JPH0495675A

JPH0495675A - 高温用スライド弁の弁体構造

Info

Publication number: JPH0495675A
Application number: JP21189990A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tajiri; 和美田尻
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-08-10
Filing date: 1990-08-10
Publication date: 1992-03-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は流動式化学触媒などの流量を制御するために用
いられる高温用スライド弁の弁体構造に関する。

従来の技術従来、石油精製施設などにおいては流動式化学触媒など
のように粉粒体を含んだ高温流体を流通させる流路の途
中に高温用スライド弁が用いられている。従来の高温用
スライド弁は高温流体の流通方向に対して直交する方向
に出退する弁体を有しており、流体に対する耐摩耗性を
確保するために、弁箱の内周面および弁体の外周面に耐
摩耗ライニングを施していた。

発明が解決しようとする課題しかし、弁体の先端部においては流体が弁体の表面に沿
った方向に流れるので、弁体の先端部における上流側の
平面および先端面の摩耗が甚だしいものとなり、流体に
対する制御精度が短期間のうちに損なわれる問題があっ
た。特に流体として流動式化学触媒のような高温の流体
を扱う場合には摩耗が激しいものとなる一方で厳しい制
御精度を要求されるので、メンテナンスを頻繁に行わな
ければならない問題があった。このため、高温において
も耐摩耗−性に優れたセラミック板を弁体に取り付ける
ことが考えられるが、セラミック板はその特性により脆
くて熱膨張係数が小さく、一方強度部材となる金属材は
熱膨張係数が大きいので両者の熱膨張差によってセラミ
ック板が破損する問題があった。つまり、熱間状態にお
いてはセラミック板間に間隙が生じ、この間隙に流入し
た粉粒体が冷間状態における金属材の収縮を阻害するこ
とによってセラミック板に応力が作用し、セラミック板
が破損する問題があった。また、粉流体が間隙に沿って
流れることにより、金属板およびセラミック板のエロー
ジョンが進行する問題があった。

本発明は上記課題を解決するもので、粉流体による金属
板およびセラミック板のエロージョンを抑制することが
できる高温用スライド弁の弁体構造を提供することを目
的とする。

課題を解決するための手段上記課題を解決するために本発明は、粉粒体を含む高温
の被制御流体を制御する高温用スライド弁において、弁
体の金属製基板の表面に、矩形状をなして平行な二辺を
有する複数のセラミック板を、平行な二辺を弁体の先端
面と平行にして、がつ相互の合わせ目が被制御流体の流
れ方向において不連続となるように設けた構成としたも
のである。

作用上記した構成により、弁体の表面はセラミック板によっ
て被制御流体に対する耐摩耗性が確保される。そして、
セラミック板は弁体の金属製基盤よりも小さな熱膨張係
数を有するので、被制御流体が流通する熱間状態におい
ては弁体の金属製基板の熱膨張に対して各セラミック板
の間に間隙を形成しながら弁体の変位に追随し、被制御
流体が流通しない冷間状態においては弁体の金属製基板
の収縮に対して各セラミック板の間の間隙を解消しなが
ら弁体の変位に追随する。このとき、熱間状態において
各セラミック板の間に形成される間隙は被制御流体の流
れ方向において不連続となるので、被制御流体中の粉粒
体が間隙に沿って流れることが阻止されるとともに、間
隙に対する粉粒体の流入が少なくなり、金属板およびセ
ラミック板のエロージョンが抑制される。

また、セラミック板を矩形状に形成することによって単
一の形状のセラミック板で金属板の表面を覆うことがで
きるので、部品点数の削減により制作コストの低減が図
られる。また、矩形状とすることによって形状が簡素な
ものとなり、応力集中点の低減によってセラミック板の
損傷が抑制される。

実施例以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。第１
図において、被制御流体１は粉粒体を含んだ高温流体で
あり、弁箱２は被制御流体１の流路を形成している。ま
た、弁箱２の内部には弁座３が形成されており、弁座３
にて形成される流路（ポート）を開閉する弁体４が弁座
３の下流側に位置して配置されている。この弁体４は弁
体４の両側に位置して弁箱２に設けたガイド５に両側部
を摺動自在に支持されており、弁体４はガイド５に案内
されて弁座３の流路を横断する方向に出退して被制御流
体１の流量を制御する。そして、弁座３と弁体４の間を
シールするシートリング６が弁ＩＭ３にボルトで固定さ
れており、シートリング６は弁体４に対して摺接してい
る。また、弁箱２には弁体４を挿入するための開口部が
形成されており、この開口部を閉塞する弁箱蓋７が弁箱
２にボルトで固定して設けられている。さらに、弁箱蓋
７と弁箱２の間にはシールバンド８が介装されており、
シールバンド８は弁箱蓋７と弁箱２の間隙をシールして
いる。そして、弁箱蓋７を貫通して弁箱２の内部に挿入
された弁棒９が弁体４の基端部に連結されており、弁棒
９は弁箱蓋７に摺動自在に支持されている。また、弁棒
９と弁箱蓋７の間隙はブツシュＩＯおよびグランドパツ
キンＩＩでシールされている。さらに、弁箱２の内面に
はステンレス材で形成されて六角形の網目状をなすヘク
スチール１２が溶接固定されており、ヘクスチール１２
の網目には耐摩耗性のライニング材Ｉ３が充填されてい
る。

そして、第２図〜第３図に示すように、弁体４の先端部
は耐摩耗性を有する複数のセラミック板１４で覆われて
いる。このセラミック板１４はチッ化ケイ素などで成形
され、平行な二辺を有する矩形状、つまり台形に形成さ
れており、平行な上辺および底辺の二辺を弁体４の先端
面と平行にして、かつ相互の合わせ目が被制御流体１の
流れ方向において不連続となるように設けられている。

このために、台形の斜辺における合わせ目は被制御流体
１の流れ方向に対して所定の傾斜角を有することとなる
。そして、弁体４のセラミック板１４に覆われていない
部分にはへクスチール１２が溶接固定されており、ヘク
スチール１２の網目には耐摩耗性のライニング材１３が
充填されている。そして、各セラミック板１４は弁体４
に溶接固定された耐熱金属製のベースプレート１５に対
して固定ピン１６で固定されており、固定ピン１６はベ
ースプレート１５に溶接固定されている。また、固定ピ
ン１６の頭部を覆ってセラミックキャップ１７が設けら
れており、セラミックキャップ１７は固定ピン１６に係
止ピン１８を介して固定されている。

以下、上記構成における作用について説明する。

弁棒９の操作によって弁体４は出退し、弁座３における
流路が拡縮されて被制御流体１の流量が制御される。こ
のとき、弁箱２の内部における被制御流体１の流れは、
弁体４の近傍において弁体４の表面に沿った流れとなる
。このため、被制御流体１に含まれる粉粒体が弁体４の
表面に擦り付けられて弁体４の表面が摩耗し、特に弁体
４の先端部において摩耗作用が強く働く。しかし、弁体
４の先端部はセラミック板１４によって被制御流体１に
対する耐摩耗性が確保されるので、弁体４の先端部にお
ける摩耗の抑制によって弁体４の延命化が図られ、被制
御流体１に対する制御精度が長期間にわたって維持され
る。

そして、高温での使用時にセラミック板１４とベースプ
レー）１５の間に生じる熱膨張差は、セラミック板１４
どうしの間に間隙を形成することによって吸収され、被
制御流体１が流通しない不使用時においてはセラミック
板１４の間に形成された間隙がベースプレート１５の収
縮によって解消される。

このとき、熱間状態において各セラミック板１４の間に
形成される間隙は、被制御流体１の流れ方向に対して直
角な方向と所定角度に傾斜する方向において形成され、
被制御流体１の流れ方向において不連続となるので、被
制御流体１の粉粒体が間隙に沿って流れることが阻止さ
れるとともに、間隙に対する粉粒体の流入が少なくなり
、ベースプレート１５およびセラミック板１４のエロー
ジョンが抑制される。

また、セラミック板Ｉ４を矩形状に形成することによっ
て単一の形状のセラミック板１４で弁体４の表面を覆う
ことができるので、部品点数の削減により制作コストの
低減が図られる。また、矩形状とすることによって形状
が簡素なものとなり、応力集中点の低減によってセラミ
ック板Ｉ４の損傷が抑制される。

尚、セラミック板１４は台形に限定されるものではなく
、正方形、長方形、平行四辺形などに形成することも可
能である。

発明の効果以上述べたように本発明によれば、熱間状態において各
セラミック板の間に形成される間隙が被制御流体の流れ
方向において不連続となることにより、被制御流体中の
粉粒体が間隙に沿って流れることを阻止するとともに、
間隙に対する粉粒体の流入を少なくシ、金属板およびセ
ラミック板のエロージョンを抑制することができる。

また、セラミ’７り板を矩形状に形成することによって
単一の形状のセラミック板で金属板の表面を覆うことが
でき、部品点数の削減により制作コストの低減を図るこ
とができる。さらに、矩形状とすることによって形状が
簡素なものとなり、応力集中点の低減によってセラミッ
ク板の損傷を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における高温用スライド弁の
全体斜視図、第２図は同実施例における弁体の斜視図、
第３図はベースプレートに対するセラミック板の取り付
は構造を示す部分断面図である。１・・・被制御流体、２・・・弁箱、３・・・弁座、４
・・・弁体、１２・・・ヘクスチール、１３・・・ライ
ニング材、１４・・・セラミック板、１５・・・ベース
プレート。

Claims

【特許請求の範囲】

１、粉粒体を含む高温の被制御流体を制御する高温用ス
ライド弁において、弁体の金属製基板の表面に、矩形状
をなして平行な二辺を有する複数のセラミック板を、平
行な二辺を弁体の先端面と平行にして、かつ相互の合わ
せ目が被制御流体の流れ方向において不連続となるよう
に設けたことを特徴とする高温用スライド弁の弁体構造
。