CN102705525B - 一种上装式低温固定球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上装式低温固定球阀,包括阀体、阀座、球体、阀杆和阀盖,阀体、阀座、球体上的通孔相连构成流体通道,所述阀座包括上游阀座和下游阀座,其特征在于:所述上游阀座在和球体结合处开设有连通槽,所述连通槽连通所述流体通道和阀门中腔,所述下游阀座上设有密封结构。本发明中腔不会超压,降低了对密封件的要求,严格控制内漏和外漏,尤其适合于采用加长阀盖结构的低温阀门使用。实验表明,本发明的结构在低温下运行可靠,阀座泄漏满足标准要求,能够实现真正意义上的在线维修。
Description
技术领域
本发明涉及一种阀门,尤其是低温阀门,具体涉及一种用于低温介质的采用上装式固定球结构的球阀。
背景技术
随着国际能源市场对液化天然气开发力度的不断加大,低温阀门的应用市场也变得更为广阔。同时,国内液化天然气(LNG)等低温行业也在迅速发展,对低温阀门需求量也在不断增长。
球阀采用球体作为启闭件,因其具有流阻小、结构简单、密封可靠、操作快捷等多方面优点而越来越多地受到客户的信赖。现有技术中,球阀的结构通常包括,阀体、设置在阀体内的阀座,与阀座密封连接的球体、阀盖,与球体连接设有阀杆,阀杆与阀盖间一般设有填料密封,通过阀杆的转动控制球体的转动,实现阀门的启闭。当用于低温流体时,阀杆和阀盖被加长。
固定球阀与浮动球阀相比,工作时,阀前流体压力在球体上产生的作用力全部传递给轴承,不会使球体向阀座移动,因而阀座不会承受过大的压力,所以 固定球阀的转矩小、阀座变形小,密封性能稳定、使用寿命长,适用于高压、大口径场合。
对于低温固定球阀,常见的是侧装式。然而,上装式球阀具有减少外漏点,减小管道应力对侧装式阀门中法兰的影响等更多的优势。上装式球阀在管线上拆卸简单迅速,维修方便快捷。当阀门在管线上出现故障需要维修时,不必从管线上拆卸阀门,只须拆掉中法兰螺栓和螺母,将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来,然后取出球体和阀座组合件。即可在线维修球体和阀座。这种维修节省了时间,将生产中的损失降到最低点。
但是,在低温工况下,上装式固定球阀对密封件(阀座密封环、泛塞密封圈)的要求高,对零件的精度要求很高,特别是阀体的尺寸及形位公差精度要求高。并且,由于存在低温介质,阀门中腔和加长阀盖与阀杆间的腔体内易因受热而发生超压情形。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种上装式低温固定球阀,通过结构改进,提高阀门的密封性能,降低对阀门制作工艺的要求。
为达到上述发明目的,本发明采用的技术方案是:一种上装式低温固定球阀,包括阀体、阀座、球体、阀杆和阀盖,阀体、阀座、球体上的通孔相连构成流体通道,所述阀座包括上游阀座和下游阀座,所述上游阀座在和球体结合处开设有连通槽,所述连通槽连通所述流体通道和阀门中腔,所述下游阀座上设有包括泛塞密封圈的密封结构。
上文中,通过对上下游阀座的不同设计,使得阀门中腔与阀门上游的流体通道连通,避免中腔超压。由此,降低了对各密封结构的压力。
进一步的技术方案,在所述阀杆底部设有环状凸起,所述阀盖上对应设有倒置的台阶,构成阀盖对阀杆的限位结构。采用该结构后,阀杆从阀盖的下部装入,具有真正的阀杆防吹出功能。
上述技术方案中,所述阀盖和阀杆上部设有密封填料,与所述密封填料相邻设有泛塞密封圈安装位。
所述阀盖与阀体配合处设有密封垫片,并设有泛塞密封圈安装位。通常采用垫片密封,当密封要求较高时,泛塞密封圈安装位内设有泛塞密封圈,由密封垫片和泛塞密封圈构成组合密封结构。通过两道密封,严格避免外漏。
上述技术方案中,所述阀座与阀体间设有预紧弹簧。
所述阀盖下部设有连通阀盖与阀杆间腔体与阀门中腔的泄压孔。
所述上游阀座和阀体间设有石墨防火圈。
由于上述技术方案运用,本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明在上游阀座上设置连通槽,中腔不会超压,降低了对密封件的要求,下游实现双向密封。
2.本发明下游阀座采购特殊的密封结构,严格控制内漏;阀杆及中腔采用组合密封有效的保证无外漏,密封性能好。
3.本发明阀杆从阀盖下侧装入,具有真正的防吹出功能。
4.本发明在阀盖的下部设置了泄压孔,使颈部腔体与阀门中腔连通,从而避免了阀盖的腔体出现超压现象,尤其适合于采用加长阀盖结构的低温阀门使用。
5.实验表明,本发明的结构在低温 -196℃条件下能够保证可靠运行;阀门多次循环开关后,能保持压力边界完整、无损伤,动作正常,扭矩低,阀座泄漏满足标准要求,其最大的优点是能够实现真正意义上的在线维修。
附图说明
图1是本发明实施例的结构剖视示意图。
图2是图1中Ⅰ部的放大示意图。
图3是图1中Ⅱ部的放大示意图。
其中:1、阀体;2、阀盖;3、上游阀座;4、球体;5、阀杆;6、下游阀座;7、连通槽;8、石墨防火圈;9、泄压孔;10、环状凸起。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述:
实施例:参见附图1至附图3所示,一种上装式低温固定球阀,包括阀体1、设置在阀体1内的阀座、与阀座配合密封的球体4、与球体4连接的阀杆5和套设在阀杆5上并与阀体密封固定的阀盖2,阀体1、阀座、球体4上的通孔相连构成流体通道,所述阀座包括上游阀座3和下游阀座6,所述上游阀座3在和球体结合处开设有连通槽7,所述连通槽7连通所述流体通道和阀门中腔,上游阀座3和阀体1间设有石墨防火圈8;所述下游阀座6上设有泛塞密封圈构成的密封结构。所述阀盖2和阀杆5上部设有密封填料,与所述密封填料相邻设有泛塞密封圈安装位,所述阀盖2下部设有连通阀盖与阀杆间腔体和阀门中腔的泄压孔9。所述阀盖2与阀体1配合处设有由垫片与泛塞密封圈构成的组合密封结构。阀座与阀体间设有预紧弹簧。
本实施例中,在所述阀杆底部设有环状凸起10,所述阀盖上对应设有倒置的台阶,构成阀盖对阀杆的限位结构。
Claims (6)
1. 一种上装式低温固定球阀,包括阀体、阀座、球体、阀杆和阀盖,阀体、阀座、球体上的通孔相连构成流体通道,所述阀座包括上游阀座和下游阀座,其特征在于:所述上游阀座在和球体结合处开设有连通槽,所述连通槽连通所述流体通道和阀门中腔,所述下游阀座上设有包括泛塞密封圈的密封结构;所述阀盖和阀杆上部设有密封填料,与所述密封填料相邻设有泛塞密封圈安装位;所述阀座与阀体间设有预紧弹簧。
2. 根据权利要求1所述的上装式低温固定球阀,其特征在于:在所述阀杆底部设有环状凸起,所述阀盖上对应设有倒置的台阶,构成阀盖对阀杆的限位结构。
3. 根据权利要求1所述的上装式低温固定球阀,其特征在于:所述阀盖与阀体配合处设有密封垫片,并设有泛塞密封圈安装位。
4. 根据权利要求3所述的上装式低温固定球阀,其特征在于:所述泛塞密封圈安装位内设有泛塞密封圈,由密封垫片和泛塞密封圈构成组合密封结构。
5. 根据权利要求1所述的上装式低温固定球阀,其特征在于:所述阀盖下部设有连通阀盖与阀杆间腔体与阀门中腔的泄压孔。
6. 根据权利要求1所述的上装式低温固定球阀,其特征在于:所述上游阀座和阀体间设有石墨防火圈。
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