CN107327589A - 一种高温高压固定球阀 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K27/06—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks
    • F16K27/067—Construction of housing; Use of materials therefor of taps or cocks with spherical plugs

Abstract

本发明公开一种高温高压固定球阀，其包括阀盖、阀座、球体和阀杆；阀座包括对称设置于球体两侧的左阀座本体和右阀座本体，左阀座本体和右阀座本体分别包括朝向球体的第一端，和背离球体并密封连接阀盖的第二端；左阀座本体和右阀座本体的第二端外周与阀盖之间分别设有弹簧，弹簧两侧分别设有密封环；左阀座本体和右阀座本体的第二端端部截面为向阀座内倾斜的斜面，该斜面与阀盖内表面之间形成导流槽。本发明通过改进阀座部分的动密封结构，优化阀座处的密封性能，同时隔离阀座弹簧与阀门中介质的接触，避免杂质在阀座区域的沉淀，提高固定球阀可靠性。

Description

一种高温高压固定球阀
技术领域
本发明涉及固定球阀技术领域，特别是一种适用于加氢裂化装置的高温高压固定球阀。
背景技术
加氢裂化，是一种石化工业中的工艺，即石油炼制过程中在较高的压力和温度下，氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应，转化为轻质油（汽油、煤油、柴油或催化裂化、裂解制烯烃的原料）的加工过程。所以用于加氢裂化的阀门就需要面临高温、高压、临氢、多杂质这样的严苛工况。
阀门中，阀座区域的密封是一种动密封，因为高温、高压环境只能使用金属丝加石墨材质的密封垫，传统的阀座高温高压阀门只能使用一道密封垫密封，容易产生泄露，特别是二次拆装后。临氢环境使得阀门使用一段时间后阀座弹簧易失效，或因被介质腐蚀导致提供的预紧力不够，使阀座密封面与球体贴合不紧密从而产生泄露。阀门中介质为重质油，杂质较多，容易沉淀在阀座区域，不易清理，且容易卡死阀座。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：通过改进阀座部分的动密封结构，优化阀座处的密封性能，同时隔离阀座弹簧与阀门中介质的接触，避免杂质在阀座区域的沉淀，提高固定球阀可靠性。
本发明采取的技术方案为：一种高温高压固定球阀，包括阀盖、阀座、球体和阀杆；
阀座包括对称设置于球体两侧的左阀座本体和右阀座本体，左阀座本体和右阀座本体分别包括朝向球体的第一端，和背离球体并密封连接阀盖的第二端；
左阀座本体和右阀座本体的第二端外周与阀盖之间分别设有弹簧，弹簧两侧分别设有密封环；
左阀座本体和右阀座本体的第二端端部截面为向阀座内倾斜的斜面，该斜面与阀盖内表面之间形成导流槽。
所述阀座第二端端部的斜面向阀座内倾斜，即从第二端的外环向内环倾斜，内环环线所在平面距离阀座第一端的距离，小于外环环线所在平面距离阀座第一端的距离。
优选的，阀盖与左阀座本体和右阀座本体邻接的内表面为斜面，该斜面为从阀盖的外环向阀盖内环倾斜。阀盖上的斜面与阀座上的斜面之间对接形成的导流槽的角度范围为优选为90度左右，可适应固定球阀双向导通的特性，不管流体流向如何，皆可在导流槽处实现杂质的导流和冲刷。所述斜面为从阀盖的外环向阀盖内环倾斜，即该斜面距离阀盖外侧边缘较近的边缘为阀盖内环线，距离阀盖外侧边缘较远的边缘为阀盖外环线。
优选的，所述弹簧与密封环之间还设置有垫片。垫片可进一步避免弹簧处于临氢环境，从而延长弹簧的寿命和长期使用的可靠性。
优选的，所述密封环背离弹簧的一端为锥形。进一步的，远离球体的一侧密封环与阀盖之间还设置有锥形压套，锥形压套的锥形面与密封环的锥形面相贴合。锥形压套的设置可起到对密封环的保护作用，使得密封环的受力均匀，密封效果得到保证，同时寿命得以延长。
优选的，左阀座本体与右阀座本体外周的弹簧为碟式弹簧。蝶式弹簧与两侧密封环之间形成全包覆式设计，无需在阀盖或阀座本体上挖设弹簧孔，减少了阀门生产过程的工序，缩短了制造周期，节约了成本。
有益效果
本发明的固定球阀中，弹簧能够提供阀门的初始预紧力，使得阀座与球体之间接触可靠，同时保证两侧密封环较好的密封性能。弹簧两侧的密封环可相互弥补密封作用，如果有一道失效另一道会继续起到密封作用，同时两侧密封环将弹簧全包覆，隔离了弹簧与临氢环境以及流体介质的接触，延长了弹簧寿命。阀座本体第二端的斜面与阀盖内表面之间形成的导流槽，可对流体介质起到导流作用，使得流体中的杂质能够被冲刷走，而不会沉积于阀座处，避免阀座卡死。
本发明为加氢裂化阀门面临的高温、高压、临氢和多杂质工况提供了解决方案。并且因为使用了蝶形弹簧，阀座短减少了阀盖加工区域，缩短了工时和制造周期。
附图说明
图1所示为本发明固定球阀结构示意图；
图2所示为图1中左阀座本体A处的放大结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例进一步描述。
结合图1和图2，本发明的高温高压固定球阀，包括阀盖01、阀座02、球体03和阀杆04；
阀座02包括对称设置于球体03两侧的左阀座本体和右阀座本体，左阀座本体和右阀座本体分别包括朝向球体的第一端，和背离球体并密封连接阀盖的第二端；
左阀座本体和右阀座本体的第二端外周与阀盖之间分别设有弹簧21，弹簧21两侧分别设有密封环23；
左阀座本体和右阀座本体的第二端端部截面为向阀座内倾斜的斜面，该斜面与阀盖内表面之间形成导流槽。
所述阀座第二端端部的斜面向阀座内倾斜，即从第二端的外环向内环倾斜，内环环线所在平面距离阀座第一端的距离，小于外环环线所在平面距离阀座第一端的距离。
实施例
如图1和图2所示，阀盖与左阀座本体和右阀座本体邻接的内表面（即导流槽的一个导流面）为斜面，该斜面为从阀盖的外环向阀盖内环倾斜。阀盖上的斜面与阀座上的斜面之间对接形成的导流槽的角度范围为优选为90度左右，可适应固定球阀双向导通的特性，不管流体流向如何，皆可在导流槽处实现杂质的导流和冲刷。所述斜面为从阀盖的外环向阀盖内环倾斜，即该斜面距离阀盖外侧边缘较近的边缘为阀盖内环线，距离阀盖外侧边缘较远的边缘为阀盖外环线。
左阀座本体与右阀座本体外周的弹簧21为碟式弹簧。碟式弹簧与密封环之间还设置有垫片22。
蝶式弹簧与两侧垫片22、密封环23之间形成全包覆式设计，可有效避免碟簧处于临氢环境，以保护碟簧，延长弹簧的寿命和长期使用的可靠性；同时碟簧的设置无需在阀盖或阀座本体上挖设弹簧孔，减少了阀门生产过程的工序，缩短了制造周期，节约了成本。
密封环23背离弹簧的一端为锥形。远离球体的一侧密封环与阀盖之间还设置有锥形压套，锥形压套的锥形面与密封环的锥形面相贴合。锥形压套的设置可起到对密封环的保护作用，使得密封环的受力均匀，密封效果得到保证，同时寿命得以延长。
本发明的固定球阀在应用时，弹簧能够提供阀门的初始预紧力，使得阀座与球体之间接触可靠，同时保证两侧密封环较好的密封性能。弹簧两侧的密封环可相互弥补密封作用，如果有一道失效另一道会继续起到密封作用，同时两侧密封环将弹簧全包覆，隔离了弹簧与临氢环境，延长了弹簧寿命。阀座本体第二端的斜面与阀盖内表面之间形成的导流槽，可对流体介质起到导流作用，使得流体中的杂质能够被冲刷走，而不会沉积于阀座处，避免阀座卡死。
本发明的固定球阀的阀座在装配时，可按照顺序依次将锥形密封环23、垫片22、蝶形弹簧21、垫片22、锥形密封环23和锥形压套24套在阀座02上，然后将阀座组件压入阀盖01即可完成装配。
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。

Claims (6)

1.一种高温高压固定球阀，包括阀盖、阀座、球体和阀杆；其特征是，
阀座包括对称设置于球体两侧的左阀座本体和右阀座本体，左阀座本体和右阀座本体分别包括朝向球体的第一端，和背离球体并密封连接阀盖的第二端；
左阀座本体和右阀座本体的第二端外周与阀盖之间分别设有弹簧，弹簧两侧分别设有密封环；
左阀座本体和右阀座本体的第二端端部截面为向阀座内倾斜的斜面，该斜面与阀盖内表面之间形成导流槽。
2.根据权利要求1所述的高温高压固定球阀，其特征是，阀盖与左阀座本体和右阀座本体邻接的内表面为斜面，该斜面为从阀盖的外环向阀盖内环倾斜。
3.根据权利要求1所述的高温高压固定球阀，其特征是，所述弹簧与密封环之间还设置有垫片。
4.根据权利要求1所述的高温高压固定球阀，其特征是，所述密封环背离弹簧的一端为锥形。
5.根据权利要求4所述的高温高压固定球阀，其特征是，远离球体一侧的密封环与阀盖之间还设置有锥形压套，锥形压套的锥形面与密封环的锥形面相贴合。
6.根据权利要求1至5任一项所述的高温高压固定球阀，其特征是，左阀座本体与右阀座本体外周的弹簧为碟式弹簧。
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