CN203686213U - 可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，具体的说是能广泛用于高压汽轮机蒸汽供应与抽汽系统等高温差工况下的特种阀门，属于仪表控制领域。其包括中阀体，中阀体左侧通过螺栓连接左侧阀体，中阀体右侧通过螺栓连接右侧阀体，中阀体下端通过螺栓连接整体底法兰，中阀体上端通过螺栓连接延伸上盖，延伸上盖上端通过螺栓连接填料压板。中阀体内中心位置设有阀球，阀球上端连接传动轴，阀球下端连接整体底法兰；阀球和左侧阀体之间设有左辅助支撑组件，阀球和右侧阀体之间设有右密封组件。本实用新型能轻松实现阀门在线维护，实现阀门在1秒内迅速启闭，达到零级泄漏，能延长阀门使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，具体的说是能广泛用于高压汽轮机蒸汽供应与抽汽系统等高温差工况下的特种阀门，属于仪表控制领域。
背景技术
在发电装置中，高压汽轮机蒸汽供应与抽汽系统是一个关键模块。快速切断阀和压力调节阀是系统中放空和稳定调节汽轮机压力的两个重要控制阀；这两台阀通常处于关闭状态，当需要稳压和泄压时才需要打开使用。比如：汽轮机内主蒸汽温度为540°C, 压力为9.2MPa，当压力在9.3或者9.4、9.5MPa等小范围之间浮动时，可通过压力调节阀来微量调节排放压力，确保系统的正常运行；但由于各支路系统存在着压力波动，当汽轮机内压力升高至9.6、9.7，甚至10、11、12MPa以上时，就需要利用快速切断阀来放空压力，否则会引起汽轮机工作异常甚至爆炸，导致系统瘫痪；所以快速切断阀在此工况下的使用就显得尤为重要。
直通球阀由于其流阻小，启闭动作迅速、流通能力大，所以上述快速切断阀多采用全通径球阀来实现其功能，但是此工况用阀门除了能耐高温、高压之外，还需要1秒启闭及零级泄漏才能确保汽轮机正常工作，而且高压阀门的拆线维修也非常困难，如何使阀门在1秒内可迅速启闭，并且达到零级泄漏，又可以简单方便的安装维修，是用户和控制阀行业都非常关注的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能耐高温差、密封性能好、能迅速启闭的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀。
按照本实用新型提供的技术方案，可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀包括中阀体，其特征是：中阀体左侧通过螺栓连接左侧阀体，中阀体右侧通过螺栓连接右侧阀体，中阀体下端通过螺栓连接整体底法兰，中阀体上端通过螺栓连接延伸上盖，延伸上盖上端通过螺栓连接填料压板；中阀体内中心位置设有阀球，阀球上端连接传动轴；所述传动轴台阶上设有止推平面轴承，止推平面轴承上端设有上衬套；传动轴和延伸上盖之间设有密封填料，密封填料上下端设有复合防挤压环；密封填料和填料压板之间设有填料压盖，填料压板将填料压盖压紧密封填料；阀球下端连接整体底法兰；阀球和左侧阀体之间设有左辅助支撑组件阀球和右侧阀体之间设有右密封组件。
进一步的，中阀体和延伸上盖之间设有上盖齿形密封垫。
进一步的，延伸上盖侧面设有注油口。
进一步的，整体底法兰和中阀体之间设有底法兰齿形密封垫。
进一步的，整体底法兰和阀球之间设有下衬套。
进一步的，左辅助支撑组件包括左阀座，左阀座外圈设有压力支撑环，压力支撑环后端通过止推螺钉连接预紧环；左阀座和压力支撑环之间设有预紧蝶簧；压力支撑环、预紧环连接处和中阀体之间设有定位卡簧。
进一步的，右密封组件包括右阀座，右阀座侧面和中阀体之间设有轴向密封填料，右阀座后端和中阀体之间设有密封蝶簧。
进一步的，中阀体和左侧阀体之间设有左侧阀体齿形密封垫，中阀体和右侧阀体之间设有右侧阀体齿形密封垫。
进一步的，左侧阀体上设有左辅助吊耳。
进一步的，右侧阀体上设有右辅助吊耳。
进一步的，所述密封填料上下端设有复合防挤压环。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点：
1.阀体端部与管道采用对焊连接，由于是高压阀门，对焊连接形式可有效避免阀门法兰端外漏；
2.两侧阀体焊接有辅助拉伸支耳，端部连接在线时，可通过管道张紧力拉伸两侧阀体支耳，留出拆装间隙，实现阀门在线维护；
3.采用内阀杆压力自密封结构，喷涂及研磨过的金属止推平面轴承可防止介质进入填料函，研磨过的表面可紧密密封，可使管道压力变为垂直力，此结构也可防止阀体、阀杆和内阀杆之间磨损；
4.中阀体左侧采用防松出支撑结构，既可保证阀体在线拆卸无干涉，又可方便的更换阀内件；
5.两侧阀座分别采用蝶簧预紧加载及蝶簧受力密封结构，保证阀球及阀座的高密封性和高温时的动态稳定性，可使阀门在高温下迅速启闭；
6.填料函安装复合防挤压环，可有效避免在高压工况下填料被挤出；
7.阀体采用高温铬钼钢（F22）锻件形式,锻件阀体注道无死区，可有效避免晶间腐蚀，又保证了可靠的耐压能力；
8.阀球及阀座采用超音速喷涂设备在密封面喷涂耐磨性极高的碳化钨或碳化铬，以形成高致密、高硬度的表面硬化层；表面硬度一般可达HRC55以上，最高可达HRC80。密封面材料耐温一般可达500°C，最高可达950°C；确保了阀门在各种压力及温度范围下的工作可靠性，即使阀开关数百万次也依旧可以保证其密封性；
9. 特有的研磨设备及技术通过球体和研磨器具在空中不同方位的旋转，和阀座匹配研磨，100%接触密合，球体表面可达到极高的圆度及光洁度，使阀门完全密封并达到零级泄漏；
10.传动轴采用GH2132耐高温镍基合金钢，该材质在650°C以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度；相应热处理可增加其抗扭强度，防止轴端连接部分因扭矩增大而产生变形；
11.衬套采用316不锈钢固溶处理，内表面经磨削、挤压处理，光洁度达0.4，减少摩擦；
12. 阀轴填料区域采用研磨+高频挤压工艺，HRC38，表面粗糙度可达0.4，最大程度减少阀门外漏的几率。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型左辅助支撑组件结构示意图。
附图标记说明：1-传动轴、2-填料压板、3-填料压盖、4-复合防挤压环、5-密封填料、6-延伸上盖、7-上衬套、8-上盖齿形密封垫、9-止推平面轴承、10-左侧阀体齿形密封垫、11-左侧阀体、12-止推螺钉、13-预紧环、14-压力支撑环、15-左阀座、16-预紧蝶簧、17-定位卡簧、18-下衬套、19-整体底法兰、20-底法兰齿形密封垫、21-中阀体、22-阀球、23-右阀座、24-密封蝶簧、25-轴向密封填料、26-右辅助吊耳、27-注油口、28-右侧阀体、29-右侧阀体齿形密封垫、30-左辅助吊耳。
具体实施方式
下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：
如图1~2所示，本实用新型主要包括中阀体21，中阀体21左侧通过螺栓连接左侧阀体11，中阀体21右侧通过螺栓连接右侧阀体28，中阀体21下端通过螺栓连接整体底法兰19，中阀体21上端通过螺栓连接延伸上盖6，延伸上盖6上端通过螺栓连接填料压板2。所述中阀体21和延伸上盖6之间设有上盖齿形密封垫8。
中阀体21内中心位置设有阀球22，阀球22上端连接传动轴1。所述传动轴1台阶上设有止推平面轴承9，止推平面轴承9上端设有上衬套7。传动轴1和延伸上盖6之间设有密封填料5，密封填料5上下端设有复合防挤压环4。密封填料5和填料压板2之间设有填料压盖3，填料压板2将填料压盖3压紧密封填料5。
所述延伸上盖6侧面设有注油口27。
阀球22下端连接整体底法兰19，整体底法兰19和中阀体21之间设有底法兰齿形密封垫20，整体底法兰19和阀球22之间设有下衬套18。
阀球22和左侧阀体11之间设有左辅助支撑组件，阀球22和右侧阀体28之间设有右密封组件。
所述左辅助支撑组件包括左阀座15，左阀座15外圈设有压力支撑环14，压力支撑环14后端通过止推螺钉12连接预紧环13。左阀座15和压力支撑环14之间设有预紧蝶簧16。所述压力支撑环14、预紧环13连接处和中阀体21之间设有定位卡簧17，定位卡簧17使得压力支撑环14不产生轴向位移。
所述右密封组件包括右阀座23，右阀座23侧面和中阀体21之间设有轴向密封填料25，右阀座23后端和中阀体21之间设有密封蝶簧24。
所述中阀体21和左侧阀体11之间设有左侧阀体齿形密封垫10。
所述中阀体21和右侧阀体28之间设有右侧阀体齿形密封垫29。
所述左侧阀体11上设有左辅助吊耳30，右侧阀体28上设有右辅助吊耳26，能通过管道张紧力轻松拆装阀体。
阀球22和左阀座15、右阀座23采用超音速喷涂设备在密封面喷涂耐磨性极高的碳化钨或碳化铬，以形成高致密、高硬度的表面硬化层。
本实用新型工作原理如下：当阀门打开工作时，辅助于管线压力，并通过预紧蝶簧给左阀座和阀球之间提供持续的密封推力，另一侧的密封蝶簧补偿反作用力，使右阀座与阀球紧密贴合。阀球及阀座采用超音速喷涂设备在密封面喷涂耐磨性极高的碳化钨或碳化铬，以形成高致密、高硬度的表面硬化层，配合研磨设备将左阀座、右阀座与阀球匹配研磨，100%接触密合，实现零级泄漏单向密封；确保阀门完全关闭，在开关位置时可与汽流隔开。当阀门需要在线维修时，先将两侧阀体的连接螺杆拆开，利用辅助吊耳将侧阀体由管道方向拉伸，直到留出拆卸空间，可将中间部分零件整体取出维修。定位卡簧能固定压力支撑环，可使压力支撑环不受预紧蝶簧的反向弹力产生位移，通过止推螺钉紧固预紧环和压力支撑环，避免了阀门在线拆卸时的零件弹性补偿干涉。延伸上盖内采用双层填料组设计，在填料中间增加填料隔套，并在延伸上盖上设计注油口，通过注油口加注润滑油脂，对传动轴及填料组进行润滑，可延长填料使用寿命，降低了对执行机构的输出扭矩要求，增加阀门的调节精度。传动轴采用GH2132耐高温镍基合金钢，该材质在650°C以下具有高的屈服强度和持久、蠕变强度；相应热处理可增加其抗扭强度，防止轴端连接部分因扭矩增大而产生变形。衬套采用316不锈钢固溶处理，内表面经磨削、挤压处理，光洁度达0.4，减少摩擦。填料区域采用研磨+高频挤压工艺，HRC38，表面粗糙度可达0.4，最大程度减少阀门外漏的几率。
Claims (8)
1. 一种可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，包括中阀体（21），其特征是：中阀体（21）左侧通过螺栓连接左侧阀体（11），中阀体（21）右侧通过螺栓连接右侧阀体（28），中阀体（21）下端通过螺栓连接整体底法兰（19），中阀体（21）上端通过螺栓连接延伸上盖（6），延伸上盖（6）上端通过螺栓连接填料压板（2）；中阀体（21）内中心位置设有阀球（22），阀球(22)上端连接传动轴(1)，；所述传动轴(1)台阶上设有止推平面轴承（9），止推平面轴承（9）上端设有上衬套(7)；传动轴（1）和延伸上盖（6）之间设有密封填料（5），密封填料（5）上下端设有复合防挤压环（4）；密封填料（5）和填料压板（2）之间设有填料压盖（3），填料压板（2）将填料压盖（3）压紧密封填料（5）；阀球(22)下端连接整体底法兰（19）；阀球（22）和左侧阀体（11）之间设有左辅助支撑组件，阀球（22）和右侧阀体（28）之间设有右密封组件。
2.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述延伸上盖（6）侧面设有注油口(27)。
3.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述整体底法兰（19）和阀球（22）之间设有下衬套（18）。
4.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述左辅助支撑组件包括左阀座（15），左阀座（15）外圈设有压力支撑环（14），压力支撑环（14）后端通过止推螺钉（12）连接预紧环（13）；左阀座（15）和压力支撑环（14）之间设有预紧蝶簧（16）；压力支撑环（14）、预紧环（13）连接处和中阀体（21）之间设有定位卡簧（17）。
5.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述右密封组件包括右阀座（23），右阀座（23）侧面和中阀体（21）之间设有轴向密封填料（25），右阀座（23）后端和中阀体（21）之间设有密封蝶簧（24）。
6.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述左侧阀体（11）上设有左辅助吊耳（30）。
7.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述右侧阀体（28）上设有右辅助吊耳（26）。
8.如权利要求1所述的可在线维护对焊式高温高压快速切断蒸汽球阀，其特征是：所述密封填料（5）上下端设有复合防挤压环（4）。
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