CN102889395A - 超低温上装式固定球阀 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超低温上装式固定球阀，阀体与阀盖通过螺柱连接，球体上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体上，上支承轴固定在阀盖上，球体通过矩形槽与阀杆的一端联接，阀杆的另一端嵌入执行机构的键槽，执行机构与支架固定，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开或关。本发明的优点是实现在线检查和维修；组合阀座保证在超低温介质无任何内泄漏；阀盖采用长颈结构，保证填料函部位处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏组合填料可正常工作；滴水板直接焊接在阀盖加长段，防止阀盖上部冷凝水或雨水沿阀盖加长段流入保温层，影响到保温效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种球阀，特别涉及一种超低温上装式固定球阀。
背景技术
LNG就是液化天然气的简称，主要成分为甲烷。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。天然气液化过程中需采用大量的超低温球阀，结构通常采用是侧装式。但超低温侧装式球阀存在两个问题：一是管道应力容易对中法兰的密封造成影响，严重时出现泄漏现象。二是管道泄压后不能在线检查和维修，使维护复杂化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种密封性能佳、可在线维修的超低温上装式固定球阀。
为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种超低温上装式固定球阀，阀体与阀盖通过螺柱连接，球体上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体上，上支承轴固定在阀盖上，球体通过矩形槽与阀杆的一端联接，阀杆的另一端嵌入执行机构的键槽，执行机构与支架固定，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开或关。
球体上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体上，上支承轴固定在阀盖上。当上游介质压力作用于球体上，推力通过上下支承轴及时消解于阀体、阀盖和管道上，而不直接作用在阀杆上，阀杆只承受扭矩，不承受弯矩。
所述阀盖为长颈结构，保证填料函部位处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏组合填料可正常工作。
所述阀盖的长段部两侧焊接有滴水板，防止阀盖上部冷凝水或雨水沿阀盖加长段流入保温层，影响到保温效果。
所述阀盖上设填料函部位，低泄漏组合填料通过填料压套、填料压盖、螺母和螺柱预紧，在螺母和螺柱之间设置蝶簧，即动载压盖设计，保证低泄漏组合填料在温度和压力变化中持续紧密密封。
所述阀杆上的凸缘处设置减磨垫并通过阀盖固定，实现防吹出功能。
所述阀体和阀盖连接处设有缠绕垫片，保证无任何外泄漏。
所述阀体与球体之间设有一组合阀座。所述组合阀座包括波浪形复式弹簧、压圈、泛塞圈、阀座圈、防火圈和阀座密封圈。波浪形复式弹簧安装于阀体和压圈之间，可保证球体的顺利安装及组合阀座与球体的预紧力要求。压圈安装于阀座圈阶梯外圆上，端面与波浪形复式弹簧接触，用于波浪形复式弹簧预紧力的传递和限制泛塞圈轴向脱出。泛塞圈安装于阀体和阀座圈外圆上，实现阀体和阀座圈密封。防火圈安装在阀座圈环形槽内，实现防火功能。阀座密封圈通过外力压入阀座圈环形密封槽中，在波浪形复式弹簧预紧力和介质力共同作用下实现组合阀座与球体的密封功能。
在常温下，阀体和阀座圈的密封通常采用橡胶密封，但在超低温介质中橡胶容易脆化无法密封，故采用泛塞圈，泛塞圈为金属材料外压模非金属材料。所述非金属材料为聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯 （PCTFE）或改良的四氟乙烯（PTFE）；金属材料为埃尔基洛伊（Elgiloy）或因科镍尔（Inconel）。阀座密封圈采用耐低温性能的四氟乙烯（PTFE）或聚三氟氯乙烯 （PCTFE）材料，可在超低温介质中长期稳定工作。本发明的组合阀座保证本发明超低温上装式固定球阀在超低温介质无任何内泄漏。
本发明超低温上装式固定球阀在管道泄压后只需打开阀盖，即可在线检查和维修，使维护简单化。
本发明的优越功效在于：
1）本发明超低温上装式固定球阀在管道泄压后只需打开阀盖，即可在线检查和维修，使维护简单化；
2）本发明组合阀座包括波浪形复式弹簧、压圈、泛塞圈、阀座圈、防火圈、阀座密封圈，保证在超低温介质无任何内泄漏；
3）本发明的阀盖采用长颈结构，保证填料函部位处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏组合填料可正常工作；滴水板直接焊接在阀盖加长段，防止阀盖上部冷凝水或雨水沿阀盖加长段流入保温层，影响到保温效果。
附图说明
图1为本发明的超低温上装式固定球阀示意图；
图2为本发明的超低温上装式固定球阀组合阀座示意图；
图中标号说明
1—阀体； 2—组合阀座；
2a—波浪形复式弹簧； 2b—压圈；
2c—泛塞圈； 2d—阀座圈；
2e—防火圈； 2f—阀座密封圈；
3—球体； 4—缠绕垫片；
5—阀盖； 6—阀杆；
7—滴水板； 8—低泄漏组合填料；
9—填料压套； 10—填料压盖；
11—蝶簧； 12—螺母；
13—螺柱； 14—支架；
15—执行机构。
具体实施方式
请参阅附图所示，对本发明作进一步的描述。
如图1所示，本发明提供了一种超低温上装式固定球阀，阀体1与阀盖5通过螺柱连接，球体3上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体1上，上支承轴固定在阀盖5上，球体3通过矩形槽与阀杆6的一端联接，阀杆6的另一端嵌入执行机构15的键槽，执行机构15与支架14固定，执行机构15通过阀杆6带动球体3旋转，实现球阀的开或关。
球体3上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体1上，上支承轴固定在阀盖5上。当上游介质压力作用于球体3上，推力通过上下支承轴及时消解于阀体1、阀盖5和管道上，而不直接作用在阀杆6上，阀杆6只承受扭矩，不承受弯矩。
所述阀盖5为长颈结构，保证填料函部位处于常温状态，防止填料函结霜或结冰，低泄漏组合填料可正常工作。
所述阀盖5的长段部两侧焊接有滴水板7，防止阀盖5上部冷凝水或雨水沿阀盖5加长段流入保温层，影响到保温效果。
所述阀盖5上设填料函部位，低泄漏组合填料8通过填料压套9、填料压盖10、螺母12和螺柱13预紧，在螺母12和螺柱13之间设置蝶簧11，即动载压盖设计，保证低泄漏组合填料在温度和压力变化中持续紧密密封。
所述阀杆6上的凸缘处设置减磨垫并通过阀盖5固定，实现防吹出功能。
所述阀体1和阀盖5连接处设有缠绕垫片4，保证无任何外泄漏。
如图2所示，所述阀体1与球体3之间设有一组合阀座2。所述组合阀座包括波浪形复式弹簧2a、压圈2b、泛塞圈2c、阀座圈2d、防火圈2e和阀座密封圈2f。波浪形复式弹簧2a安装于阀体1和压圈2b之间，可保证球体3的顺利安装及组合阀座2与球体3的预紧力要求。压圈2b安装于阀座圈2d阶梯外圆上，端面与波浪形复式弹簧2a接触，用于波浪形复式弹簧2a预紧力的传递和限制泛塞圈2c轴向脱出。泛塞圈2c安装于阀体1和阀座圈2d外圆上，实现阀体1和阀座圈2d密封。防火圈2e安装在阀座圈2d环形槽内，实现防火功能。阀座密封圈2f通过外力压入阀座圈2d环形密封槽中，在波浪形复式弹簧2a预紧力和介质力共同作用下实现组合阀座2与球体3的密封功能。
在常温下，阀体1和阀座圈的密封通常采用橡胶密封，但在超低温介质中橡胶容易脆化无法密封，故采用泛塞圈2c，泛塞圈2c为金属材料外压模非金属材料。所述非金属材料为聚四氟乙烯（PTFE）、聚三氟氯乙烯 （PCTFE）或改良的四氟乙烯（PTFE）；金属材料为埃尔基洛伊（Elgiloy）或因科镍尔（Inconel）。阀座密封圈2f采用耐低温性能的四氟乙烯（PTFE）或聚三氟氯乙烯 （PCTFE）材料，可在超低温介质中长期稳定工作。本发明的组合阀座2保证本发明超低温上装式固定球阀在超低温介质无任何内泄漏。
本发明超低温上装式固定球阀在管道泄压后只需打开阀盖5，即可在线检查和维修，使维护简单化。
Claims (10)
1.一种超低温上装式固定球阀，其特征在于：阀体与阀盖通过螺柱连接，球体上下车制支承轴，下支承轴固定在阀体上，上支承轴固定在阀盖上，球体通过矩形槽与阀杆的一端联接，阀杆的另一端嵌入执行机构的键槽，执行机构与支架固定，执行机构通过阀杆带动球体旋转，实现球阀的开或关。
2.根据权利要求1所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀盖为长颈结构。
3.根据权利要求2所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀盖的长段部两侧焊接有滴水板。
4.根据权利要求2所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀盖上设填料函部位，低泄漏组合填料通过填料压套、填料压盖、螺母和螺柱预紧，在螺母和螺柱之间设置蝶簧。
5.根据权利要求1所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀杆上的凸缘处设置减磨垫并通过阀盖固定。
6.根据权利要求1所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀体和阀盖连接处设有缠绕垫片。
7.根据权利要求1所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀体与球体之间设有一组合阀座。
8.根据权利要求7所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述组合阀座包括波浪形复式弹簧、压圈、泛塞圈、阀座圈、防火圈和阀座密封圈；波浪形复式弹簧安装于阀体和压圈之间，压圈安装于阀座圈阶梯外圆上，端面与波浪形复式弹簧接触，泛塞圈安装于阀体和阀座圈外圆上，防火圈安装在阀座圈环形槽内，阀座密封圈通过外力压入阀座圈环形密封槽中。
9.根据权利要求8所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述泛塞圈为金属材料外压模非金属材料；所述非金属材料为聚四氟乙烯PTFE、聚三氟氯乙烯PCTFE或改良的四氟乙烯PTFE，金属材料为埃尔基洛伊Elgiloy或因科镍尔Inconel。
10.根据权利要求8所述的超低温上装式固定球阀，其特征在于：所述阀座密封圈采用耐低温性能的四氟乙烯PTFE或聚三氟氯乙烯PCTFE材料。
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