CN103591315A - 弹性c型环双座密封笼式调节阀 - Google Patents

弹性c型环双座密封笼式调节阀 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弹性C型环双座密封笼式调节阀；包括阀座、阀体；所述阀座装配于阀体内腔中部，与阀体中间放置第一石墨复合垫片；在阀座上装配套筒；阀芯组件中嵌有弹性C型环，在阀芯组件沟槽中由内向外依次嵌入胀紧环、导向环；所述阀芯组件与阀杆连接，连同弹性C型环、胀紧环、导向环一同装入套筒内，与阀座密封面及套筒密封面贴合，形成密封；阀体内腔上部与上盖之间安装第二石墨复合垫片，套筒上部与上盖之间安装第三石墨复合垫片；所述阀体上端法兰面依次由下往上安装上盖、填料垫、石墨填料组件、填料压盖及填料压板；本发明结构简单紧凑，通用性强，解决了笼式双座调节阀泄漏等级低的缺点，实现阀门运行稳定可靠。

Description

弹性C型环双座密封笼式调节阀
技术领域
本发明涉及一种笼式调节阀，是一种能够承受高温高压工况的平衡型弹性C型环双座密封笼式调节阀，该技术属于调节阀技术。
背景技术
在化工、炼油、冶金、电力、煤化工等领域中，笼式调节阀应用最为广泛。笼式调节阀具有调节精度高、运行平稳可靠、调节曲线多样化、执行机构所需推力小、能够承受较高的工作压差等特点。
当阀门全关时，在执行机构输出力作用下，阀芯对阀座有一定压紧力，并保证阀前后流体有一定压差，这时流体从阀芯和阀座间的密封面泄漏的流量，一般用额定流量系数的百分比数表示，通常我们称为泄漏量。根据泄漏量，国家气动调节阀标准制定了相应的泄漏等级。
在设计反应装置时，根据反应装置的工况要求、实际产量、产品质量、生产成本、客户意见、阀门供货商产品结构特点等情况，制定出阀门的仪表规格书。对于笼式调节阀，在PTA、煤化工等领域，泄漏等级只需要满足Ⅳ级，而对于炼油、冶金等行业，笼式调节阀必须要满足Ⅴ级或Ⅴ级以上。现有笼式调节阀密封形式主要有两种，一种为双阀座硬密封结构，另一种为四氟平衡环+硬密封阀座结构。
在以上两种结构中，前者在阀门装配过程中，阀座与阀芯密封面需要机加工修配和人工研磨，从而达到密封效果。通过机加工修配和人工研磨，经过阀门打压测试得出泄漏等级，一次成功达到Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级的概率只有50%，密封面需要重复机加工修配和人工研磨，浪费人工与时间成本、产品互换性低。对于后者，阀门经过装配、人工研磨、打压后可以满足Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级，但在高温（≥250℃）工况环境中，四氟平衡环耐温性能下降明显，老化加剧，从而不能满足设计要求（泄漏等级Ⅴ级或Ⅴ级以上），影响客户生产运营及产品质量。
为此，我们根据现场工况、阀门结构特点等因素，开发出弹性C型环双座密封笼式调节阀。
发明内容
本发明的目的是克服上述现有技术中存在的不足，提供一种可以确保阀门长期稳定运行、泄漏等级满足Ⅴ级或Ⅴ级以上、适应高温、高压工况的弹性C型环双座密封笼式调节阀。
按照本发明提供的技术方案，所述弹性C型环双座密封笼式调节阀包括阀体、套筒、阀座、阀芯组件、弹性C型环、胀紧环、导向环、第一石墨复合垫片、第二石墨复合垫片、第三石墨复合垫片、上盖、阀杆、填料垫、石墨填料组件、填料压盖及填料压板；所述阀座装配于阀体内腔中部，与阀体中间放置第一石墨复合垫片；在阀座上装配套筒；阀芯组件中嵌有弹性C型环，在阀芯组件沟槽中由内向外依次嵌入胀紧环、导向环；所述阀芯组件与阀杆连接，连同弹性C型环、胀紧环、导向环一同装入套筒内，与阀座密封面及套筒密封面贴合，形成密封；阀体内腔上部与上盖之间安装第二石墨复合垫片，套筒上部与上盖之间安装第三石墨复合垫片；所述阀体上端法兰面依次由下往上安装上盖、填料垫、石墨填料组件、填料压盖及填料压板； 
作为本发明的改进，所述阀芯组件下部与阀座密封面压紧贴合后，弹性C型环与套筒密封面压紧相切并贴合。
作为本发明的改进，所述导向环嵌入阀芯组件沟槽中，随阀芯组件放入套筒中，与套筒内壁无间隙贴合。
作为本发明的改进，所述弹性C型环内部包裹一弹簧。
作为本发明的改进，所述弹性C型环安装方式为开口朝上，阀门介质流向为低进高出。
作为本发明的改进，所述胀紧环、导向环形状为Z型开口。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、阀门结构设计简单，调节精度高，零部件通用性强，提高了使用者的经济效益。
2、弹性C型环可补偿阀体内各零部件的加工误差，阀芯组件配有弹性C型环后与阀座密封面、套筒密封面同时压紧贴合易实现，不需多次机加工修配和人工研磨就能够达到Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级。
3、弹性C型环材质耐高温，可运用在阀门动作频繁、介质温度在800℃环境中。
4、导向环与胀紧环的使用可补偿高温高压差工况下套筒与阀芯组件间隙，避免因套筒与阀芯组件间隙过大产生震荡导致阀杆断裂、调节性能差、噪音。
5、导向环、胀紧环Z型开口设计可保证在高温或低温工况下，阀门不会出现卡死现象。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的II局部放大图。
图3是图1的I局部放大图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示，该弹性C型环双座密封笼式调节阀由阀体1、第一石墨复合垫片2、阀座3、套筒4、阀芯组件5、弹性C型环6、胀紧环7、导向环8、第二石墨复合垫片9、上盖10、阀杆11、填料垫12、石墨填料组13、填料压盖14、填料压板15及第三石墨复合垫片16等零部件构成。
所述阀座3装配于阀体1内腔中部，与阀体1中间放置第一石墨复合垫片2；在阀座3上装配套筒4；阀芯组件5中嵌有弹性C型环6，当阀门介质流向为低进高出时，所述弹性C型环6安装方式为开口朝上。所述弹性C型环6内部包裹一弹簧。在阀芯组件5下部与阀座3密封面压紧贴合后，弹性C型环与套筒4密封面压紧相切并贴合。在阀芯组件5沟槽中由内向外依次嵌入胀紧环7、导向环8；阀芯组件5与阀杆11连接，连同弹性C型环6、胀紧环7、导向环8一同放入套筒4内，与阀座3密封面、套筒4密封面贴合，形成密封，导向环8与套筒4内壁紧密贴合，所述胀紧环7、导向环8形状为Z型开口。所述导向环8嵌入阀芯组件5沟槽中，随阀芯组件5放入套筒4中，与套筒4内壁无间隙贴合。阀体1内腔上部支口处与上盖10之间安装第二石墨复合垫片9，套筒4上部支口处与上盖10之间安装第三石墨复合垫片16，所述阀体1上端法兰面依次由下往上安装上盖10、填料垫12、石墨填料组件13、填料压盖14、填料压板15及标准件。所述阀芯组件5与阀杆11由螺纹连接并在螺纹头部点焊。
本发明的工作原理如下：
本发明采用弹性C型环双座密封笼式调节阀结构，阀体1采用高温铬钼钢铸件形式，能够承受高温、高压工况。阀内件采用奥氏体不锈钢材质。弹性C型环6、胀紧环7、导向环8采用Inconel718，此材质具有一定的弹性。
阀前高温、高压工艺介质通过管道进入阀体1内腔中（低进高出），通过阀芯组件5与阀座3的相对位移对介质流量进行调节控制，达到满足工艺的流量要求从而进入下一工艺流程。
当阀门接收到控制信号后，阀芯组件5上下移动，调节与阀座3之间的相对位置，需要关闭阀门时，阀芯组件5下部与阀座3密封面紧密贴合，同时阀芯组件5上部推动弹性C型环6压紧套筒4密封面，使其与套筒4密封面相切以起到密封作用。因为弹性C型环6所用Inconel718材质具有弹性，其环内腔同时包裹小型弹簧，所以当弹性C型环6经过阀芯组件5向套筒4密封面方向挤压后产生弹性变形，最终形成套筒4密封面与弹性C型环6外圆相切，保证密封可靠、稳定。阀芯组件5沟槽中导向环8在阀芯组件5运动过程中起到稳定与补偿作用，保证弹性C型环6受压力方向一致、均匀，密封面贴合牢靠。经过打压测试满足Ⅴ级或Ⅴ级以上泄漏等级。

Claims (6)

1. 一种弹性C型环双座密封笼式调节阀，包括阀体（1）、阀座（3）、套筒（4）、阀芯组件（5）、弹性C型环（6）、胀紧环（7）、导向环（8）、上盖（10）、阀杆（11）、填料垫（12）、石墨填料组件（13）、填料压盖（14）及填料压板（15）；其特征是：所述阀座（3）装配于阀体（1）内腔中部，与阀体（1）中间放置第一石墨复合垫片（2）；在阀座（3）上装配套筒（4）；阀芯组件（5）中嵌有弹性C型环（6），在阀芯组件（5）沟槽中由内向外依次嵌入胀紧环（7）、导向环（8）；所述阀芯组件（5）与阀杆（11）连接，连同弹性C型环（6）、胀紧环（7）、导向环（8）一同装入套筒（4）内，与阀座（3）密封面及套筒（4）密封面贴合，形成密封；阀体（1）内腔上部与上盖（10）之间安装第二石墨复合垫片（9），套筒（4）上部与上盖（10）之间安装第三石墨复合垫片（16）；所述阀体（1）上端法兰面依次由下往上安装上盖（10）、填料垫（12）、石墨填料组件（13）、填料压盖（14）及填料压板（15）。
2.如权利要求1所述的弹性C型环双座密封笼式调节阀，其特征是：所述阀芯组件（5）下部与阀座（3）密封面压紧贴合后，弹性C型环（6）与套筒（4）密封面压紧相切并贴合。
3.如权利要求1所述的弹性C型环双座密封笼式调节阀，其特征是：所述导向环（8）嵌入阀芯组件（5）沟槽中，随阀芯组件（5）放入套筒（4）中，与套筒（4）内壁无间隙贴合。
4.如权利要求1所述的弹性C型环双座密封笼式调节阀，其特征是：所述弹性C型环（6）内部包裹一弹簧。
5.如权利要求1所述的弹性C型环双座密封笼式调节阀，其特征是：所述弹性C型环（6）安装方式为开口朝上，阀门介质流向为低进高出。
6.如权利要求1所述的弹性C型环双座密封笼式调节阀，其特征是：所述胀紧环（7）、导向环（8）形状为Z型开口。
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