阀芯侧壁封堵，本专用阀处于关闭(切断)状态；当轴向槽对准液氯出料口，本专用阀处于排气状态；当轴向槽对准液氯进料口时，本专用阀处于停车状态。本实用新型彻底改变了传统利用切断阀(1只)、充装阀(2只)、排气阀(1只)进行作业的纯手动工作模式，其集充装、切断和排气功能为一体；可通过执行机构程序操作替代原手动逐一操作阀门，降低劳动强度，提高安全可靠性，特别适用于液氯气瓶充装的专用
直ο进一步的，本实用新型专用阀的阀芯内部设置有排气通道，所述轴向槽经排气通道与阀体排气口连通，所述排气通道与充氯通道隔断。具体而言，所述排气通道包括依次相连的径向孔、轴向孔，所述径向孔与轴向槽连接，轴向孔外端朝向阀体排气口，排气口位于阀体前端，与柱状阀芯的前端对应。当轴向槽对准液氯出料口时，液氯出料口与排气口连通。排气口与真空设备连接， 液氯出料口至液氯气瓶阀门之间的液氯因气压降低而汽化，并依次经轴向槽、径向孔、轴向孔，从排气口排出。为了便于液氯的充装，本实用新型液氯充装阀中，液氯进料口、液氯出料口的中心线相互平行且与柱状阀芯垂直。为了避免阀芯在转动过程中发生轴向移动，本液氯充装阀中，阀芯前端沿周向开设限位槽，阀体相应位置设有垂直于阀芯的至少两个止推螺钉，所述止推螺钉沿阀芯周向均勻分布，其前端位于限位槽内。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是现有液氯气瓶充装装置示意图。图2是本实用新型液氯充装阀剖视结构示意图。图3是本实用新型液氯充装阀阀芯结构示意图。图4为本实用新型液氯充装阀充装状态I-I剖视图。图5为本实用新型液氯充装阀切断状态I-I剖视图。图6为本实用新型液氯充装阀排气状态I-I剖视图。图7为本实用新型液氯充装阀停车状态I-I剖视图。图8为本实用新型液氯充装阀安装示意图。
具体实施方式
本实施例的液氯充装阀，如图2-3所示，包括具有圆柱状腔室的阀体7、与所述阀体腔室配合并可转动的圆柱状阀芯8，阀体7具有一个液氯进料口 9，两个液氯出料口 10、 (10 ‘)，以及一个排气口 11，圆柱状阀芯8开设有可使液氯进料口 9、液氯出料10 (10 ‘) 口联通的充氯通道20，圆柱状阀芯8的侧面具有与液氯出料口 10 (10 ‘)对应的轴向槽 13，轴向槽13与排气口 11连通，且与充氯通道20隔断，充氯通道20的出气端至轴向槽13 边缘的最短距离大于液氯出料口 10 (10 ‘)接近阀芯一侧的直径，阀体7后端与柱状阀芯 8之间设置密封结构。本实施例采用填料箱密封，18为V型密封罐，19为填料压盖。如图 2-3所示的实施例中，排气口 11位于阀体7前端，与柱状阀，8的前端对应，轴向槽13经设置于阀芯8内部的排气通道与阀体排气口 11连通，该排气通道包括依次相连的径向孔14、 轴向孔15，径向孔14与轴向槽13连接，轴向孔15外端朝向阀体排气口 11。本实施例中，所述液氯进料口、液氯出料口的中心线相互平行且与所述柱状阀芯垂直。为了防止阀芯轴向移动，如图2-3所示，阀芯8前端沿周向开设限位槽17，阀体8 相应位置设有垂直于阀芯8的两个止推螺钉16 (16 ‘)，止推螺钉16 (16 ‘)沿阀芯8周向均勻分布，其前端位于限位槽17内。如图4-7所示，为本专用阀四种状态的剖视图。图4为充装状态，图5为切断状态， 图6为排气状态，图7为停车状态。如图4-6所示的实施例，过轴向槽中心线与阀芯中心线的平面与液氯出料口中心线的夹角为120°，该夹角建议在90° -120°之间为宜，主要考虑到切断状态时，充氯通道的出气端至轴向槽边缘的最短距离应当足够大，足以使这块弧面封闭液氯出料口。实际生产过程中，建议设计一定的冗余度，例如本实施例中，前述夹角采用120°，充氯通道的出气端至轴向槽边缘的最短距离大概能达到2倍液氯出料口接近阀芯一侧的宽度，冗余的设计对于工业控制的精确度降低了要求，既能保证切断状态专用阀的密闭性，又能提高工业控制的可操作性。如图8所示，本液氯充装阀6安装于进料阀1的下游，21为本专用阀的自动执行机构，通过图2中的阀杆端22进行阀芯的转动控制。具体操作过程如下操作准备启动执行机构21，使专用阀位于图5所示切断状态，打开进料阀1。操作过程①手动连接液氯空瓶5并开启瓶阀；②通过自动执行机构操作液氯充装6，使阀芯8旋转如图4所示充装位置；③当气瓶充装达规定量(可通过电子衡输出信号至PLC)，自动执行机构操作专用阀6，使阀芯8旋转至如图5所示切断位置；④手动关闭瓶阀，通过自动执行机构操作专用阀6，使阀芯8旋转至如图6排气位置；⑤卸下液氯重瓶5完成一次充装；然后重复① ⑤过程进行新的充装。为了提高设备适应性，本专用阀除了配备自动执行机构以外，仍需设计手动执行机构。当异常情况下，可采用手动操作程序。手动操作盘包括与阀杆端固定的操作手柄，与阀体保持相对静止的操作指示盘，操作手柄安装有弹簧定位销，与操作指示盘开设四个分别与阀芯四种位置(角度)对应的限位孔，操作人员将阀芯转动至相应位置时，定位销卡入限位槽内，准确定位，避免误操作而造成的安全事故。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
权利要求1.液氯充装阀，其特征在于包括具有圆柱状腔室的阀体、与所述阀体腔室配合并可转动的圆柱状阀芯，所述阀体具有一个液氯进料口、两个液氯出料口，以及一个排气口，所述圆柱状阀芯开设有可使液氯进料口、液氯出料口联通的充氯通道，圆柱状阀芯的侧面具有与液氯出料口对应的轴向槽，所述轴向槽与排气口连通，且与联通液氯进料口、液氯出料口的充氯通道隔断，充氯通道的出气端至轴向槽边缘的最短距离大于液氯出料口接近阀芯一侧的直径，阀体后端与柱状阀芯之间设置密封结构。
2.根据权利要求1所述液氯充装阀，其特征在于所述阀芯内部设置有排气通道，所述轴向槽经排气通道与阀体排气口连通，所述排气通道与充氯通道隔断。
3.根据权利要求2所述液氯充装阀，其特征在于所述排气口位于阀体前端，与柱状阀芯的前端对应，所述排气通道包括依次相连的径向孔、轴向孔，所述径向孔与轴向槽连接， 轴向孔外端朝向阀体排气口。
4.根据权利要求1-3任一权利要求所述液氯充装阀，其特征在于所述液氯进料口、液氯出料口的中心线相互平行且与所述柱状阀芯垂直。
5.根据权利要求4所述液氯充装阀，其特征在于所述密封结构为填料箱密封。
6.根据权利要求5所述液氯充装阀，其特征在于阀芯前端沿周向开设限位槽，阀体相应位置设有垂直于阀芯的至少两个止推螺钉，所述止推螺钉沿阀芯周向均勻分布，其前端位于限位槽内。
7.根据权利要求6所述液氯充装阀，其特征在于过轴向槽中心线与阀芯中心线的平面与液氯出料口中心线的夹角范围为90° -120°。
专利摘要本实用新型涉及一种液氯充装阀，包括具有圆柱状腔室的阀体、与阀体腔室配合并可转动的圆柱状阀芯，阀体具有一个液氯进、两个出料口，以及一个排气口，阀芯设有可使液氯进、出料口联通的充氯通道，阀芯侧面具有与液氯出料口对应的轴向槽，轴向槽与排气口连通，且与充氯通道隔断，充氯通道出气端至轴向槽边缘的最短距离大于液氯出料口接近阀芯一侧的直径。本实用新型彻底改变了传统利用切断阀、充装阀、排气阀进行作业的纯手动工作模式,集充装、切断和排气功能为一体。转动阀芯至指定角度实现各状态的切换，可通过执行机构程序操作替代原手动逐一操作阀门，降低劳动强度和提高安全可靠性，避免传统因操作失误而导致的生产事故，特别适用于液氯气瓶充装的专用装置。
文档编号F16K27/06GK202144885SQ20112020054
公开日2012年2月15日 申请日期2011年6月15日 优先权日2011年6月15日
发明者匡蕾, 施祖建, 秦文浩 申请人:江苏省安全生产科学研究院