一种高压三通柱塞阀的制作方法

本实用新型属于阀门技术领域，具体涉及一种高压三通柱塞阀。

背景技术：

近年来，随着石油需求的不断增长和浅层易开采轻质原油储量的日益萎缩，高硫、高金属、高残炭的重劣质原油比例在全球原油供应中呈现逐年上升的趋势。浆态床渣油加氢工艺可以处理质量非常差的高金属、高残炭、高粘度的渣油，具有高转化率、高轻油收率、高脱金属率等特点。因此，浆态床渣油加氢工艺近些年得到了快速发展与完善，各项浆态床渣油加氢工艺都在加快工业化进程。

浆态床渣油加氢输送的介质特点为分散在液相中的固体组成了浆液态，固体主要为原料带入的所有金属、在反应过程中因高温生成的焦粉，以及催化剂。常规阀门不能满足浆态床渣油加氢工艺的要求，主要是浆液介质中高度分散着细小固体，具有极高的沉积倾向，浆液介质会沉积在常规阀门的腔体中，造成阀门开关困难。

技术实现要素：

本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种无死区操作、满足真空工况要求，对多通道的介质能进行独立控制的高压三通柱塞阀，以满足浆态床渣油加氢装置严苛工况要求。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种高压三通柱塞阀，包括锻焊阀体组件、b口防转装置、b口导向筒、a口防转装置、a口支架；

所述锻焊阀体组件包括管道，所述管道上依次连通有b口管、c口管和a口管，所述管道内装有b口柱塞和a口柱塞，所述b口柱塞和所述a口柱塞的内端部指向所述c口管；

所述管道的一端内设有b口填料，所述b口填料上设有b口填料压套，所述b口填料压套上固定有b口填料压盖，所述b口填料压盖固定到所述锻焊阀体组件上；所述管道的一端内设有a口填料，所述a口填料上设有a口填料压套，所述a口填料压套上固定有a口填料压盖，所述a口填料压盖固定到锻焊阀体组件上；

所述b口导向筒上设有轨道槽，所述b口防转装置安装于所述b口柱塞上并在所述轨道槽内滑动；所述a口支架上设有导向槽，所述a口防转装置安装于所述a口柱塞上并在所述导向槽内滑动。

本实用新型进一步设置为，所述b口填料压盖通过b口填料压紧螺柱固定到所述锻焊阀体组件上，所述b口填料压紧螺柱上套设有b口填料碟型弹簧，所述b口填料碟型弹簧的顶部由b口填料压紧螺母锁紧固定；所述a口填料压盖均通过a口填料压紧螺柱固定到所述锻焊阀体组件上，所述a口填料压紧螺柱上套设有a口填料碟型弹簧，所述a口填料碟型弹簧的顶部由a口填料压紧螺母锁紧固定。

本实用新型进一步设置为，所述b口导向筒外装有b口支架，所述b口支架的一端和所述锻焊阀体组件连接，所述b口支架的另一端连接b口执行机构；所述a口支架的一端和所述锻焊阀体组件连接，所述a口支架的另一端连接a口执行机构。

本实用新型进一步设置为，所述a口管的侧面设有互相连通的排放阀和排放口，所述排放阀包括排放阀柱塞和a口排放阀阀体，所述排放阀柱塞装于所述a口排放阀阀体内腔；所述a口排放阀阀体从内向外依次设有排放阀填料和排放阀填料压套，所述排放阀填料压套通过排放阀填料压紧螺柱固定到所述a口排放阀阀体上。

本实用新型进一步设置为，所述排放阀填料压紧螺柱上套设有排放阀填料碟型弹簧，所述排放阀填料碟型弹簧的顶部由排放阀填料压紧螺母锁紧固定；所述排放阀柱塞的外端部装有排放阀阀杆螺母，所述排放阀阀杆螺母外装有排放阀支架，所述排放阀支架上连接有排放阀立柱，所述排放阀立柱的另一端固定在所述a口排放阀阀体上，所述排放阀阀杆螺母固定连接着排放阀手轮。

本实用新型进一步设置为，所述b口管下方设有互相连通的冲洗阀和冲洗口，所述冲洗阀包括冲洗阀柱塞和b口冲洗阀阀体，所述冲洗阀柱塞装于所述b口冲洗阀阀体内腔；所述b口冲洗阀阀体从内向外依次设有冲洗阀填料和冲洗阀填料压套，所述冲洗阀填料压套通过冲洗阀填料压紧螺柱固定到所述b口冲洗阀阀体上。

本实用新型进一步设置为，所述冲洗阀填料压紧螺柱上套设有冲洗阀填料碟型弹簧，所述冲洗阀填料碟型弹簧的顶部由冲洗阀填料压紧螺母锁紧固定；所述冲洗阀柱塞的外端部装有冲洗阀阀杆螺母，所述冲洗阀阀杆螺母外装有冲洗阀支架，所述冲洗阀支架上连接有冲洗阀立柱，所述冲洗阀立柱的另一端固定在所述b口冲洗阀阀体上，所述冲洗阀阀杆螺母固定连接着冲洗阀手轮。

本实用新型进一步设置为，所述管道包括直线连通的b口体管、主体和a口体管，所述b口体管连通所述b口管，所述a口体管连通所述a口管，所述主体连通所述c口管；所述b口体管的外端部连接有b口法兰，所述a口体管的外端部连接有a口法兰。

本实用新型进一步设置为，b口柱塞头部呈曲面凹弧型。

本实用新型进一步设置为，所述b口填料包括隔环，所述隔环两侧装有对称的填料单元，每个所述填料单元从远离所述隔环到靠近所述隔环依次包括下编织填料、填料层和上编织填料；所述填料层包括正向的v型填料和反向的v型填料；靠近所述c口管的一个所述下编织填料和所述锻焊阀体组件之间装有刮油环。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1)b口柱塞头部呈曲面凹弧型，实现无死区操作，浆液介质不会堆积在阀门的腔体中。b口柱塞在开启和关闭之间升降旋转运动，当它旋转时，柱塞头部的曲面凹弧型正好与流体的路径相吻合，可大大减少压力波动。

2)阀门配备排放阀或冲洗阀，可定期对阀门内腔进行冲洗或定期将沉积在阀门内腔的介质及时排出，保持内腔的清洁。

3)针对真空工况，采用两组组合填料，中间用隔环隔开。可真正实现双向密封，可有效防止空气进入介质中，满足真空工况要求。

4)可对多通道介质进行独立控制，满足工艺要求。

5)组合填料采用碟型弹簧组等结构固定，在温度和应力交变中，使组合填料的预紧力得到连续性补偿，杜绝从柱塞处泄漏。

附图说明

图1-1为实施例中高压三通柱塞阀的结构示意图；

图1-2为图1-1的e-e剖面结构示意图；

图2为排放阀的结构示意图(沿图1-1的f-f剖面)；

图3为冲洗阀的结构示意图(沿图1-1的g-g剖面)；

图4-1为锻焊阀体组件的剖面图(与图1-1的方向一致)；

图4-2为图4-1的g-g剖面图；

图4-3为图4-1的f-f剖面图；

图4-4为锻焊阀体组件的剖面图(沿图1-1的e-e剖面)；

图5-1为b口柱塞的结构示意图(与图1-1的方向一致)；

图5-2为b口柱塞的结构示意图(与图1-2的方向一致)；

图6为b口填料的结构示意图；

图7为图1-2中a的局部放大图；

图8为图1-2中b的局部放大图。

其中，1-锻焊阀体组件、1a-吊耳、1b-a口管、1c-c口管、1d-支撑板、1e-a口法兰、1f-a口体管、1g-主体、1h-b口管、1i-b口体管、1j-b口法兰、1k-a口排放阀阀体、1l-b口冲洗阀阀体、2-b口柱塞、3-b口填料、3a-刮油环、3b-下编织填料、3c-反向的v型填料、3d-正向的v型填料、3e-上v型填料、3e-上编织填料、3f-隔环、4-b口填料压套、5-b口填料压盖、6-b口填料压紧螺柱、7-b口填料碟型弹簧、8-b口填料压紧螺母、9-b口防转装置、9a-防转杆、9b-导向套、9c-螺母、9d-销轴、10-b口导向筒、11-b口支架、12-b口执行机构、13-a口柱塞、14-a口填料、15-a口填料压套、16-a口填料压盖、17-a口填料压紧螺柱、18-a口填料碟型弹簧、19-a口填料压紧螺母、20-a口防转装置、20a-防转板、21-a口支架、22-a口执行机构、23-排放阀柱塞、24-排放阀填料、25-排放阀填料压套、26-排放阀填料压盖、27-排放阀填料压紧螺柱、28-排放阀填料碟型弹簧、29-排放阀填料压紧螺母、30-排放阀立柱、31-排放阀防转板、32-排放阀支架、33-排放阀阀杆螺母、34-排放阀手轮、35-冲洗阀柱塞、36-冲洗阀填料、37-冲洗阀填料压套、38-冲洗阀填料压盖、39-冲洗阀填料压紧螺柱、40-冲洗阀填料碟型弹簧、41-冲洗阀填料压紧螺母、42-冲洗阀立柱、43-冲洗阀防转板、44-冲洗阀支架、45-冲洗阀执行机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

作为本实用新型提供的一个实施例，如图1-1和图1-2所示，一种压三通柱塞阀包括锻焊阀体组件1，锻焊阀体组件1中有与管道连接的b口管1h、c口管1c和a口管1b3个通道。b口柱塞2和a口柱塞13分别内装于锻焊阀体组件1的左侧和右侧内腔。

锻焊阀体组件1左侧内腔从右到左依次设置b口填料3和b口填料压套4，右侧内腔从左到右依次设置a口填料14和a口填料压套15。b口填料压盖5通过b口填料压紧螺柱6固定到锻焊阀体组件1最左侧平面上，b口填料压紧螺柱6上套设有b口填料碟型弹簧7、b口填料碟型弹簧7的顶部由b口填料压紧螺母8锁紧固定。在温度和应力交变中，使b口填料3的预紧力得到连续性补偿，杜绝从b口柱塞2处泄漏。a口填料压盖16通过a口填料压紧螺柱17固定到锻焊阀体组件1最右侧平面上，a口填料压紧螺柱17上套设有a口填料碟型弹簧18、a口填料碟型弹簧18的顶部由a口填料压紧螺母19锁紧固定。在温度和应力交变中，使a口填料14的预紧力得到连续性补偿，杜绝从a口柱塞13处泄漏。

b口防转装置9安装于b口柱塞2上并在b口导向筒10的b口轨道槽内滑动，控制b口柱塞2的升降旋转运动。a口防转装置20安装于a口柱塞13上并在a口支架21导向槽内滑动，控制a口柱塞13的升降运动。轨道槽是曲线槽，导向槽为直线槽。a口防转装置20包括防转板20a，防转板20a的两端穿过导向槽并可沿导向槽滑动。b口防转装置9包括防转杆9a，防转杆9a的内端部穿过b口导向筒10固定在b口柱塞2上并可沿导向筒10的b口轨道槽滑动。进一步的，防转杆9a上套有导向套9b，防转杆9a的外端部拧有螺母9c固定，穿过螺母9c和防转杆9a的外端不固定有销轴9d锁紧固定。a口防转装置20和b口防转装置9的结构可参见图7和图8。

b口支架11与锻焊阀体组件1和b口执行机构12采用螺柱固定连接，执行机构12与b口柱塞2连接后，带动b口柱塞2作升降旋转运动，实现c口管1c和b口管1h介质的连通或切断。a口支架21与锻焊阀体组件1和a口执行机构22采用螺柱固定连接，a口执行机构22与a口柱塞13连接后，带动a口柱塞13作升降运动，实现a口管1b和c口管1c介质的连通或切断。

进一步的，如图2所示。在a口侧面设置排放阀和排放口，可定期将沉积在阀门内腔的介质及时排出，保持内腔的清洁。排放阀柱塞23内装于锻焊阀体组件1的a口排放阀阀体1k内腔。锻焊阀体组件1的a口排放阀阀体1k左侧内腔从右到左依次设置排放阀填料24和排放阀填料压套25。排放阀填料压盖26通过排放阀填料压紧螺柱27固定到锻焊阀体组件1的a口排放阀阀体1k最左侧平面上，排放阀填料压紧螺柱27上套设有排放阀填料碟型弹簧28，排放阀填料碟型弹簧28的顶部由排放阀填料压紧螺母29锁紧固定。在温度和应力交变中，使排放阀填料24的预紧力得到连续性补偿，杜绝从排放阀柱塞23处泄漏。排放阀立柱30将排放阀支架32固定在锻焊阀体组件1的a口排放阀阀体1k上，排放阀阀杆螺母33内装于支架32内。转动排放阀手轮34带动排放阀阀杆螺母33转动，排放阀柱塞23在阀杆螺母33的带动和排放阀防转板31的限制下作升降运动，实现排放口介质的连通或切断。

进一步的，如图3所示。在b口下方设置冲洗阀和冲洗口，可定期对阀门内腔进行冲洗，保持内腔的清洁。冲洗阀柱塞35内装于锻焊阀体组件1的b口冲洗阀阀体1l内腔。锻焊阀体组件1的b口冲洗阀阀体1l内腔下方内腔从上到下依次设置冲洗阀填料36和冲洗阀填料压套37。冲洗阀填料压盖38通过冲洗阀填料压紧螺柱39固定到锻焊阀体组件1的b口冲洗阀阀体1l内腔最下侧平面上，冲洗阀填料压紧螺柱39上套设有冲洗阀填料碟型弹簧40，冲洗阀填料碟型弹簧40的顶部由冲洗阀填料压紧螺母41锁紧固定。在温度和应力交变中，使冲洗阀填料36的预紧力得到连续性补偿，杜绝从冲洗阀柱塞35处泄漏。冲洗阀立柱42将冲洗阀支架44固定在锻焊阀体组件1的b口冲洗阀阀体1l上。冲洗阀柱塞35在冲洗阀执行机构45带动和冲洗阀防转板43的限制下作升降运动，实现冲洗口介质的连通或切断。

进一步的，如图4-1到图4-4所示，锻焊阀体组件1包括吊耳1a、a口管1b、c口管1c、支撑板1d、a口法兰1e、a口体管1f、主体1g、b口管1h、b口体管1i、b口法兰1j、a口排放阀阀体1k和b口冲洗阀阀体1l。吊耳1a方便阀门的起吊，支撑板1d方便阀门支撑在安装平台上。a口管1b、c口管1c和b口管1h为阀门与管道连接的3个通道，a口管1b和c口管1c轴线平行，b口管1h和c口管1c轴线垂直。锻焊阀体组件1的零件均采用锻件，在高压工况中较铸件有更高的压力边界的完整性。锻焊阀体组件1的所有焊接均采用对接焊，焊接后均可进行100％射线无损检测，完全可保证焊焊缝质量。

本实施例共有9条焊缝，分别为w1-a口管1b与a口体管1f焊缝、w2-c口管1c与主体1g焊缝、w3-a口体管1f与a口法兰1e焊缝、w4-a口体管1f与主体1g焊缝、w5-b口体管1i-与主体1g焊缝、w6-b口管1h与b口体管1i焊缝、w7-b口体管1i与b口法兰1j焊缝、w8-a口管1b与a口排放阀体1k焊缝、w9-b口管1h与b口排放阀体1l焊缝。其中，a口管1b、a口体管1f、主体1g和c口管1c组成第一个流通通道，呈u型，a口管1b和c口管1c均可作为介质的进口或出口。b口管1h、b口体管1i、主体1g和c口管1c组成第二个流通通道，b口管1h和c口管1c均可作为介质的进口或出口。

进一步的，如图5-1和图5-2所示，b口柱塞2头部呈曲面凹弧型p(图5-1中标记为p)，阀门关闭时，与c口管1c流道完全吻合，阀门开启时，与b口管1h完美匹配，实现无死区操作，浆液介质不会堆积在阀门的腔体中。由于b口柱塞2在开启和关闭之间升降旋转运动，当它旋转时，b口柱塞2头部的曲面凹弧型p正好与流体的路径相吻合，可大大减少压力波动。b口柱塞2密封面至柱塞整个头部均堆焊硬质合金，b口柱塞2密封面至填料密封均喷涂或喷焊硬质合金，防止浆液介质中的细小固体冲蚀柱塞。

进一步的，如图6所示，b口填料3包括隔环和两个填料单元。填料单元按照设置顺序依次包括下编织填料3b、反向的v型填料3c、正向的v型填料3d、上编织填料3e和隔环3f。内部的下编织填料3b内部固定有刮油环3a，刮油环3a可避免工艺介质接触填料，可有效保护填料的性能。针对真空工况，采用两组组合填料，中间用隔环3f隔开，可真正实现双向密封，可有效防止空气进入介质中，满足真空工况要求。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围。