一种化工领域防内层粘附双联开启取样阀

出售状态:已下证
专 利 号 :已交易,保密
专利类型:发明专利
专利分类:化学化工
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详细介绍


技术领域

本发明涉及取样阀领域,更具体地说,涉及一种化工领域防内层粘附双联开启取样阀。


背景技术

取样阀是指用于获取管路或设备中介质样品的阀门,在很多需要经常对介质样品进行化学分析的场合,多会使用专门的取样阀进行取样。按照取样时的工作原理或性能不同,取样阀主要分为三个种类,包括双联开启阀、法兰夹片阀以及带保温夹套的取样阀。

而双联开启阀是一种最为常见的取样阀,它同样也是无菌取样阀的一种,无菌取样阀顾名思义就是保证取样环境的无菌化。而双联开启阀通常是有两个连接的球阀组成,故而得名双联开启阀。双联开启阀的特点是取样安全、稳定。在取样过程中,首先关闭双联开启阀中靠近设备和管道的A阀门,而后开启B阀门,让介质流入两个阀门之间的空间,而后关闭B阀门开启A阀门,将取样器皿放置在取样口盛放取样介质。

取样阀安装于介质管道上提取介质样本,阀门开启时介质从取样口流入到取样容器内,实现在线取样。现有取样阀的主要缺点是:在对高压、有毒、危险性介质取样的过程中,阀门开启时,高压介质容易从取压口喷洒、飞溅出来,对操作人员造成伤害和环境污染,操作安全性差。

为改善上述问题,中国专利公开号为CN205806575U公开了一种可视取样双联球阀,包括阀体,阀体具有进口阀腔和出口阀腔,在进口阀腔和出口阀腔之间具有与管道相同口径的取样通道,进口阀腔和出口阀腔内分别安装球体构成进口球阀和出口球阀;主要是在取样通道上方安装视镜窗口,取样通道下方安装取样阀;取样阀由取样管、阀芯、阀杆、手轮组成,取样管进口与取样通道内腔连通,取样管中部一侧设置取样口;阀芯采用柱塞式结构,其柱塞外圆面与取样管内孔壁动密封配合,柱塞下端与阀杆上端固定连接,阀杆下端通过阀杆螺母与手轮连接。避免取样时高压介质喷洒、飞溅伤害操作人员和污染环境,操作安全可靠,适用于高压介质管道的取样。

但是上述专利中的双联取样阀以及现有技术中的双联取样阀,其内层经常会粘附所取样的介质,每次取样时,前一次取样过程中阀体内层粘附的介质会混入当前取样的介质中,造成取样不纯,增大样品检测误差。


发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种化工领域防内层粘附双联开启取样阀,它在进口阀腔、出口阀腔和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用,另外在取样通道处设有冲压刮料机构,可利用流体介质的流淌冲击力使得冲压刮料机构对取样通道的管壁粘附物进行刮除作用,提高每次取样的纯度,减小样品检测误差。

2.技术方案

为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。

一种化工领域防内层粘附双联开启取样阀,包括进口阀腔和出口阀腔,所述进口阀腔与出口阀腔之间设有取样通道,所述进口阀腔、出口阀腔和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,所述取样通道下端设置有取样口,所述取样通道处设有冲压刮料机构,所述冲压刮料机构包括内置冲压盘和一对辅助移位块,且一对辅助移位块对称固定连接于内置冲压盘侧端,所述取样通道的管壁开凿有一对横向移位槽,一对所述辅助移位块分别位于一对横向移位槽中并与横向移位槽滑动连接,所述横向移位槽靠近进口阀腔的侧壁上固定连接有多级弹性伸缩杆,所述多级弹性伸缩杆远离横向移位槽侧壁的一端与辅助移位块固定连接,所述内置冲压盘边缘处开凿有多个限流孔,且多个限流孔均匀环绕于内置冲压盘的圆心外侧,在进口阀腔、出口阀腔和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用,另外在取样通道处设有冲压刮料机构,可利用流体介质的流淌冲击力使得冲压刮料机构对取样通道的管壁粘附物进行刮除作用,提高每次取样的纯度,减小样品检测误差。

进一步的,所述取样通道的管壁处固定连接有多个辅助导通枪,且辅助导通枪位于横向移位槽与出口阀腔之间,多个所述辅助导通枪与多个限流孔相匹配,辅助导通枪插入限流孔进行导通,防止限流孔堵塞。

进一步的,所述内置冲压盘靠近进口阀腔的一端设置为凹陷面,且凹陷面经过抛光处理,介质对凹陷面的冲击力更强,保证流体介质即使在较小的流速下也能将内置冲压盘推至横向移位槽另一端部。

进一步的,所述内置冲压盘侧端固定连接有柔性摆动圈,所述柔性摆动圈的外圈端部为硬质刃口,硬质刃口可较好的刮除取样通道的管壁上粘附的少量介质。

进一步的,所述辅助导通枪靠近限流孔的一端经过抛光处理,所述限流孔的内壁同样经过抛光处理,减小辅助导通枪插入限流孔过程中的摩擦力,以便顺利插入对限流孔进行导通,防止限流孔堵塞。

超防粘附涂层的涂覆方法为:

S1、将该取样阀拆开,放入超声清洗设备中,加入5wt%的氢氧化钠溶液中浸泡30分钟,然后加入离子水使用超声清洗3-5min,捞起干燥;

S2、将该取样阀拆开的零部件置于等离子体室的反应腔体内,对反应腔体连续抽真空,将反应腔体内的真空度抽到10-200毫托,通入惰性气体或氮气;

S3、通入单体蒸汽到真空度为30-300ml,开启等离子体放电,进行化学气相沉积,制备致密涂层;

S4、致密涂层沉积完成后,调节等离子体放电的功率和放电时间,进行化学气相沉积,制备粗糙涂层;在该取样阀拆开的零部件表面上制备内层为致密涂层、外层为粗糙涂层的耐蚀、超防粘附涂层;

S5、停止等离子体放电,停止通入单体蒸汽,持续抽真空,保持反应腔体真空度为10-200毫托1-5min后通入大气至一个大气压,然后取出该取样阀拆开的零部件。

进一步的,S3中,所述等离子体放电的功率为2-150W,放电时间为600-7200s。

进一步的,S4中,调节等离子体放电的功率为160-500W,放电时间为60-1000s。

通过等离子体化学气相沉积技术,控制单体的沉积速率可以在该取样阀拆开的零部件表面上制备致密与粗糙涂层结合的具有多级结构的超防粘附涂层表面,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用。

进一步的,所述取样通道的管壁上的粗糙涂层表面需要后续进行氧化球磨处理,取样通道的管壁涂层与内置冲压盘的边缘频繁接触,经过氧化球磨处理后的取样通道的管壁涂层表面具有一定光滑性,不易因刮擦而脱落。

进一步的,所述内层的致密涂层为红色,所述外层的粗糙涂层为蓝色,阀体内部的超防粘附涂层脱落后会随着流体介质进入取样器,操作人员可立马了解到阀体内部的超防粘附涂层脱落情况,且可根据脱落的涂层颜色判断内外涂层的脱落情况。

3.有益效果

相比于现有技术,本发明的优点在于:

(1)本方案在进口阀腔、出口阀腔和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用,另外在取样通道处设有冲压刮料机构,可利用流体介质的流淌冲击力使得冲压刮料机构对取样通道的管壁粘附物进行刮除作用,提高每次取样的纯度,减小样品检测误差。

(2)取样通道的管壁处固定连接有多个辅助导通枪,且辅助导通枪位于横向移位槽与出口阀腔之间,多个辅助导通枪与多个限流孔相匹配,辅助导通枪插入限流孔进行导通,防止限流孔堵塞。

(3)内置冲压盘靠近进口阀腔的一端设置为凹陷面,且凹陷面经过抛光处理,介质对凹陷面的冲击力更强,保证流体介质即使在较小的流速下也能将内置冲压盘推至横向移位槽另一端部。

(4)内置冲压盘侧端固定连接有柔性摆动圈,柔性摆动圈的外圈端部为硬质刃口,硬质刃口可较好的刮除取样通道的管壁上粘附的少量介质。

(5)取样通道的管壁上的粗糙涂层表面需要后续进行氧化球磨处理,取样通道的管壁涂层与内置冲压盘的边缘频繁接触,经过氧化球磨处理后的取样通道的管壁涂层表面具有一定光滑性,不易因刮擦而脱落。

(6)内层的致密涂层为红色,外层的粗糙涂层为蓝色,阀体内部的超防粘附涂层脱落后会随着流体介质进入取样器,操作人员可立马了解到阀体内部的超防粘附涂层脱落情况,且可根据脱落的涂层颜色判断内外涂层的脱落情况。


附图说明

图1为本发明未通入流体介质状态下的结构示意图;

图2为图1中A处的结构示意图;

图3为图1中B处的结构示意图;

图4为本发明通入流体介质状态下的结构示意图;

图5为图4中C处的结构示意图;

图6为本发明内置冲压盘去除柔性摆动圈状态下的结构示意图;

图7为本发明内置冲压盘连接柔性摆动圈状态下的结构示意图。

图中标号说明:

1内置冲压盘、2辅助移位块、3限流孔、4横向移位槽、5多级弹性伸缩杆、6辅助导通枪、7柔性摆动圈。


具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例,基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。


实施例1:

请参阅图1,一种化工领域防内层粘附双联开启取样阀,与中国专利公开号为CN205806575U公开了一种可视取样双联球阀相似的,包括进口阀腔a和出口阀腔b,进口阀腔a与出口阀腔b之间设有取样通道,进口阀腔a、出口阀腔b和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,取样通道下端设置有取样口(Q),取样通道处设有冲压刮料机构;

请参阅图2,冲压刮料机构包括内置冲压盘1和一对辅助移位块2,且一对辅助移位块2对称焊接于内置冲压盘1侧端,取样通道的管壁开凿有一对横向移位槽4,一对辅助移位块2分别位于一对横向移位槽4中并与横向移位槽4滑动连接,横向移位槽4靠近进口阀腔a的侧壁上固定连接有多级弹性伸缩杆5,多级弹性伸缩杆5远离横向移位槽4侧壁的一端与辅助移位块2相焊接;

请参阅图2和图7,内置冲压盘1边缘处开凿有多个限流孔3,且多个限流孔3均匀环绕于内置冲压盘1的圆心外侧,取样时,先关闭出口阀门再关闭进口阀门进行取样,避免高压介质飞溅,在进口阀腔a、出口阀腔b和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用,另外在取样通道处设有冲压刮料机构,可利用流体介质的流淌冲击力使得冲压刮料机构对取样通道的管壁粘附物进行刮除作用,提高每次取样的纯度,减小样品检测误差。

请参阅图3和图5,取样通道的管壁处焊接有多个辅助导通枪6,且辅助导通枪6位于横向移位槽4与出口阀腔b之间,多个辅助导通枪6与多个限流孔3相匹配,辅助导通枪6插入限流孔3进行导通,防止限流孔3堵塞。

请参阅图6,内置冲压盘1靠近进口阀腔a的一端设置为凹陷面,且凹陷面经过抛光处理,介质对凹陷面的冲击力更强,保证流体介质即使在较小的流速下也能将内置冲压盘1推至横向移位槽4另一端部。

请参阅图7,内置冲压盘1侧端胶接有柔性摆动圈7,柔性摆动圈7的外圈端部为硬质刃口,硬质刃口可较好的刮除取样通道的管壁上粘附的少量介质。

辅助导通枪6靠近限流孔3的一端经过抛光处理,限流孔3的内壁同样经过抛光处理,减小辅助导通枪6插入限流孔3过程中的摩擦力,以便顺利插入对限流孔3进行导通,防止限流孔3堵塞。

超防粘附涂层的涂覆方法为:

S1、将该取样阀拆开,放入超声清洗设备中,加入5wt%的氢氧化钠溶液中浸泡30分钟,然后加入离子水使用超声清洗3-5min,捞起干燥;

S2、将该取样阀拆开的零部件置于等离子体室的反应腔体内,对反应腔体连续抽真空,将反应腔体内的真空度抽到10-200毫托,通入惰性气体或氮气;

S3、通入单体蒸汽到真空度为30-300ml,开启等离子体放电,进行化学气相沉积,制备致密涂层;

S4、致密涂层沉积完成后,调节等离子体放电的功率和放电时间,进行化学气相沉积,制备粗糙涂层;在该取样阀拆开的零部件表面上制备内层为致密涂层、外层为粗糙涂层的耐蚀、超防粘附涂层;

S5、停止等离子体放电,停止通入单体蒸汽,持续抽真空,保持反应腔体真空度为10-200毫托1-5min后通入大气至一个大气压,然后取出该取样阀拆开的零部件。

S3中,等离子体放电的功率为2-150W,放电时间为600-7200s。

S4中,调节等离子体放电的功率为160-500W,放电时间为60-1000s。

通过等离子体化学气相沉积技术,控制单体的沉积速率可以在该取样阀拆开的零部件表面上制备致密与粗糙涂层结合的具有多级结构的超防粘附涂层表面,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用。

超防粘附涂层的涂覆方法基于中国专利公开号为CN107058981B所公开的一种低粘附、耐蚀涂层的制备方法,公开专利中所有可实现技术方案及手段均被本方案所利用,相同之处不属于本发明所保护的技术要点,故在此不做赘述,而与该公开专利的不同点在于,一、本发明在S1中,利用超声清洗设备对该取样阀拆开的零部件表面进行清洗,另外,先使用氢氧化钠溶液中浸泡再用离子水使用超声清洗,可提高涂层的涂覆效果;二、超防粘附涂层分为内层为致密涂层和外层为粗糙涂层,而内层的致密涂层为红色,外层的粗糙涂层为蓝色,阀体内部的超防粘附涂层脱落后会随着流体介质进入取样器,操作人员可立马了解到阀体内部的超防粘附涂层脱落情况,且可根据脱落的涂层颜色判断内外涂层的脱落情况。

取样通道的管壁上的粗糙涂层表面需要后续进行氧化球磨处理,取样通道的管壁涂层与内置冲压盘1的边缘频繁接触,经过氧化球磨处理后的取样通道的管壁涂层表面具有一定光滑性,不易因刮擦而脱落。

相较于现有技术中的双联取样阀内层经常会粘附所取样的介质,每次取样时,前一次取样过程中阀体内层粘附的介质会混入当前取样的介质中,造成取样不纯,增大样品检测误差的问题,本发明在进口阀腔a、出口阀腔b和取样通道内壁上均涂覆有超防粘附涂层,腐蚀性流体介质极易从这种超防粘附涂层表面滑落,降低腐蚀性流体介质与涂层的接触面积,减少腐蚀性流体介质在涂层表面的聚集从而降低腐蚀性流体介质对涂层的渗透,实现对腐蚀的抑制作用,另外在取样通道处设有冲压刮料机构,可利用流体介质的流淌冲击力使得冲压刮料机构对取样通道的管壁粘附物进行刮除作用,可在每次取样完成后继续通入流体介质,利用流体介质冲击内置冲压盘1,使得硬质刃口的柔性摆动圈7刮除取样通道的管壁上粘附的少量介质,以提高下次取样的介质纯度,可将因样品不纯造成的样品检测误差减小到最低。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式;但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。

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