旋转阀的水冷结构、水冷系统、旋转阀及水冷控制方法与流程

本发明属于物料输送，特别是涉及一种旋转阀的水冷结构、水冷系统、旋转阀及水冷控制方法。

背景技术：

1、在冶金、水泥、矿山等众多行业的物料输送环节，经常需要使用阀门对物料进行定量输送，以满足生产工艺要求。而旋转阀就是现在市场上应用较多的定量输送阀门之一。旋转阀也被称为旋转给料器，是应用于固体物料(如粉末、颗粒物料、粉粒混合物)的输送系统中。

2、随着生产工艺的更新换代，部分生产线要求在高温高压和易燃气体工况下生产，其产品物料不仅温度高(600℃以上，少部分产线1000℃以上)，而且物料不能直接接触空气等具有氧化作用的气体环境。这就要求生产线上的旋转阀不仅能耐高温耐高压，而且设备性能必须安全可靠，如有异常情况必须快速响应及处理。

3、现有的针对高温工况的旋转阀多分为两种类型：一是采用耐热性能较好的材质制造，实现耐高温，在需要耐高温且没有压力的情况下，耐温温度可以超过600℃，但如果要求同时耐高温和耐高压，耐温温度则一般不能超过600℃；二是采用水冷方案，但水冷多采用较为粗放的冷却方式，如整个阀体单水路通冷，一方面往往导致冷却通路存在死区，冷却通路阻损较大，导致超过600℃以上时效果往往不佳，另一方面不能根据物料通过阀体内的特性进行精细化冷却，耐高温性能较差，用于高温高压工况时可靠性大大降低。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种旋转阀的水冷结构、水冷系统、旋转阀及水冷控制方法，用于解决现有技术中旋转阀的水冷系统冷却效率不佳导致耐高温性能差的技术问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

3、一种旋转阀的水冷结构，所述旋转阀包括旋转阀壳体、转动设置于所述旋转阀壳体内的传动轴、设置在所述旋转阀壳体传动侧的传动侧法兰和传动侧填料箱、以及设置于所述旋转阀壳体工作侧的工作侧法兰和工作侧填料箱，所述水冷结构包括13路冷却水路，其中，

4、所述传动轴内部设置有1路传动轴冷却水路；

5、所述工作侧法兰和传动侧法兰分别设置有1路工作侧法兰冷却水路和1路传动侧法兰冷却水路；

6、所述工作侧填料箱和传动侧填料箱分别设置有1路工作侧填料箱冷却水路和1路传动侧填料箱冷却水路；

7、所述旋转阀壳体的内部分区域分布有8路壳体冷却水路。

8、可选地，所述传动轴内部具有沿轴向设置的传动轴内孔，所述传动轴内孔内穿设有套管，所述套管的前端连接有旋转接头，所述套管与传动轴内孔之间具有间隙，所述旋转接头上设置有与所述传动轴冷却水路连通的传动轴水路入口和传动轴水路出口，所述传动轴冷却水路由所述传动轴内孔、套管和旋转接头形成。

9、可选地，所述工作侧法兰冷却水路位于所述工作侧法兰内部，所述工作侧法兰上开设有与所述工作侧法兰冷却水路连通的第一法兰水路入口和第一法兰水路出口，且所述第一法兰水路入口位于所述工作侧法兰冷却水路的下部中央，所述第一法兰水路出口位于所述工作侧法兰冷却水路的上部中央。

10、可选地，所述传动侧法兰冷却水路位于所述传动侧法兰内部，所述传动侧法兰上开设有与所述传动侧法兰冷却水路连通的第二法兰水路入口和第二法兰水路出口,且所述第二法兰水路入口位于所述传动侧法兰冷却水路的下部中央，所述第二法兰水路出口位于所述传动侧法兰冷却水路的上部中央。

11、可选地，所述工作侧填料箱冷却水路位于所述工作侧填料箱内部，所述工作侧填料箱上开设有与所述工作侧填料箱冷却水路连通的第一填料箱水路入口和第一填料箱水路出口，且所述第一填料箱水路入口位于所述工作侧填料箱冷却水路的下部中央，所述第一填料箱水路出口位于所述工作侧填料箱冷却水路的上部中央。

12、可选地，所述传动侧填料箱冷却水路位于所述传动侧填料箱内部，所述传动侧填料箱上开设有与所述传动侧填料箱冷却水路连通的第二填料箱水路入口和第二填料箱水路出口，且所述第二填料箱水路入口位于所述传动侧填料箱冷却水路的下部中央，所述第二填料箱水路出口位于所述传动侧填料箱冷却水路的上部中央。

13、可选地，各路所述壳体冷却水路均具有壳体水路入口和壳体水路出口，所述壳体水路入口位于所述壳体冷却水路的下部中央，所述壳体水路出口位于所述壳体冷却水路的上部中央。

14、可选地，8路所述壳体冷却水路分别为第一壳体冷却水路、第二壳体冷却水路、第三壳体冷却水路、第四壳体冷却水路、第五壳体冷却水路、第六壳体冷却水路、第七壳体冷却水路和第八壳体冷却水路，且所述第一壳体冷却水路、第二壳体冷却水路、第三壳体冷却水路及第四壳体冷却水路与旋转阀的检修孔同侧，所述第五壳体冷却水路、第六壳体冷却水路、第七壳体冷却水路及第八壳体冷却水路与旋转阀的冷却气入口同侧，所述检修孔与所述冷却气入口异侧设置。

15、可选地，所述第一壳体冷却水路位于旋转阀的工作侧上部且与检修孔同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第一弯折隔板、第一竖向隔板、第二竖向隔板和第一横向隔板围合形成；所述水路外壳板部分包覆于所述旋转阀壳体上，所述第一弯折隔板位于工作侧的上部所述水路外壳板与所述旋转阀壳体之间，所述第一竖向隔板位于所述旋转阀的入料口中部与检修孔之间，所述第二竖向隔板位于所述检修孔与旋转阀的出料口之间，且所述第二竖向隔板与所述第一竖向隔板位于同一平面，所述第一横向隔板位于所述工作侧法兰中部与所述第二竖向隔板之间。

16、可选地，所述第二壳体冷却水路位于旋转阀的传动侧上部且与检修孔同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第二弯折隔板、第一竖向隔板、第二竖向隔板和第二横向隔板围合形成；所述第二弯折隔板位于传动侧的上部所述水路外壳板与所述旋转阀壳体之间，且所述第二弯折隔板与所述第一弯折隔板对称设置于所述第一竖向隔板的两侧，所述第二横向隔板位于所述传动侧法兰中部与所述第二竖向隔板之间，且所述第二横向隔板与所述第一横向隔板对称设置于所述第二竖向隔板的两侧。

17、可选地，所述第三壳体冷却水路位于旋转阀的工作侧下部且与检修孔同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第三弯折隔板、第二竖向隔板和第一横向隔板围合形成；所述第三弯折隔板位于工作侧的下部所述水路外壳板与所述旋转阀壳体之间。

18、可选地，所述第四壳体冷却水路位于旋转阀的传动侧下部且与检修孔同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第四弯折隔板、第二竖向隔板和第二横向隔板围合形成；所述第四弯折隔板位于传动侧的下部所述水路外壳板与所述旋转阀壳体之间，且所述第四弯折隔板与所述第三弯折隔板对称设置于所述第二竖向隔板的两侧。

19、可选地，所述第五壳体冷却水路位于旋转阀的传动侧上部且与冷却气入口同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第二弯折隔板、第三竖向隔板、第四竖向隔板和第三横向隔板围合形成；所述第三竖向隔板位于所述旋转阀的入料口中部与冷却气入口之间，所述第四竖向隔板位于所述冷却气入口与旋转阀的出料口之间，且所述第四竖向隔板与所述第三竖向隔板位于同一平面，所述第三横向隔板位于所述传动侧法兰中部与所述第三竖向隔板之间。

20、可选地，所述第六壳体冷却水路位于旋转阀的工作侧上部且与冷却气入口同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第一弯折隔板、第三竖向隔板、第四竖向隔板和第四横向隔板围合形成；所述第四横向隔板位于所述工作侧法兰中部与所述第四竖向隔板之间，且所述第四横向隔板与所述第三横向隔板对称设置于所述第四竖向隔板的两侧。

21、可选地，所述第七壳体冷却水路位于旋转阀的传动侧下部且与冷却气入口同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第四弯折隔板、第四竖向隔板和第三横向隔板围合形成。

22、可选地，所述第八壳体冷却水路位于旋转阀的工作侧下部且与冷却气入口同侧，由所述旋转阀壳体、水路外壳板、第三弯折隔板、第四竖向隔板和第四横向隔板围合形成。

23、基于同样的构思，本技术还提供了一种水冷系统，包括依次连接形成闭环水路的冷却水循环单元、进水主管、进水箱、冷却支管、出水箱和出水主管，以及如上所述的旋转阀的水冷结构，其中，

24、所述进水主管的进水口与所述冷却水循环单元的出水口连接，所述进水主管的出水口与所述进水箱连接；

25、所述进水箱的下游并联设置有多个所述冷却支管，每个所述冷却支管包括进水支管和出水支管，每个所述进水支管与旋转阀的各个冷却水路的入水口连接，每个所述出水支管与旋转阀的各个冷却水路的出水口连接；

26、多个所述冷却支管的出水支管下游连接所述出水箱，所述出水箱的下游连接所述出水主管，所述出水主管的出水口与所述冷却水循环单元的进水口连接；

27、所述闭环水路上设置有多个检测元件。

28、可选地，所述进水主管上设置有第一压力计和第一温度计，所述第一压力计和第一温度计的上游和下游均设置有第一控制阀；

29、各个所述冷却支管的进水支管上设置有第一流量计，每个所述第一流量计的上游设置有第二控制阀，下游设置有第一控制阀；

30、各个所述冷却支管的出水支管上设置有第二温度计和第二流量计，所述第二温度计和第二流量计的上游和下游均设置有第一控制阀；

31、所述出水主管上设置有第二压力计，所述第二压力计的下游设置有第一控制阀。

32、可选地，所述第一控制阀为手动球阀，所述第二控制阀为气动球阀。

33、可选地，所述冷却支管设置有13条，且分别与旋转阀的13路冷却水路一一对应连接，每条冷却支管均能够单独控制冷却水量。

34、基于同样的构思，本技术还提供了一种旋转阀，包括如上所述的旋转阀的水冷结构。

35、基于同样的构思，本技术还提供了一种水冷控制方法，应用于如上所述的水冷系统，所述控制方法包括：

36、通过水冷系统的检测元件实时监测相应的参数值，并对设定值和实时监测值进行对比判断，执行对应的控制指令；其中，

37、当冷却支管的出口和入口的温差实测值超出温差预设范围值时，调节对应冷却支管的水量，使对应的冷却部位冷却正常，反之，则不执行操作；

38、当冷却支管的出口和入口的流量差实测值超出流量差预设范围值时，检查对应冷却支管的漏水情况，使对应的冷却部位冷却正常，反之，则不执行操作；

39、当多个冷却支管的出口和入口的温差实测值超出温差预设范围值，或者多个冷却支管的出口和入口的流量差实测值超出流量差预设范围值时，启动急冷气进行冷却。

40、如上所述，本发明具有以下有益效果：

41、通过对旋转阀进行了合理的多冷却水路分区的水冷结构，优化了水冷结构的分区布置，避免了水路分区不合理造成冷却死区、冷却水路阻损大的问题，提高了冷却效率和耐高温性，进而提高了旋转阀的可靠性；

42、通过设置水冷系统，一方面能根据旋转阀各部位的实际温度差异，调节冷却水量，使得各部件冷却效果均匀，利于整体寿命，且节能环保；此外，通过水冷控制方法，控制水冷系统可以根据各冷却水路的温度、压力、流量等实时监测值，及时闭环控制，确保水冷系统工作正常，或极端情况下也能达到确保生产线运行可靠。