CN109973667A - 一种液化天然气用深冷蝶阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液化天然气用深冷蝶阀，包括阀体、阀杆、阀座组件和蝶板组件，阀体顶部有检修窗口，蝶板组件包括蝶板、蝶板密封圈和压板，蝶板密封圈由压板和蝶板夹紧固定，压板与蝶板螺纹联接；阀座组件包括阀座、压圈、防松压环，阀座由阀体和紧定螺柱夹紧固定，阀座与蝶板密封圈密封配合，紧定螺柱装在压圈的螺纹孔中，压圈由防松压环防松；本发明的阀座和蝶板密封圈均采用分离式结构，蝶板与阀体之间的主密封圈损坏后，可以从阀体的检修窗口进行维修，不用将阀门从管道上切割下来；其气化室通过轴承安装座上端的通孔以及其外圆面上的沟槽与阀体通道形成一条通路，气化室内介质可流入阀体通道而泄压，保护了气化室，进而保证阀门的安全运行。
Description
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其涉及一种液化天然气用深冷蝶阀。
背景技术
随着我国液化天然气产业的发展，国家能源局着手牵头组织开展 了液化天然气关键设备的国产化工作，但其中应用量较大的关键低温 阀阀门产品仍然依靠进口，其关键技术还没有取得突破，尤其是液化 天然气用深冷蝶阀特别困难，比球阀、止回阀难度更大，其存在以下 难点：
难点1:在线检修互换性。
因为LNG气化后为可燃易爆气体，为了减少外漏点，一般情况下 要求LNG用深冷蝶阀与管道的连接为焊接连接(常规阀门为法兰连接， 阀门出问题时，卸下法兰连接处的螺柱，可以将阀门从管道上卸下， 维修阀门。由于，密封副失效是蝶阀失效的最主要因素，如果采用焊 接连接，常规蝶阀的结构限制其阀门维修时必须将阀门从管道上切割 下来，这样才能维修阀体与蝶板之间的密封副。因此LNG用深冷蝶阀 对阀门的结构提出了新的要求。
难点2：深冷蝶阀的主密封问题
深冷蝶阀的主密封问题是该类阀门的最主要难题。密封结构一般 情况下有两种结构：金属密封结构和软密封结构。软密封结构其材料 主要为非金属材料，液化天然气适用温度为-196℃，很多非金属材料 在-196℃时会出现脆化、冷流、变形等现象，非金属材料在液化天然 气介质中很容易失效，阀门的密封不稳定。因此，深冷蝶阀主密封部 位不适宜采用软密封材料。
采用金属密封材料同样存在很大的难度。在-196℃工作温度下， 金属材料一般选用奥氏体钢，而奥氏体钢在该温度下存在材料从奥氏 体向马氏体转化的过程，由于体心立方晶格的马氏体比面心立方晶格 的奥氏体具有更大的比容，低温相变后会引起体积膨胀而导致零件变 形，整体式金属密封面变形后将导致密封失效，深冷蝶阀出现在常温 工厂验收时阀门密封良好，在现场低温工况下密封性能大幅降低等情 况。
难点3：填料函下端气化室的保护设计
由于阀杆填料的耐介质低温性能差，同时阀杆在启闭过程中对阀 杆填料有一定的磨损，深冷蝶阀一般情况在结构设计时都设计有加长 气化室，保证阀杆填料密封部位位于阀门保温层以上，其填料密封部 位温度在0℃以上。液化天然气由液态变为气态时其体积膨胀600倍， 由于蝶阀阀体与阀杆部位安装有减磨支撑轴套，出现特殊情况时其气 化室部位的LNG液体存在排放困难问题，压力可能异常快速增加，其 填料函的密封可能快速失效，阀门出现外漏。
发明内容
本发明旨在提供液化天然气用深冷蝶阀，能够感应、显示和记录 患者的体重。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种液化天然气用深冷蝶阀，包括阀体、阀杆、设于阀体内的阀 座组件和蝶板组件，所述阀体顶部设有检修窗口，所述检修窗口处安 装有盖板，盖板与阀体螺纹联接；
所述蝶板组件包括蝶板、蝶板密封圈和压板，所述蝶板与阀杆连 接，所述蝶板密封圈由压板夹紧固定在蝶板上，压板与蝶板螺纹联接；
所述阀座组件包括轴向依次设置的阀座、压圈、防松压环，所述 阀座外圆与阀体配合，阀座由压圈上的紧定螺柱顶紧固定在阀体上， 阀座的密封面与蝶板密封圈密封配合，紧定螺柱装在压圈的螺纹孔中； 压圈由外端的防松压环防松，阀体的阀腔内设有与防松压环适配的环 形凹槽，防松压环装在环形凹槽中，防松压环的内径小于压圈的外径。
进一步的，所述蝶板上有与蝶板密封圈和压板适配的二级台阶结 构，蝶板密封圈和压板分别装在其中一个台阶上。
进一步的，阀座内端面与阀体间设有第一垫片。
进一步的，蝶板密封圈内端面与蝶板间设有第二垫片。
进一步的，防松压环为开环结构。
优选地，防松压环为四开环。
进一步的，液化天然气用深冷蝶阀还包括阀盖，阀杆加长设计， 阀盖内孔壁与阀杆外壁之间的间隙形成一个加长的气化室。
进一步优选地，阀体上端设有轴承安装座，阀杆穿过轴承安装座， 所述轴承安装座外圆面上设有贯穿轴承安装座上下端面的沟槽，所述 轴承安装座顶端有凸缘，凸缘上设有通孔，气化室通过沟槽和螺通与 阀体通道形成一条通路。
优选地，沟槽沿圆周方向等间隔设有4个，通孔沿圆周方向等间 隔设有4个。
进一步的，所述阀盖外壁设置有滴水盘。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1，本发明在阀体上设置检修窗口，阀体密封圈和蝶板密封圈均 采用分离式结构，蝶板与阀体之间的主密封圈损坏后，可以从检修口 进行维修，不用将阀门从管道上切割下来；
2，本发明中气化室通过轴承安装座上端的通孔以及其外圆面上 的沟槽，与阀体通道形成一条通路，有了这一条通路，气化室内介质 可流入阀体通道而泄压，保护了气化室，进而保证阀门的安全运行。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中I处的局部放大图；
图3是图1中II处的局部放大图；
图4是轴承安装座的半剖图；
图5是轴承安装座的俯视图；
图中：1-阀体、2-端盖、3-轴套、4-阀杆、5-蝶板、6-轴承安装 座、7-阀盖、8-滴水盘、9-盖板、10-填料、11-第二垫片、12-蝶板 密封圈、13-第三垫片、14-阀座、15-紧定螺柱、16-压圈、17-四开 环、18-压板、19-通孔、20-沟槽、21-凸缘、22-气化室、23-阴坎、 24-阳坎。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合 附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1、2所示，本发明公开的液化天然气用深冷蝶阀，包括阀 体1、阀盖7、阀杆4、设于阀体1内的阀座组件和蝶板组件，阀体1 顶部设有检修窗口10，检修窗口10处安装有盖板9，盖板9与阀体 1螺纹联接。
蝶板组件包括蝶板5、蝶板密封圈12和压板18，蝶板5与阀杆 4连接，阀杆4与阀体1之间设有轴套3。蝶板密封圈12为金属材质， 蝶板密封圈12由压板18夹紧固定在蝶板5上。具体的，蝶板5上有 与蝶板密封圈12和压板18适配的二级台阶结构，蝶板密封圈12和 压板18分别装在其中一个台阶上，压板18与蝶板5螺纹联接，如螺 钉联接。
阀座组件包括轴向依次设置的阀座14、压圈6、防松压环17， 阀座14外圆与阀体1配合，阀座14由压圈16上的紧定螺柱15顶紧 固定在阀体1上，阀座14的密封面与蝶板密封圈12密封配合，紧定 螺柱15装在压圈16的螺纹孔中；为方便装配定位，消除间隙，阀座 14与压圈16设有定位止口，阀座14外端面设有阴坎23，压圈16的 内端面设有阳坎24。压圈16由外端的防松压环17防松，阀体1的 阀腔内设有与防松压环17适配的环形凹槽，防松压环17装在环形凹 槽中，防松压环17的内径小于压圈16的外径。为方便取出防松压环 17，防松压环17为开环结构。优选地，防松压环17为四开环。
阀座14内端面与阀体1间设有第一垫片13；板密封圈12内端 面与蝶板5间设有第二垫片11。
本发明在阀体上设置检修窗口10，阀体密封组件和蝶板密封组 件采用分离式结构，蝶板5与阀体1之间的主密封圈损坏后，可以从 检修窗口10进行维修。具体方法为；即拧盖板9与阀体1间的联接 螺钉，将盖板9打开，从检修窗口10处取下防松压环17、压圈16、 阀座14，拧松压板18与蝶板5的联接螺钉，取下压板18，将蝶板密 封圈12和阀座14拆下换上新的完好密封圈，阀门将恢复完好，不用 将阀门从管道上切割下来。
如图1所示，本发明加长阀杆设计，使流体介质和填料之间形成 一个过渡的空间，使阀杆处于一个梯度温度场内，保证阀杆填料密封 部位位于阀门保温层以上。如图1、3所示，阀盖7内孔壁与阀杆4 外壁之间的间隙形成一个加长的气化室22。阀体1上端设有轴承安 装座6，阀杆穿过轴承安装座6内的轴套3，如图4、5所示，轴承安 装座6外圆面上设有贯穿轴承安装座6上下端面的沟槽20，轴承安 装座6顶端有凸缘21以与阀体止口配合，凸缘21上设有通孔19。 沟槽20和通孔19的数量根据需要设置，本具体实施方式中，沟槽 20沿圆周方向等间隔设有4个，通孔19沿圆周方向等间隔设有4个。
气化室22通过沟槽20和通孔19与阀体通道形成一条通路。有 了这一条通路，气化室22内介质流入阀体通道而泄压，保护了气化 室22，进而保证阀门的安全运行。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，在不背离本发明精神及 其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应 的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利 要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于:包括阀体、阀杆、设于阀体内的阀座组件和蝶板组件，所述阀体顶部设有检修窗口，所述检修窗口处安装有盖板，盖板与阀体螺纹联接；
所述蝶板组件包括蝶板、蝶板密封圈和压板，所述蝶板与阀杆连接，所述蝶板密封圈为金属材质，蝶板密封圈由压板夹紧固定在蝶板上，压板与蝶板螺纹联接；
所述阀座组件包括轴向依次设置的阀座、压圈、防松压环，所述阀座外圆与阀体配合，阀座由压圈上的紧定螺柱顶紧固定在阀体上，阀座的密封面与蝶板密封圈密封配合，紧定螺柱装在压圈的螺纹孔中；压圈由外端的防松压环防松，阀体的阀腔内设有与防松压环适配的环形凹槽，防松压环装在环形凹槽中，防松压环的内径小于压圈的外径。
2.根据权利要求1所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：所述蝶板上有与蝶板密封圈和压板适配的二级台阶结构，蝶板密封圈和压板分别装在其中一个台阶上。
3.根据权利要求1所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：阀座内端面与阀体间设有第一垫片。
4.根据权利要求1、2或3所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：蝶板密封圈内端面与蝶板间设有第二垫片。
5.根据权利要求1所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：防松压环为开环结构。
6.根据权利要求5所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：防松压环为四开环。
7.根据权利要求1所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：还包括阀盖，阀杆加长设计，阀盖内孔壁与阀杆外壁之间的间隙形成一个加长的气化室。
8.根据权利要求7所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：阀体上端设有轴承安装座，阀杆穿过轴承安装座，所述轴承安装座外圆面上设有贯穿轴承安装座上下端面的沟槽，所述轴承安装座顶端有凸缘，凸缘上设有通孔，气化室通过所述沟槽和所述通孔与阀体通道形成一条通路。
9.根据权利要求8所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：所述沟槽沿圆周方向等间隔设有4个，所述通孔沿圆周方向等间隔设有4个。
10.根据权利要求7、8或9所述的液化天然气用深冷蝶阀，其特征在于：所述阀盖外壁设置有滴水盘。
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