本发明涉及一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，属于高温阀门技术领域。
背景技术：
油漆、油污、锈蚀的清洗是工程机械零部件再制造面临的重要难题，熔盐清洗利用高温熔盐的热膨胀、表面张力、高温汽化、氧化还原等物理、化学作用可以高效地的去除再制造零部件表面油漆、油污、锈蚀等污染层，是一种潜力巨大的清洗方法。
虽然熔盐具有自清洁功能，可以持续和有机物反应直到产生沉淀，但是清洗一段时间后由于铁屑、砂粒、铁锈等固体杂质的增多会降低熔盐清洗效果和效率，此时就需要通过排盐阀门将熔盐从清洗槽中导出并过滤掉内部固体杂质。但是由于熔盐清洗配方的熔点较高——250℃左右，而阀门整体较难均匀、持续地维持高温，一旦熔盐在阀门中结晶凝固，就会堵塞阀口。熔盐排出问题严重影响了熔盐的过滤回收和循环使用，必须采用整体温度能够维持高于熔盐熔点的高温阀门，才能使熔盐的顺利通过。
目前，国内关于高温熔盐阀的公开报道与文献较少。一般在热电厂、核电厂等领域具有相关研究和报道，经过检索分析，高温阀主要包括以下几类专利：
专利[1]：发明名称为防残留的新型光热发电熔盐阀，申请号为201610394218.9。该熔盐阀由阀体、阀杆、支架、手轮、介质进口和出口通道等组成。阀杆底部具有阀瓣，阀瓣具有环形斜面并与阀口环形下斜面相配合，且阀口下斜面安装有硬质合金层，可以有效截留熔盐。经过优化的介质进口通道与水平面夹角10~20°，介质出口通道与水平面夹角10~20°，有效的防止熔盐残留。
专利[2]：发明名称为电热熔盐阀门，申请号为201510163433.3。该熔盐阀门包括阀体、阀座、阀杆、阀瓣、电伴热等部分。阀座为圆筒形并设有通液口。阀杆内测插入阀座，并设有活动阀瓣，阀瓣上设有缺口与通液口位置相对应。阀体外部安装电热伴作为加热装置，电伴热采用能够卷绕在阀门上的柔性包裹物，保温层上设置有电伴热丝，内防雨层以及外防雨层对应设置有用于相互扣合的尼龙粘扣，电源接线盒通过导线与电伴热丝相连，通过电热能为阀体加热。
专利[3]：发明名称为一种带保温管道的陶瓷球阀，申请号为201820097213.4。陶瓷球阀阀由手柄、阀体、阀座、球体、阀杆、保温管道等组成。阀体内设置有贯通阀体的阀腔，阀体与阀座开设有一互通的保温管道，该保温管道包括进气端与出气端，进气端位于阀体边缘并与外界连通，出气端位于阀座边缘并与阀腔连通，阀体相较于保温管道一侧开设有与外界连通的空槽，使用时往管道及空腔中通入高温气体为阀体保温。
技术实现要素：
通过分析，现有高温熔盐阀存在以下问题：
第一，专利[1]中的熔盐阀的密封及防残留功能设计新颖，通过进出口管道角度的设计保证在高温条件下可有效防止熔盐残留，但是阀体本身不具有自加热和保温功能，若使用环境温度较低，阀体内的熔盐仍极易结晶，造成堵塞。
第二，专利[2]中的高温阀在阀体的外部缠绕柔性电伴热即电热丝，缠绕工艺复杂且目前市售电伴热的功率较低（低于80w），多层缠绕后由于绝缘层的存在加热效率变低，需要预热较长时间才能达到熔盐排放温度要求，使用不方便。而且该保温阀体缺乏温度稳定性控制功能，难以实现阀体温度的精确控制。
第三，专利[3]中的高温阀的保温结构设计新颖—阀体外围采用焊接手段做成一个包围腔，使用时需要往空腔中通入高温高压气体才能维持阀体温度，在无外部高温气源的设备安装现场是无法使用的。球阀自身结构不适用于高温熔盐使用要求，密封距离过短容易造成熔盐泄露，手柄容易温度过高而造成烫伤；由于保温阀自身缺乏温度稳定控制功能，难以实现阀体温度的精确控制。
针对现有技术中存在不足，本发明提供一种自主加热且智能保温的高温熔盐阀，解决目前高温熔盐阀加热效率低、现场使用不方便、熔盐易结晶等问题，适合盐浴用高温熔盐的过滤回收和循环使用。
为解决上述技术问题，本发明提供一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，包括阀体、压盖、保温壳；阀体的中央为两端贯通的熔盐通道，阀体的熔盐通道的两端设有阀体法兰，阀体的中部设置有阀杆腔并与阀体的熔盐通道相连通，通过压盖与阀杆腔的紧密配合进行熔盐密封；保温壳设置于阀体的外部，保温壳内装有高温导热油和电热管，通过电热管和保温壳让内部的高温导热油循环流动为阀体加热保温。
作为一种较佳的实施例，阀体为y型截止阀，熔盐通道位于阀体的中央且呈直线并贯通阀体的两端。
作为一种较佳的实施例，阀体与阀杆腔的结合部位设置有阀座；阀杆腔与阀体在水平方向呈一定夹角，保证介质通道截面大小；阀杆腔内安装一体式阀杆。
作为一种较佳的实施例，一体式阀杆为台阶型圆柱杆，一体式阀杆的下部直径较大位置为阀瓣，阀瓣部位表面喷涂硬质合金涂层，以提高耐磨性及使用寿命，一体式阀杆的中部光滑位置为密封杆，一体式阀杆的上部为阀杆螺纹；一体式阀杆的阀瓣部位长度大于阀座与阀杆腔之间的距离，保证一体式阀杆的阀瓣与阀杆腔紧密配合；一体式阀杆中部与阀杆腔之间安装高温波纹管、高温密封片。
作为一种较佳的实施例，高温波纹管的底部光滑并与一体式阀杆的阀瓣部位接触，高温波纹管的顶部与高温密封片嵌合一体，防止一体式阀杆上升过程导致高温波纹管旋转；压盖位于阀杆腔的顶端，压盖的下部与阀杆腔通过法兰连接以压紧高温密封片，压盖的上部为阀杆螺母与一体式阀杆的螺纹配合实现一体式阀杆的升降；阀体的外侧还设置有手轮，一体式阀杆的顶端通过螺母与手轮连接，通过手轮的转动，实现一体式阀杆的转动与升降。
作为一种较佳的实施例，保温壳包括保温上壳、保温底壳，保温上壳、保温底壳分别设置于阀体的熔盐通道周围，其中保温上壳为“ω”形，保温上壳的两端与阀体法兰固定连接；保温底壳为“u”形，保温底壳与保温上壳固定连接；保温上壳与保温底壳构成的保温腔内装设有高温导热油。
作为一种较佳的实施例，保温底壳的中央设有隔板，隔板的两侧与保温底壳固定连接，隔板的上端靠近阀体的熔盐通道但预留上端空隙，隔板的下端靠近保温底壳亦预留下端空隙，且下端空隙大于上端空隙；电热管位于保温底壳的一侧底部，且电热管的上边缘与隔板下边缘平齐；在使用过程中保温底壳底部的电热管将附近的高温导热油加热，在对流作用驱动下高温导热油受热上升，同时在隔板的阻挡下，在保温腔内形成围绕阀体的熔盐通道流动的环流，持续不断的为阀体内的熔盐进行加热。
作为一种较佳的实施例，阀体的上方设有储油箱，且储油箱通过管道与保温上壳相连通，当保温腔内高温导热油的体积随着油温变化而膨胀或缩小时，储油箱起储油或补油的作用，保证保温腔内充满导热油。
作为一种较佳的实施例，储油箱上设有排气安全阀、进气安全阀和注油口，在加热保温过程中排气安全阀用来排出部分气体，保证储油箱内的压强不超过设置的最高压强；在温度降低时，进气安全阀用来补充部分气体防止储油箱受压变形；当储油箱内导热油过少时，通过注油口向储油箱内补充导热油。
作为一种较佳的实施例，储油箱的侧壁安装有压力传感器，用来监测储油箱内气体压力；保温壳上位于储油箱的对侧安装有温度传感器，用来监测保温腔内导热油的温度；阀体的外部设置有温度控制器，用来控制保温腔内导热油的温度；温度控制器通过控制线路分别与压力传感器、温度传感器、电热管相连接，用来实时检测并显示导热油的温度及气体压力，通过pid控制电热管电路的通断，保证保温腔内导热油的温度维持在系统设置温度。
本发明所达到的有益效果：首先，基于本发明设计的高温熔盐阀，可以在无外部热源情况下实现阀体的自主加热、智能保温，有效防止阀体熔盐的结晶，适合盐浴用高温熔盐的过滤回收和循环使用。而且本发明的自主加热智能保温的高温熔盐阀具有以下优点：（1）密封方面：一体式阀杆为台阶型圆柱杆，其下部直径较大位置为阀瓣，中部光滑位置为密封杆，上部为阀杆螺纹。阀瓣部位长度大于硬质合金阀座与阀杆腔之间的距离，保证一体式阀杆的阀瓣与阀杆腔紧密配合。阀杆中部与阀杆腔之间安装高温波纹管及高温密封片。依靠一体式阀杆、高温波纹管、高温密封片、压盖等与阀杆腔的紧密配合实现熔盐密封，具有结构简单、密封效果好等优点。（2）自主加热方面：阀体的熔盐通道周围设有由保温上壳、保温底壳构成的保温腔，保温腔内充满高温导热油。保温底壳中央设有隔板，保温底壳底部一侧设有电热管，且电热管上边缘与隔板下边缘平齐。依靠对流作用及隔板的阻挡在保温腔内形成围绕阀体熔盐通道流动的环流，持续不断的为阀体内的熔盐进行加热，加热过程稳定，加热温度均匀。（3）温度控制方面：熔盐阀具有温度控制器、温度传感器，可以实时检测并显示保温腔内导热油的温度，通过pid技术控制电热管电路的通断，保证保温腔内导热油的温度维持在系统设置温度，实现加热的自动化、保温的智能化。（4）安全防护方面：储油箱与熔盐阀的保温腔连通，用于储油或补油，保证保温腔内充满导热油。同时，储油箱上设有排气安全阀、进气安全阀：在加热保温过程中排气安全阀可以排出部分气体，保证储油箱内压强不超过设置的最高压强；在温度降低时，进气安全阀可以补充部分气体防止储油箱受压变形。依靠储油箱、排气安全阀、进气安全阀等保证熔盐阀自动运行过程的安全。
附图说明
图1是本发明的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀的优选实施例的主视图的结构示意图。
图2是本发明的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀的优选实施例的侧视图及保温腔内导热油流向的示意图。
图3是本发明的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀的优选实施例的保温腔内导热油流向的仿真图。
图中标记的含义：1—保温上壳，2—阀体，3—压力传感器，4—排气安全阀，5—进气安全阀，6—储油箱，7—注油口，8—硬质合金阀座，9—阀杆腔，10—一体式阀杆，11—高温波纹管，12—高温密封片，13—压盖，14—手轮，15—温度传感器，16—温度控制器，17—保温底壳，18—电热管，19—隔板，20—阀体法兰。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1、图2和图3所示，本发明为一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，熔盐阀整体为y型截止阀，包括阀体2、一体式阀杆10、高温波纹管11、高温密封片12、压盖13、手轮14、保温壳（包括保温上壳1、保温底壳17）、储油箱6、压力传感器3、温度传感器15、电热管18、温度控制器16等组成。阀体2中央为两端贯通的熔盐通道，两端设有阀体法兰20，中部为阀杆腔9并与阀体2呈50°夹角，依靠一体式阀杆10、高温波纹管11、高温密封片12、压盖13等与阀杆腔9的紧密配合实现熔盐密封。阀体2外部的保温壳由保温上壳1和保温底壳17组成，且完全包裹熔盐通道，保温壳（包括保温上壳1、保温底壳17）内装有高温导热油和电热管18，并与储油箱6相连通，通过电热管18和保温壳（包括保温上壳1、保温底壳17）的特殊设计让内部导热油自动循环流动为熔盐阀阀体加热保温，保证熔盐顺利流过、不结晶，实现熔盐循环使用。
阀体2为y型截止阀，熔盐通道位于阀体中央且呈直线贯通阀体2的两端，减少湍流和沿程损失，使高温熔盐顺利流出。
阀体2中部设有阀杆腔9并与阀体2的熔盐通道相连通，阀体2与阀杆腔9结合部位为硬质合金的阀座8，即采用焊接的环形硬质合金块，提高阀口耐磨性及使用寿命。阀杆腔9与阀体2水平面呈50°夹角，保证介质通道截面大小。阀杆腔9内安装一体式阀杆10。
一体式阀杆10为台阶型圆柱杆，其下部直径较大位置为阀瓣，中部光滑位置为密封杆，上部为阀杆螺纹。一体式阀杆10的阀瓣部位表面喷涂硬质合金涂层，以提高耐磨性及使用寿命。阀瓣部位长度大于硬质合金阀座8与阀杆腔10之间的距离，保证一体式阀杆10的阀瓣与阀杆腔9紧密配合。一体式阀杆10中部与阀杆腔9之间安装高温波纹管11及高温密封片12。
高温波纹管11的底部光滑并与一体式阀杆10的阀瓣部位接触，高温波纹管11的顶部与高温密封片12嵌合一体，防止一体式阀杆10上升过程导致高温波纹管11旋转。
压盖13位于阀杆腔9顶端，压盖13下部与阀杆腔9通过法兰连接以压紧高温密封片12，压盖13上部为阀杆螺母与一体式阀杆10的螺纹配合实现一体式阀杆10的升降。
一体式阀杆10顶端通过螺母与手轮14连接，通过手轮14的转动，实现阀杆转动与升降。
阀体2的熔盐通道周围设有保温上壳1、保温底壳17，其中保温上壳1为“ω”形，两端与阀体法兰20焊接一体。保温底壳17为“u”形，与保温上壳1通过螺纹连接装配一体，且连接部位采用高温密封进行密封。保温上壳1、保温底壳17构成的保温腔内装满高温导热油。
保温底壳17中央设有隔板19。隔板19的两侧与保温底壳17焊接一体，隔板19上端靠近阀体2的熔盐通道但预留空隙，隔板19下端靠近保温底壳17亦预留空隙，且底端空隙大于上端空隙。电热管18位于保温底壳17的一侧底部，且电热管18的上边缘与隔板19下边缘平齐。在使用过程中保温底壳17底部的电热管18将附近的导热油加热，在对流作用驱动下导热油受热上升，同时在隔板19的阻挡下，在保温腔内形成围绕阀体2熔盐通道流动的环流，持续不断的为阀体2内的熔盐进行加热。
阀体2上方设有储油箱6，且储油箱6通过管道与保温上壳1连通，当保温腔内导热油的体积随着油温变化而膨胀或缩小时，储油箱起储油或补油的作用，保证保温腔内充满导热油。同时，储油箱6上设有排气安全阀4、进气安全阀5和注油口7：在加热保温过程中排气安全阀4可以排出部分气体，保证储油箱6内压强不超过设置的最高压强；在温度降低时，进气安全阀5可以补充部分气体防止储油箱6受压变形；当储油箱6内导热油过少时，通过注油口7向系统补充导热油。
储油箱6侧壁安装压力传感器3，用来监测储油箱6内气体压力。保温上壳1、位于储油箱6的对侧安装有温度传感器15，用来监测保温腔内导热油的温度。
温度控制器16置于阀体2外部，用来控制保温腔内导热油的温度。温度控制器16通过控制线路与压力传感器3、温度传感器15、电热管18等相连接，可以实时检测并显示导热油的温度及气体压力，通过pid技术控制电热管18电路的通断，保证保温腔内导热油的温度维持在系统设置温度。
需要说明的是，本实施例所述阀杆10采用一体式设计，是由阀瓣、阀杆、螺纹等部分组成，亦可以采用分体式设计，完成阀口开合及密封等相关功能。本实施例所述保温底壳中央设有隔板，隔板上端靠近阀体的熔盐通道但预留空隙，隔板下端靠近保温底壳亦预留空隙，且底端空隙大于上端空隙。保温底壳底部一侧设有电热管，且电热管上边缘与隔板下边缘平齐。这是在保温腔内形成围绕阀体熔盐通道流动的环流的最优设计，也可更改隔板上下空隙、提高或降低电热管的相对位置实现导热油的对流，仍在在本发明的保护范围内。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
1.一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，包括阀体（2）、压盖（13）、保温壳；所述阀体（2）的中央为两端贯通的熔盐通道，所述阀体（2）的所述熔盐通道的两端设有阀体法兰（20），所述阀体（2）的中部设置有阀杆腔（9）并与所述阀体（2）的熔盐通道相连通，通过所述压盖（13）与所述阀杆腔（9）的紧密配合进行熔盐密封；所述保温壳设置于所述阀体（2）的外部，所述保温壳内装有高温导热油和电热管（18），通过所述电热管（18）和所述保温壳让内部的高温导热油循环流动为所述阀体（2）加热保温。
2.根据权利要求1所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述阀体（2）为y型截止阀，所述熔盐通道位于所述阀体（2）的中央且呈直线并贯通所述阀体（2）的两端。
3.根据权利要求1所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述阀体（2）与所述阀杆腔（9）的结合部位设置有阀座（8）；所述阀杆腔（9）与所述阀体（2）在水平方向呈一定夹角，保证介质通道截面大小；所述阀杆腔（9）内安装一体式阀杆（10）。
4.根据权利要求3所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述一体式阀杆（10）为台阶型圆柱杆，所述一体式阀杆（10）的下部直径较大位置为阀瓣，阀瓣部位表面喷涂硬质合金涂层；所述一体式阀杆（10）的中部光滑位置为密封杆，所述一体式阀杆（10）的上部为阀杆螺纹；所述一体式阀杆（10）的阀瓣部位长度大于所述阀座（8）与所述阀杆腔（9）之间的距离，保证一体式阀杆（10）的阀瓣与阀杆腔（9）紧密配合；所述一体式阀杆（10）中部与所述阀杆腔（9）之间安装高温波纹管（11）、高温密封片（12）。
5.根据权利要求4所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述高温波纹管（11）的底部光滑并与所述一体式阀杆（10）的阀瓣部位接触，所述高温波纹管（11）的顶部与所述高温密封片（12）嵌合一体，防止所述一体式阀杆（10）上升过程导致所述高温波纹管（11）旋转；所述压盖（13）位于所述阀杆腔（9）的顶端，所述压盖（13）的下部与所述阀杆腔（9）通过法兰连接以压紧所述高温密封片（12），所述压盖（13）的上部为阀杆螺母与所述一体式阀杆（10）的螺纹配合实现所述一体式阀杆（10）的升降；所述阀体（2）的外侧还设置有手轮（14），所述一体式阀杆（10）的顶端通过螺母与所述手轮（14）连接，通过所述手轮（14）的转动，实现所述一体式阀杆（10）的转动与升降。
6.根据权利要求1所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述保温壳包括保温上壳（1）、保温底壳（17），所述保温上壳（1）、所述保温底壳（17）分别设置于所述阀体（2）的熔盐通道周围，其中所述保温上壳（1）为“ω”形，所述保温上壳（1）的两端与所述阀体法兰（20）固定连接；所述保温底壳（17）为“u”形，所述保温底壳（17）与所述保温上壳（1）固定连接；所述保温上壳（1）与所述保温底壳（17）构成的保温腔内装设有所述高温导热油。
7.根据权利要求6所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述保温底壳（17）的中央设有隔板（19），所述隔板（19）的两侧与所述保温底壳（17）固定连接，所述隔板（19）的上端靠近所述阀体（2）的熔盐通道但预留上端空隙，所述隔板（19）的下端靠近所述保温底壳（17）亦预留下端空隙，且所述下端空隙大于所述上端空隙；所述电热管（18）位于所述保温底壳（17）的一侧底部，且所述电热管（18）的上边缘与所述隔板（19）下边缘平齐；在使用过程中所述保温底壳（17）底部的所述电热管（18）将附近的高温导热油加热，在对流作用驱动下高温导热油受热上升，同时在所述隔板（19）的阻挡下，在保温腔内形成围绕所述阀体（2）的熔盐通道流动的环流，持续不断的为所述阀体（2）内的熔盐进行加热。
8.根据权利要求6所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述阀体（2）的上方设有储油箱（6），且所述储油箱（6）通过管道与所述保温上壳（1）相连通，当保温腔内高温导热油的体积随着油温变化而膨胀或缩小时，所述储油箱（6）起储油或补油的作用，保证保温腔内充满导热油。
9.根据权利要求8所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述储油箱（6）上设有排气安全阀（4）、进气安全阀（5）和注油口（7），在加热保温过程中所述排气安全阀（4）用来排出部分气体，保证所述储油箱（6）内的压强不超过设置的最高压强；在温度降低时，所述进气安全阀（5）用来补充部分气体防止所述储油箱（6）受压变形；当所述储油箱（6）内导热油过少时，通过所述注油口（7）向所述储油箱（6）内补充导热油。
10.根据权利要求8所述的一种自主加热智能保温的高温熔盐阀，其特征在于，所述储油箱（6）的侧壁安装有压力传感器（3），用来监测所述储油箱（6）内气体压力；所述保温壳上位于所述储油箱（6）的对侧安装有温度传感器（15），用来监测保温腔内导热油的温度；所述阀体（2）的外部设置有温度控制器（16），用来控制保温腔内导热油的温度；所述温度控制器（16）通过控制线路分别与所述压力传感器（3）、所述温度传感器（15）、所述电热管（18）相连接，用来实时检测并显示导热油的温度及气体压力，通过pid控制电热管（18）电路的通断，保证保温腔内导热油的温度维持在系统设置温度。
技术总结