CN110725968B - 上装式低温球阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上装式低温球阀，包括阀体、设置于阀体的阀盖以及设置于阀体内部的阀座，所述阀盖上设有安装孔，所述安装孔内设有穿设进阀体内部的阀杆，所述阀杆位于阀体内部一端设有配合阀座形成密封的球体，所述阀盖上设有驱动阀杆转动的手柄，所述阀盖外壁套设有与之固定连接的第一热交换盘，所述阀盖外壁位于第一热交换盘下方的位置分布有若干第一热交换孔，所述阀盖上套设有包裹第一热交换孔的滤筒。本发明具有以下优点和效果：本发明体积小巧、适用范围更广、生产成本更低。

Description

上装式低温球阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，特别涉及一种上装式低温球阀。

背景技术

低温阀门包括低温球阀、低温闸阀、低温截止阀、低温安全阀、低温止回阀、低温蝶阀、低温针阀、低温节流阀和低温减压阀等，主要用于乙烯、液化天然气装置，天然气LPGLNG储罐，空分设备和石油化工尾气分离设备，液氧、液氮、液氩、二氧化碳低温贮槽及槽车、变压吸附制氧等装置上。

现有的低温球阀包括阀体、设置于阀体的阀盖以及设置于阀体内部的阀座和流道，阀盖上安装有穿设进阀体内部的阀杆，阀杆位于阀体内部的一端设有配合阀座形成密封的球体，阀盖上设有驱动阀杆转动的手柄。转动手柄，通过阀杆带动球体进行转动实现对于阀门的启闭操作。由于低温球阀流道内传输的都是温度极低的介质，低温介质的温度会通过阀盖与阀杆传导至手柄，很容易将手柄冻住，从而影响阀门的正常启闭。现有技术中为解决此类问题，很多生产厂家都是通过加高阀盖用于增加手柄与流道之间的距离，增加低温在传导过程中的热交换效率，防止手柄出现冻结。但是，阀盖的加高增加了球阀的体积，使得该球阀无法在紧凑的环境下安装使用，从而影响阀门的适用范围，也在一定程度上增加了生产成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种上装式低温球阀，该上装式低温球阀体积小巧、适用范围更广、生产成本更低。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种上装式低温球阀，包括阀体、设置于阀体的阀盖以及设置于阀体内部的阀座，所述阀盖上设有安装孔，所述安装孔内设有穿设进阀体内部的阀杆，所述阀杆位于阀体内部一端设有配合阀座形成密封的球体，所述阀盖上设有驱动阀杆转动的手柄，所述阀盖外壁套设有与之固定连接的第一热交换盘，所述阀盖外壁位于第一热交换盘下方的位置分布有若干第一热交换孔，所述阀盖上套设有包裹第一热交换孔的滤筒。

通过采用上述技术方案，当低温通过阀盖与阀杆朝向手柄位置传导时，通过第一热交换孔的设置进一步增大阀盖与外界空气之间的接触面积，提升阀盖的热交换效率，并通过第一热交换孔的设置能实现气流与阀杆的直接接触，从而进一步提升热交换效率。再通过第一热交换盘的设置进一步提升阀盖与外界空气之间的接触面积，使得低温能通过阀盖传导至第一热交换盘并与外界空气形成热交换，从而防止手柄出现冻结的现象，缩小了该阀门的体积，使其拥有更广的适用范围并降低生产成本。通过滤筒的设置防止外界颗粒杂质进入到阀盖与阀杆之间，防止其对阀杆与阀盖造成损害。

进一步设置为：所述滤筒与阀盖之间靠近滤筒上端面的位置设有第一密封圈，所述滤筒与阀盖之间靠近滤筒下端面的位置设有第二密封圈，所述第一热交换孔背对阀杆的一端朝向阀体一侧倾斜设置。

通过采用上述技术方案，第一密封圈与第二密封圈两者之间的配合确保滤筒与阀盖之间的密封性，防止颗粒杂质进入到滤筒与阀盖之间。

进一步设置为：所述阀盖上套设有位于第一热交换盘上方且可沿阀杆轴线移动的第二热交换盘，所述第一热交换盘与第二热交换盘之间设有装有水的袋体，所述袋体的形状为平行于第一热交换盘径向的长条形，所述袋体围绕于阀杆圆心环绕分布设置，相邻所述袋体之间形成一气流通道，所述阀盖外壁对应于气流通道的位置设有第二热交换孔，所述第二热交换孔沿阀盖径向贯穿阀杆。

通过采用上述技术方案，第二热交换盘的设置进一步增大阀盖与外界空气之间的接触面积，提升热交换效率；气流可通过气流通道进入到阀盖内部并穿过第二热交换孔形成流通气流，实现更好的热交换。当袋体上的温度逐渐降低时，袋体内的水结冰从而使袋体的体积增大，体积增大后的袋体增加了第一热交换盘与第二热交换盘之间的距离，使气流通道的横截面积增大，从而实现更好的热交换。

进一步设置为：所述阀杆的中心位置设有与第二热交换孔均连通的散热腔，所述散热腔的中心位置设有一溢流柱，所述第二热交换孔连通散热腔一端端面的正投影位置均位于溢流柱的外周壁，所述溢流柱的两端分别连接散热腔的顶部与底部。

通过采用上述技术方案，散热腔的设置进一步增大阀杆与气流之间的接触面积，并通过溢流柱的设置使得进入到散热腔的气流能撞击于溢流柱得外周壁并形成扩散流动，而扩散流动的气流进一步增加了与阀杆之间的接触面积，从而实现更好的热交换。

进一步设置为：所述第一热交换盘朝向第二热交换盘的一面开设有围绕于阀杆圆心的环形集水槽，位于所述第一热交换盘下方设有引流通道，所述阀杆与阀盖之间位于第一热交换盘下方的位置形成有一散热槽，所述阀杆与阀盖之间位于散热槽下方位置设有防水圈，所述引流通道的一端连通集水槽、另一端连通散热槽，所述阀盖外壁位于防水圈上方且靠近防水圈的位置设有连通散热槽的出水孔。

通过采用上述技术方案，第一热交换盘与第二热交换盘在热交换的过程中会发生凝结反应，使第一热交换盘表面与第二热交换盘表面凝结成水滴，水滴滴入集水槽再通过引流通道流动至散热槽内，由于散热槽的位置更靠近于阀体，且越靠近于阀体的位置温度越低，从而使流入散热槽内的水流能对阀盖与阀杆进行进一步热交换，最后从出水孔中流出。

进一步设置为：所述第一热交换盘上表面靠近外周壁的位置开设有围绕于阀杆圆心的第一环形压槽，所述第一热交换盘上表面靠近阀盖外壁的位置设有围绕于阀杆圆心的第二环形压槽，所述第一环形压槽内设有与之紧配且用于压持袋体的第一压环，所述第二环形压槽内设有与之紧配且用于压持袋体的第二压环。

通过采用上述技术方案，将袋体靠近两端的位置分别放置于第一环形压槽与第二环形压槽内，通过第一压环与第二压环分别将袋体的两端压持固定于第一环形压槽与第二环形压槽内，从而实现对于袋体的便捷固定。

进一步设置为：所述第一热交换盘底部设有长条形的热交换翅片，所述热交换翅片的长度方向与第一热交换盘的径向平行设置且靠近阀盖的一端与阀盖固定连接，所述热交换翅片围绕于阀杆圆心环绕分布设置。

通过采用上述技术方案，热交换翅片的设置进一步提升阀盖与外界空气之间的接触面积，实现更好的热交换。

进一步设置为：所述安装孔下端与阀杆之间设有密封垫，所述阀杆位于密封垫的下方穿设有限制密封垫脱离阀杆的定位销。

通过采用上述技术方案，密封垫的设置防止介质进入到阀盖与阀杆之间，并通过定位销对安装的密封垫进行固定。

进一步设置为：所述阀盖上形成有供定位销安装的安装槽，所述定位销的一端面开设有滑孔，所述滑孔内安装有钢球以及驱动钢球朝向滑孔开口移动的弹簧，当所述钢球抵触于安装槽侧壁时，所述定位销背对滑孔的一端也抵触于安装槽侧壁。

通过采用上述技术方案，弹簧驱动钢球抵触于安装槽侧壁，并在力的反作用下使定位销背对滑孔的一端也抵触于安装槽侧壁，对定位销进行轴向限位，确保定位销的稳定性。

进一步设置为：所述阀盖与阀杆之间位于第一热交换盘上方的位置设有密封填料。

通过采用上述技术方案，密封填料的设置增大阀盖与阀杆之间的密封性，防止介质发生泄漏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：本发明体积小巧、适用范围更广、生产成本更低。

附图说明

图1为实施例的剖视图；

图2为图1中A部放大图；

图3为实施例的局部剖视图；

图4为实施例的局部结构示意图；

图5为实施例另一视角的局部结构示意图；

图6为实施例中阀杆的局部剖面图。

图中：1、阀体；2、阀盖；3、阀座；4、安装孔；5、阀杆；6、球体；7、手柄；8、第一热交换盘；9、第一热交换孔；10、滤筒；11、第一密封圈；12、第二密封圈；13、第二热交换盘；14、袋体；15、气流通道；16、第二热交换孔；17、散热腔；18、溢流柱；19、集水槽；20、引流通道；21、散热槽；22、防水圈；23、出水孔；24、第一环形压槽；25、第二环形压槽；26、第一压环；27、第二压环；28、热交换翅片；29、密封垫；30、定位销；31、安装槽；32、滑孔；33、钢球；34、弹簧；35、密封填料。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

参考图1至图6，一种上装式低温球阀，包括阀体1、安装于阀体1的阀盖2以及安装于阀体1内部的阀座3，阀盖2上开设有两端均导通的安装孔4，安装孔4内安装有穿设进阀体1内部的阀杆5，阀杆5位于阀体1内部一端设有配合阀座3形成密封且随阀杆5转动的球体6，阀盖2上安装有驱动阀杆5转动的手柄7。安装孔4下端开设有安装槽31，安装槽31与阀杆5之间设有密封垫29，安装槽31内位于密封垫29的下方设有沿阀杆5径向穿过阀杆5的定位销30。定位销30的一端面开设有滑孔32，滑孔32内安装有钢球33，滑孔32内位于钢球33与滑孔32底部之间的位置设有弹簧34，当钢球33位于滑孔32内且抵触于安装槽31侧壁时，定位销30背对滑孔32的一端也抵触于安装槽31侧壁。

阀盖2与阀杆5之间靠近于手柄7的位置设有密封填料35，阀盖2外壁位于密封填料35与密封垫29之间的位置套设有第一热交换盘8，第一热交换盘8与阀盖2固定连接。阀盖2外壁位于第一热交换盘8与密封垫29之间的位置开设分布有若干连通安装孔4的第一热交换孔9，阀盖2上套设有包裹第一热交换孔9的滤筒10。滤筒10与阀盖2之间靠近滤筒10上端面的位置设有第一密封圈11，滤筒10与阀盖2之间靠近滤筒10下端面的位置设有第二密封圈12，第一热交换孔9背对阀杆5的一端朝向阀体1一侧倾斜设置。

第一热交换盘8上表面开设有围绕于阀杆5圆心的环形集水槽19，位于第一热交换盘8下方设有引流通道20，阀杆5与阀盖2之间位于第一热交换盘8与滤筒10之间的位置形成有一散热槽21。阀杆5与阀盖2之间位于散热槽21与第一热交换孔9之间的位置设有防水圈22，引流通道20的一端连接集水槽19、另一端连接散热槽21，阀盖2外壁位于防水圈22上方且靠近防水圈22的位置设有连通散热槽21的出水孔23。第一热交换盘8底部固定设置有长条形的热交换翅片28，热交换翅片28的长度方向与第一热交换盘8的径向平行设置且靠近阀盖2的一端与阀盖2固定连接，热交换翅片28围绕于阀杆5圆心环绕分布设置。

第一热交换盘8上表面位于集水槽19与第一热交换盘8外周壁之间的位置开设有围绕于阀杆5圆心的第一环形压槽24，第一热交换盘8上表面位于集水槽19与阀盖2之间的位置开设有围绕于阀杆5圆心的第二环形压槽25。第一热交换盘8上表面放置有装有水的袋体14，袋体14具体可为塑料膜或塑料袋，袋体14的形状为平行于第一热交换盘8径向的长条形，袋体14围绕于阀杆5圆心环绕分布设置且相邻袋体14之间形成一气流通道15。第一环形压槽24内设有与之紧配的第一压环26，第二环形压槽25内设有与之紧配的第二压环27，将袋体14的一端放置于第一环形压槽24内，通过第一压环26实现袋体14该端的压持固定、另一端放置于第二环形压槽25内，通过第二压环27实现袋体14该端的固定。

阀盖2外壁对应于气流通道15的位置开设有第二热交换孔16，第二热交换孔16沿阀盖2径向贯穿阀杆5，阀杆5的中心位置开设有与第二热交换孔16均连通的散热腔17，散热腔17的中心位置设有一溢流柱18，第二热交换孔16连通散热腔17一端端面的正投影位置均位于溢流柱18的外周壁，溢流柱18的两端分别与散热腔17的顶部和底部一体设置。阀盖2上套设有位于第一热交换盘8上方且可沿阀杆5轴线移动的第二热交换盘13。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种上装式低温球阀，包括阀体(1)、设置于阀体(1)的阀盖(2)以及设置于阀体(1)内部的阀座(3)，所述阀盖(2)上设有安装孔(4)，所述安装孔(4)内设有穿设进阀体(1)内部的阀杆(5)，所述阀杆(5)位于阀体(1)内部一端设有配合阀座(3)形成密封的球体(6)，所述阀盖(2)上设有驱动阀杆(5)转动的手柄(7)，其特征在于：所述阀盖(2)外壁套设有与之固定连接的第一热交换盘(8)，所述阀盖(2)外壁位于第一热交换盘(8)下方的位置分布有若干第一热交换孔(9)，所述阀盖(2)上套设有包裹第一热交换孔(9)的滤筒(10)，所述阀盖(2)上套设有位于第一热交换盘(8)上方且可沿阀杆(5)轴线移动的第二热交换盘(13)，所述第一热交换盘(8)与第二热交换盘(13)之间设有装有水的袋体(14)，所述袋体(14)的形状为平行于第一热交换盘(8)径向的长条形，所述袋体(14)围绕于阀杆(5)圆心环绕分布设置，相邻所述袋体(14)之间形成一气流通道(15)，所述阀盖(2)外壁对应于气流通道(15)的位置设有第二热交换孔(16)，所述第二热交换孔(16)沿阀盖(2)径向贯穿阀杆(5)，所述阀杆(5)的中心位置设有与第二热交换孔(16)均连通的散热腔(17)，所述散热腔(17)的中心位置设有一溢流柱(18)，所述第二热交换孔(16)连通散热腔(17)一端端面的正投影位置均位于溢流柱(18)的外周壁，所述溢流柱(18)的两端分别连接散热腔(17)的顶部与底部。

2.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述滤筒(10)与阀盖(2)之间靠近滤筒(10)上端面的位置设有第一密封圈(11)，所述滤筒(10)与阀盖(2)之间靠近滤筒(10)下端面的位置设有第二密封圈(12)，所述第一热交换孔(9)背对阀杆(5)的一端朝向阀体(1)一侧倾斜设置。

3.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述第一热交换盘(8)朝向第二热交换盘(13)的一面开设有围绕于阀杆(5)圆心的环形集水槽(19)，位于所述第一热交换盘(8)下方设有引流通道(20)，所述阀杆(5)与阀盖(2)之间位于第一热交换盘(8)下方的位置形成有一散热槽(21)，所述阀杆(5)与阀盖(2)之间位于散热槽(21)下方位置设有防水圈(22)，所述引流通道(20)的一端连通集水槽(19)、另一端连通散热槽(21)，所述阀盖(2)外壁位于防水圈(22)上方且靠近防水圈(22)的位置设有连通散热槽(21)的出水孔(23)。

4.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述第一热交换盘(8)上表面靠近外周壁的位置开设有围绕于阀杆(5)圆心的第一环形压槽(24)，所述第一热交换盘(8)上表面靠近阀盖(2)外壁的位置设有围绕于阀杆(5)圆心的第二环形压槽(25)，所述第一环形压槽(24)内设有与之紧配且用于压持袋体(14)的第一压环(26)，所述第二环形压槽(25)内设有与之紧配且用于压持袋体(14)的第二压环(27)。

5.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述第一热交换盘(8)底部设有长条形的热交换翅片(28)，所述热交换翅片(28)的长度方向与第一热交换盘(8)的径向平行设置且靠近阀盖(2)的一端与阀盖(2)固定连接，所述热交换翅片(28)围绕于阀杆(5)圆心环绕分布设置。

6.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述安装孔(4)下端与阀杆(5)之间设有密封垫(29)，所述阀杆(5)位于密封垫(29)的下方穿设有限制密封垫(29)脱离阀杆(5)的定位销(30)。

7.根据权利要求6所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述阀盖(2)上形成有供定位销(30)安装的安装槽(31)，所述定位销(30)的一端面开设有滑孔(32)，所述滑孔(32)内安装有钢球(33)以及驱动钢球(33)朝向滑孔(32)开口移动的弹簧(34)，当所述钢球(33)抵触于安装槽(31)侧壁时，所述定位销(30)背对滑孔(32)的一端也抵触于安装槽(31)侧壁。

8.根据权利要求1所述的上装式低温球阀，其特征在于：所述阀盖(2)与阀杆(5)之间位于第一热交换盘(8)上方的位置设有密封填料(35)。

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