[发明专利]耐磨耐腐蝶阀及制备和成型模具

说明书

技术领域

本发明是关于对耐磨耐腐蝶阀的改进，尤其涉及一种在烟尘湿法脱硫系统使用寿命更长的耐磨耐腐蝶阀。

背景技术

蝶阀最易磨蚀部件为阀板。现有耐磨耐腐蝶阀，例如在烟尘湿法脱硫系统中使用的蝶阀，通常采用不锈钢阀板，以及橡胶、塑料包覆阀板。烟尘湿法脱硫循环液，不仅存在5-15％的颗粒固含量，而且因中和介质不同，脱硫循环液中分别存在氢氧化钙或氢氧化镁或氢氧化钠或氢氧化氨等碱性物质，并且中和介质吸收饱和后循环液又呈酸性，如存在亚硫酸钙、氯离子等。不锈钢阀板，不仅耐磨性不够，而且不耐氯离子腐蚀，通常在上述环境中，使用寿命只有5-6个月(流速4m/s)；橡胶包覆阀板，因橡胶硫化剂为碱性材料，阀板长期在碱性循环液中使用，会导致胶层溶胀、发软，机械强度降低，耐磨性下降，通常使用寿命只有一年左右(流速4m/s)；塑料如聚丙烯、聚乙烯、聚全氟乙丙烯包覆阀板，虽然具有较好的耐酸耐碱性，但耐磨性不够，使用寿命只有7-8个月左右(流速4m/s)。而电力烟尘脱硫系统要求大修周期在2年以上，这样低的蝶阀使用寿命，增加了更换频度，缩短了大修周期，不仅导致使用成本增加，而且短的更换周期还造成脱硫设备运行不正常，增加了运行成本。

此外，大口径(例如通径在400mm以上)蝶阀，阀体过流部分防腐衬层面积较大，因非金属衬层与金属阀体间大的热胀冷缩差异，在烟气脱硫系统冷热交变循环液中使用，极容易造成衬层开裂、剥离，造成衬层损坏，影响防腐腐功能。

因此，目前使用在循环液固含量大的湿法脱硫工程例如电厂、冶金系统蝶阀，使用寿命短，已成为行业一大障碍，尽管人们试图采取各种方式提高蝶阀的使用寿命，但均未有较大改变。

发明内容

本发明的目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种耐磨耐腐性均更好，使用寿命更长的耐磨耐腐蝶阀。

本发明的另一目的在于提供一种上述耐磨耐腐蝶阀的制备方法。

本发明的再一目的在于提供一种制备上述蝶阀用模具。

本发明第一目的实现，主要改进是在金属阀板外包覆耐酸耐碱聚氨酯弹性体(本发明中简称聚氨酯弹性体)，替代包覆橡胶或塑料，从而使阀板获得更高的耐磨性，及较好的耐腐蚀性，延长最易磨损阀板的使用寿命。具体说，本发明耐磨耐腐蝶阀，包括衬里阀体和有包覆层的阀板，其特征在于所说阀板表面包覆层为耐酸耐碱浇注型聚氨酯弹性体。

由于聚氨酯弹性体可塑性大、且相对较软，周面厚的包覆层，较容易造成阀板在反复启闭工作中，包覆聚氨酯弹性体受挤压移位或脱落。本发明一种较好是在金属阀板径向周面上设置有环状凹槽、锯齿、凹坑(孔)等内凹，周面内凹，一有利于周面有足够厚度的包覆层，以确保阀板密封所需足够过盈量；二内凹两侧伸出又有利于包覆聚氨酯弹性体的固定，提高包覆层与阀板周面的结合牢度，有效避免阀板在反复启闭下可能造成，可塑性大、且相对较柔软的聚氨酯弹性体包覆层移位或脱落。

蝶阀的密封是通过阀板与阀体过盈配合实现，为提高包覆聚氨酯弹性体阀板与阀体的密封性，考虑到聚氨酯弹性体相对较软，经试验认为其周面包层厚度，尤其是起密封作用的厚度中心部分，根据蝶阀通径大小较好为5-20mm。如果周面包覆厚度过薄，则会因聚氨酯弹性体柔软，造成阀板密封过盈量不足，会降低密封性；周面包覆厚度过厚，也会因聚氨酯弹性体柔软，而降低密封承压能力。两者均会造成尤其在高压力下密封性降低而导致泄漏。

此外，为提高聚氨酯弹性体与金属阀板的结合牢度，避免可能出现的热膨胀差异造成分层脱落，一种较好是在阀板两面上加工或设置有凸出和/或内凹锚固结构，例如但不限于为凹坑、通孔、槽和/或凸钉、凸筋等增强锚固连接结构。其中一种更好为在阀板面上加工有通孔，可使阀板两面聚氨酯弹性体穿过通孔，更是提高了包覆层聚氨酯弹性体与阀板的连接牢度。

此外，为提高大口径蝶阀阀体衬里层与阀体结合牢度，避免可能出现的因热胀冷缩差异造成衬层开裂、剥离，一种较好是在阀体衬里内表面，加工和/或设置有凹凸锚固，例如在阀体过流壁面加工有沟槽、凹坑和/或焊接有凸钉、钢丝网龟甲等凹凸连接结构。

所说阀体衬层，可以为各种耐磨耐腐塑料，也可以是本发明所述用于包覆阀板的耐酸耐碱浇注型聚氨酯弹性体。

所说耐酸耐碱浇注型聚氨酯，为市售常用浇注型耐酸耐碱聚氨酯，例如可以是聚己内酯与异氰酸酯反应得到预聚体，或聚醚型聚四氢呋喃浇注型聚氨酯。