一種夾套保溫取樣閥

王飛 胡家勇 程強 錢勇 李兵兵 吳俐玲

摘要：本文介紹夾套保溫取樣閥的結構特點、工作原理及其材料選用（專利號：ZL201720490869.8）

關鍵詞：保溫，真空防護，取樣閥

1、概述

取樣閥是用于獲取管路或設備中介質樣品的閥門，在很多需要經常對介質樣品進行化學分析的場合，多會使用專門的取樣閥。按照取樣時的工作原理或性能不同，取樣閥可分不同種類的。考慮到許多取樣介質本身具有危害性，并且其對環境諸多限制（有些取樣介質對溫度有要求限制，達不到溫度要求就會產生介質結晶、凝固等相象），加之取樣閥的安裝環境可能對其零部件造成一定的腐蝕危害。為了滿足市場使用需求，本文介紹了一種帶有真空罩的夾套保溫取樣閥。

2、工作原理

夾套保溫取樣閥水平倒裝在管道上，手輪方向朝下，處于關閉狀態，工作時，通過旋轉手輪可以實現柱塞的上下移動。首先要在閥體外管套部件內注入所需保溫介質，確保閥門內結晶溶化后才能開啟閥門。啟閉時，轉動手輪帶動上下移動被限制的閥桿旋轉，再通過螺紋可以實現柱塞的上下移動，從而開啟或關閉閥門。

3、分析

我們早期開發研制并在市場得到應用的一款取樣閥，它的結構相對簡單，但存在著許多不足之處，下面從幾個方面來分析：

3.1 取樣閥主體結構

取樣閥的取樣管組件直接對穿閥門，這樣會形成一下不利影響：

a）對管道內介質流體形成一定的阻力;

b）介質會對取樣管組件產生腐蝕影響;

c）形成多個焊接密封點。

3.2 保溫效果

取樣閥的取樣管組件有部分伸出管道外，這樣對取樣閥的應用產生了限制，就不能應用在對溫度有要求的介質中。取樣時在閥內都會留有殘余介質，它在外部環境的影響下很有可能產生結晶、凝固等相象，對下次取樣會產生影響，達不到取樣效果。

3.3 安裝空間

開啟閥門取樣，隨著閥門的開啟閥桿閥瓣組件與手輪都會隨著閥門的開啟而升高，這樣安裝后需要留有一定的開啟空間。

3.4 使用壽命

首先，取樣閥的閥桿與取樣管組件之間連接的螺紋長期與介質接觸，容易產生腐蝕，對螺紋造成破壞，使取樣閥不能正常工作;其次，取樣閥上部零部件暴露在空氣中慢慢被腐蝕，帶來使用壽命的縮短。

4、優化設計

經過分析，針對上述技術中的取樣閥的缺點進行了優化設計改進。改進后的夾套保溫取樣閥主要包括閥體、外管套組件、密封組件、連接桿和手輪等。閥門的主要結構為閥體套裝在外管套組件的空腔內，閥體與外管套組件固定連接，密封組件安裝在閥體內，密封組件通過連接桿與手輪固定連接;密封組件包括柱塞、閥桿、密封底座和密封副件，密封底座還豎直設置有固定軸套，密封副件設置在固定軸套內;柱塞的內部設有閥桿活動腔，閥桿與閥桿活動腔通過螺紋進行連接;密封組件與連接桿之間還設有固定架裝置。

4.1、保溫夾套

添加夾套保溫結構，使取樣的介質一直處于保溫夾套之內，其作用：

取樣前在夾套內通入保溫介質，可以消除上次殘留介質產生的結晶;

取樣時在夾套內的保溫介質，起到保溫或保冷的作用，使介質在取樣過程中不會產生結晶、凝固等相象。

4.2、密封組合件

開啟中為防止介質泄露，設計采用了密封組合件，達到雙重密封效果。閥門由密封填料組1與密封填料組2雙重密封，密封填料組1靠近取樣介質，取樣時與介質接觸，長時間會對填料產生腐蝕從而影響密封性能，這樣遠離介質的密封填料組2就會起到作用，達到密封效果。

4.3、真空罩組件

外部環境會影響到取樣閥的使用壽命，而且影響會很大，零部件長時間裸露在外，外部帶有酸堿性空氣會對其慢慢腐蝕，真空罩組件的設計有效的隔離了其內部裝置與外部環境的聯系，有效的防止了外部空氣對內部零部件的腐蝕，從而能夠有效地提高零部件的使用壽命。

此外，在結構上，一些螺紋連接裝置，限制閥桿上下移動的固定裝置等都不與介質接觸，從而來提高他們的使用壽命。

5 結語

保溫夾套取樣閥裝置具有密封性好、占用空間小以及使用壽命長的特點。

參考文獻：

[1] 楊源泉 [閥門設計手冊] 機械工業出版社，1992

[2] 陸培文 [實用閥門設計手冊] 機械工業出版社，2002

安徽省屯溪高壓閥門有限公司 安徽 黃山 24500