改进尿素液氨泵进液、排液单向阀

改进尿素液氨泵进液、排液单向阀

孙卫清 , 

 (安徽晋煤中能化工股份有限公司， 安徽阜阳236400

摘要：中能化工3号尿素液氨输送泵为卧式三柱塞单作用往复泵，用于尿素流程中输送氨。液氨输送泵按GB/T9234-1997《机动往复泵》标准制造。泵的结构为对称布置。进出口连接管可按用户需要，在液力端二侧任选一侧装接。泵、减速机、电动机、润滑装置等都安装在同一底架上。高压液氨泵特点有：高压、高转速，介质易汽化。高压液氨泵用机械密封须具有密封性能好、工作可靠、泄漏量小、使用寿命长、功率消耗少等特点。

关键词：尿素；液氨输送泵；机动往复泵

一、项目简介

尿素，又称碳酰胺，是一种白色晶体，是目前含氮量最高的氮肥。作为一种中性肥料，尿素适用于各种土壤和植物。它易保存，使用方便，对土壤的破坏作用小，是目前使用量较大的一种化学氮肥。工业上用氨气和二氧化碳在一定条件下合成尿素。目前，随着技术的发展，越来越多的尿素生产设备出现在市场上；相应的，一些尿素生产设备的弊端也越来越明显，那些弊端对实际生产造成了一定的影响，严重可导致尿素的最终质量。
安徽中能化工股份有限公司在生产过程中，液氨泵的进、排液单向阀故障率很高，造成设备频繁停车检修；其检修工劳动强度大，备件费用高，设备运行不稳定，常常影响尿素生产。
中能化工车间的技术人员根据操作情况和进、排液单向阀损坏情况进行分析，总结得出：进液、排液单向阀内漏、密封不严是造成设备故障的主要原因；相应的，上述内漏、密封不严的成因是阀板起跳后卡住不回位，阀板裂纹或破裂；以及阀板与弹簧的自由配合间隙太大，再加上弹簧制作尺寸偏差，阀板被介质压力顶开起跳后，弹簧不定位，弹簧压缩后易歪斜，造成阀板受力不均而偏斜，与阀盖配合处卡住不回位，造成密封不严介质回流。
综上，现有技术中，液氨泵的进、排液单向阀存在内漏、密封不严的缺陷，需要进行相应的技术改进。

二、解决方案
中能化工尿素维修改进一种尿素液氨泵进液、排液单向阀，能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够有效克服液氨泵的进、排液单向阀存在内漏、密封不严的缺陷，能够有效提高尿素生产设备的工作效率。
为解决上述技术问题，改进的尿素液氨泵进液、排液单向阀，包括弹簧座、弹簧、阀座以及阀芯，所述弹簧的一端与所述弹簧座的内腔底部连接，所述弹簧的另一端与所述阀芯连接；所述阀座套设在所述阀芯外侧，所述阀座还与所述弹簧座连接；其特征在于：
1.阀芯为多爪阀芯；
2.阀芯与所述阀座之间的接触密封面为45°锥形密封面，所述阀芯在其锥形密封面处设置有环形密封槽，所述环形密封槽内嵌设有橡胶圈；
3.阀芯设置有多个导向爪结构，所述阀芯的导向爪结构与所述阀座的内腔接触，并能够所述阀座的内腔轴向滑动；所述导向爪结构的外侧设置有与所述内腔轴向同向的滑道，所述滑道内嵌设有滚珠；所述滚珠的滚动动作用于实现所述导向爪结构的轴向滑动动作。
4.上述尿素液氨泵进液、排液单向阀，还可具有如下特点，
所述阀座的内腔沿轴向设置有弧形滚道，所述弧形滚道用于所述滚珠的导向作用。
5.上述尿素液氨泵进液、排液单向阀，还可具有如下特点，
所述多爪阀芯为三爪阀芯或者四爪阀芯。
6.上述尿素液氨泵进液、排液单向阀，还可具有如下特点，
所述阀芯为钛合金阀芯。
7.上述尿素液氨泵进液、排液单向阀，还可具有如下特点，
所述阀座为钛合金阀座。
三、技术方案具有如下有益效果
  通过将阀芯设置为多爪阀芯；阀芯与阀座之间的接触密封面为45°锥形密封面，能够有效增大密封面，阀芯与阀座闭合时因内部介质的压力的作用下能够实现阀芯自动纠正位置的功能，有效的保证单向阀开启和闭合时与弹簧的同轴度；阀芯在其锥形密封面处设置有环形密封槽，环形密封槽内嵌设有橡胶圈；能够增强密封面的最终密封效果，能够有效防止漏液。
进一步的，阀芯设置有多个导向爪结构，阀芯的导向爪结构与阀座的内腔接触，并能够阀座的内腔轴向滑动；导向爪结构的外侧设置有与内腔轴向同向的滑道，滑道内嵌设有滚珠；滚珠的滚动动作用于实现导向爪结构的轴向滑动动作；上述导向爪结构能够有效降低阀芯与阀座之间的摩擦力，能够有效降低单向阀在开启和闭合过程中的异常卡涩与摩擦，能够有效降低阀芯与阀座的整体磨损；最终可以延长进、排液单向阀使用周期，降低检修次数维护成本，有效延长设备使用周期与安全稳定运行，降低维修费和维修工劳动成本。
四、附图说明
图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例的结构剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为实施例的结构立体图。

五、具体实施方式
结合图1、图2、图3所示： 1，尿素液氨泵进液、排液单向阀，包括弹簧座2、弹簧1、阀座4以及阀芯3，弹簧1的一端与弹簧座2的内腔底部连接，弹簧1的另一端与阀芯3连接；阀座4套设在阀芯3外侧，阀座4还与弹簧座2连接；其特征在于，阀芯3为多爪阀芯3；阀芯3与阀座4之间的接触密封面6为45°锥形密封面，阀芯3在其锥形密封面处设置有环形密封槽，环形密封槽内嵌设有橡胶圈5；阀芯3设置有多个导向爪结构，阀芯3的导向爪结构与阀座4的内腔接触，并能够阀座4的内腔轴向滑动；导向爪结构的外侧设置有与内腔轴向同向的滑道8，滑道8内嵌设有滚珠7；滚珠7的滚动动作用于实现导向爪结构的轴向滑动动作。

2，通过阀芯3与阀座4之间的接触密封面设置为45°锥形密封面，能够有效增大密封面，阀芯3与阀座4闭合时因内部介质的压力的作用下能够实现阀芯3自动纠正位置的功能，有效的保证单向阀开启和闭合时与弹簧1的同轴度；优选地，阀芯3在其锥形密封面处设置有环形密封槽，环形密封槽内嵌设有橡胶圈5；能够增强密封面的最终密封效果，能够有效防止漏液。进一步的，通过将阀芯3设置具有多个导向爪结构，阀芯3的导向爪结构与阀座4的内腔接触，并能够阀座4的内腔轴向滑动；导向爪结构的外侧设置有与内腔轴向同向的滑道8，滑道8内嵌设有滚珠7；滚珠7的滚动动作用于实现导向爪结构的轴向滑动动作；上述导向爪结构能够有效降低阀芯3与阀座4之间的摩擦力，能够有效降低单向阀在开启和闭合过程中的异常卡涩与摩擦，能够有效降低阀芯3与阀座4的整体磨损；最终可以延长进、排液单向阀使用周期，降低检修次数维护成本，有效延长设备使用周期与安全稳定运行，降低维修费和维修工劳动成本。