[发明专利]用于化学设备的闸阀

说明书

该发明涉及用于化学设备的闸阀(1)。为了提供设计相当简单且密封性能可靠的闸阀，该发明提供了闸阀(1)，其包括：‑具有上开口(2.1)和相对的下开口(2.2)的阀箱(2)；‑设置在该阀箱(2)上的上密封座(8)和下密封座(9)；‑可移动地设置在阀箱(2)中的阀门(3)，用于在闭合位置时阻挡开口(2.1、2.2)之间的路径并且在打开位置时打开该路径，该阀门(3)包括具有带盲凹部(4.3)的下表面(4.2)的第一板(4)和至少部分地设置在该盲凹部(4.3)中的第二板(5)；‑其中，在闭合位置，上密封座(8)与该第一板(4)密封地接合，下密封座(9)与该第二板(5)密封地接合，并且该第二板(5)至少间接地与该第一板(4)接触。

技术领域

该发明涉及一种用于化学设备的闸阀，特别是涉及用于炼油厂和石油化工工业的闸阀。该闸阀特别适于与将液体渣油转化为固体石油焦炭的焦炭鼓连接在一起来使用。

背景技术

在许多化学设备中，容器需要暂时闭合，例如，通过适当的阀来与相邻的容器分开。在闭合位置，该阀防止固体、液体和/或气体化学品进入容器和/或从容器中逸出，而在打开位置，阀为这些化学品提供开口。在许多应用中，例如在石油化工工业中，阀不仅需要经受潜在的腐蚀性化学物质，还要经受高压和/或非常高的温度。特别是后一种情况对阀的密封性能提出了很高的挑战。

这种极端条件的一个示例是在烃加工工业中，其中通过称为“延迟焦化”的工艺从重渣油中回收有价值的产品。渣油通过炉加热并进给到焦炭鼓中。在该工艺中，重烃部分地裂化以产生可以从离开焦炭鼓的蒸气中回收的较轻的物质。另一方面，焦炭鼓中残留的焦炭量增加。当焦炭鼓填满时，焦炭鼓被冷却并且焦炭被移除。根据众所周知的设计，焦炭鼓在其上侧和其下侧连接至闸阀。通过打开上闸阀和下闸阀(也称为去头)并使用高压水射流从上鼓开口切割焦炭来进行焦炭的去除。

在焦化工艺期间，下闸阀承受极端的温度和/或苛刻的压力，由此可能导致严重变形并可能导致有害气体泄漏。特别地，阀面向焦炭鼓的部分经受数百摄氏度的高温，而背离焦炭鼓的部分经受相对温和的条件。

在今天用于去头焦炭鼓的闸阀中，可以区分出两种不同的设计：单闸阀和双闸阀。例如在US 6,660,131、US 6,565,714或US 6,964,727中描述的单闸阀设计采用可移动地设置在阀箱内的单个闸。该阀箱具有一对相对的开口，并且这些开口之间的路径或者由门闭合，或者如果阀门的通孔置于该路径中则打开。这种设计紧凑而轻。然而，作用于单个闸的极端温差导致热变形，由此使得难以实现紧密的密封。提供至少一个浮动动态的动负载的座，以抵靠门的至少一侧起作用。这种浮动动态的动负载的座抵靠该门被持续地加载，以在座与凹部之间提供偏置关系。动态的动负载的座的功能也是提供系统的点对点微调。密封座永久地压在门上，当门在打开位置与闭合位置之间移动时发生剧烈摩擦，从而导致磨损增加并且需要高驱动力。另外的缺点是泄漏以及需要大量的吹扫蒸汽。

例如在US 5,116,022中描述的双门设计采用了彼此上下平行地布置的两个门，这两个门中的每个门在闭合位置接合了单独的密封座，从而实现冗余密封。也就是说，通过中间弹簧元件间隔开并且通常由该中间弹簧元件连接的这些闸中的每个门经受相当温和的温度梯度，从而导致热变形减小。此外，下门不承受显著的压力。通过这些门之间设置的楔形机构将门压在它们的对应的密封座上，并且当门移动到打开位置时，压紧力被释放。由于没有永久的压紧力，可以避免上述摩擦问题。然而，这种设计相当复杂、笨重和庞大。

技术问题

因此，本发明的一个目的是提供一种具有相当简单的设计和可靠的密封性能的闸阀。该目的通过根据权利要求1的闸阀来解决。

发明内容