CN206513861U - Lng使用超低温固定球阀 - Google Patents

Abstract

一种LNG使用超低温固定球阀，包括阀体、阀芯、第一阀座、长颈阀盖、阀杆、驱动单元，阀体包括连接阀体以及侧阀体，侧阀体置于阀芯左右两侧，连接阀体通过第一螺栓与两侧阀体、长颈阀盖相连接；第一阀座与侧阀体之间安装有双层唇形密封圈；侧阀体上安装有第二阀座；侧阀体内侧开有内置孔，内置孔内安装有顶于第一阀座后端的调节弹簧。本实用新型的结构合理、使用效果好，阀座与侧阀体密封部位采用自密封结构，并在两者之间设置双层唇形密封圈，如此一来不仅解决了阀座与侧阀体、阀芯之间紧密性差、易摆动的问题，还进一步实现了压力越高密封性越可靠的作用，同时金属垫片、单层唇形密封圈均起到了增强密封的作用，值得推广。

Description

LNG使用超低温固定球阀

技术领域

本实用新型涉及固定球阀，尤其是一种LNG使用超低温固定球阀。

背景技术

LNG就是液化天然气的简称，主要成分为甲烷。LNG是通过在常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体，天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。

天然气液化过程中需采用大量的超低温球阀，传统超低温球阀会因为管道应力和温度交变对普通的密封结构造成影响，为了解决这个问题，现有球阀内部的阀座与阀体之间通常靠安装多种密封圈实现密封，虽然这些密封圈在一定程度上能起到密封作用，但是实际承受能力差，在压缩动密封、起动摩擦阻力较大时，很难做到不泄漏，只能控制其渗漏量不超过规定的许可值，在某些场合使用时，往往需要加装保护各种各样的挡圈、防尘圈来提高密封效果，如此一来就会提高生产成本，安装手续也繁琐，在气压和水压密封过程中，还需添加润滑油，防止磨损，以保证密封圈的密封效果，而且对偶合配件(如运动面、沟槽、间隙等)的加工尺寸及精度要求严格；同时管道泄压后不能在线检查和维修，使维护复杂化。

其中，中国专利201520077350.8公开了一种LNG超低温固定球阀，包括阀体、球体、弹簧座、螺旋弹簧、阀座、挡圈卡环、长颈阀盖、驱动轴、驱动装置，球体装于阀体内，阀盖装于阀体上，驱动轴一端装于球体内，另一端与驱动装置相连接，阀座装于阀体和球体之间，阀座大端后面装有弹簧座，弹簧座里面装有螺旋弹簧，螺旋弹簧与阀座大端接触，弹簧座和阀体之间的空隙装入链条式卡环，阀座弹簧蓄能密封圈和防火密封圈装于阀座内上，并用密封圈挡圈和挡圈卡环挡住阀座弹簧蓄能密封圈，驱动轴密封部位采用驱动轴弹簧蓄能密封圈加石墨填料双重密封，用密封挡圈挡住驱动轴弹簧蓄能密封圈。这种LNG超低温固定球阀就是在阀座与阀体之间安装多种密封圈以及用于限制这些密封圈的挡圈，与此同时弹簧是由外向内施力，而介质流动方向则与弹簧的施力方向呈反向设置，这种只适用于介质通过的正常压力，利用弹簧的所产生的反向作用力来抵消介质通过的正常压力，由此实现座体与阀座的稳定安装，但是当介质压力过大时、超出弹簧所能承受压力时，弹簧就会失去作用，同时外部的紧固件也随着使用时间的延续而产生松动，导致阀座出现摆动问题，从而所谓的密封效果也就不复存在了，而且所使用的零部件数量多、整体的安装过程较为复杂，后期维护起来也是十分麻烦。

实用新型内容

本实用新型要解决上述现有技术的缺点，提供一种结构合理，使用方便的LNG使用超低温固定球阀，解决了传统LNG超低温固定球阀密封效果差、安装繁琐的问题，方便快捷。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种LNG使用超低温固定球阀，包括阀体、阀芯、第一阀座、长颈阀盖、阀杆、驱动单元，长颈阀盖装于阀体上，阀杆一端装于阀芯内，阀杆一端与驱动单元相连接，阀体包括连接阀体以及侧阀体，侧阀体置于阀芯左右两侧，连接阀体通过第一螺栓与两侧阀体、长颈阀盖相连接；第一阀座与侧阀体之间安装有双层唇形密封圈；侧阀体上安装有第二阀座；侧阀体内侧开有内置孔，内置孔内安装有顶于第一阀座后端的调节弹簧。这样，阀座和阀盖为配合使用的锥形结构，该结构设置使得两者紧密贴合，可以使阀座纹丝不动，用于解决超低温下阀座摆动致使唇形密封圈密封失效的问题，而且阀座与阀盖密封部位采用自密封结构，并在两者之间设置双层唇形密封圈，使得压力越高密封越可靠。同时在阀盖锥形部位中心放置第二阀座形成第二道密封，使得阀门整体密封性能够得到保证，使用效果好。

进一步完善，阀芯底部设有用于支撑阀杆的支撑底座，支撑底座通过第二螺栓与两侧阀体相连接；支撑底座内设有从外插于内的封口座，封口座通过第三螺栓与支撑底座相连接。这样，封口座与阀杆配合使用，不仅可以起到支撑阀杆，而且还可以降低其运动过程中的摩擦系数，并保证其回转精度，支撑底座起到密封和便于封口座安装的作用，该种安装方式还便于后期维护，方便快捷。

进一步完善，连接阀体与侧阀体之间、侧阀体与支撑底座之间、支撑底座与封口座之间均安装有金属垫片。这样，各个部件之间均是采用螺栓连接，添加金属垫片使得螺栓的，对金属垫片施加压力从而形成密封力，给予，密封更加可靠，使用寿命更长。

进一步完善，连接阀体与侧阀体之间、侧阀体与支撑底座之间、支撑底座与封口座之间均安装有单层唇形密封圈。这样，考虑到所有外漏部位采用压力自密封和螺栓压紧密封双层密封形式，故设置单层唇形密封圈，使得压力越高密封越好。

进一步完善，长颈阀盖内设有安装于阀杆上的填料压盖，填料压盖通过第四螺栓与长颈阀盖相连接；填料压盖内设有套于阀杆上且置于填料压盖内的轴承，轴承下方塞有置于填料压盖内的填料，该填料包括垫于填料压盖底部的金属填料垫、置于金属填料垫上且上下分布的柔性石墨、塞于双层柔性石墨中的PTEE、置于PTEE底部的第一加载弹簧，其中第一加载弹簧一端压于下方的柔性石墨上；第四螺栓上套有压于长颈阀盖上且与第一加载弹簧配合使用的第二加载弹簧。这样，采用动态加载组合式材料，阀杆处填料采用动态加载弹簧提供持续稳定的压载力，并在填料压盖出设置平面轴承，填料处底部采用金属填料垫加两层柔性石墨加两个加载弹簧加两层PTFE再加两层柔性石墨多层和多组不同种材料组合密封，彻底消除由于过度磨损或是温度交变工况下容易泄露的隐患，并且阀门操作扭矩低。

进一步完善，阀芯内设有泄压管，阀芯外表面上开有供泄压管延伸至阀芯外的开口；泄压管内旋有手动调节泄压螺钉。这样，液态天然气产生气化压力就会异常升高，在球体的出口端设置一个泄压管，保证阀芯内压力能正常释放。

进一步完善，泄压管内设有与手动调节泄压螺钉配合使用的自动泄压装置，该自动泄压装置包括固定在泄压管内的弹簧座、套于弹簧座上的泄压弹簧，泄压弹簧一端套接于手动调节泄压螺钉底部。这样，若球体出口端泄压孔出现堵塞，阀芯内液态天然气出现气化压力异常升高的的极端情况下，泄压管内的自动泄压装置启动工作将气体排出保证，实现双保险，保证阀门的安全稳定运行。

进一步完善，金属垫片的材料为不锈钢加石墨。这样，添加石墨使得金属垫片在原有优势基础上可提高其防腐蚀性，耐高/低温效果好，且具有良好的压缩回弹性和高强度性，适用于低压部位的密封。同时石墨是采用膨胀石墨，膨胀石墨不含粘结剂和填充物，纯度高，具有良好的腐蚀性。

进一步完善，长颈阀盖上设置有一排大小不一的滴水板。这样，在长颈盖当中设置多条滴水板阻断上部冷凝水进入保温层，同时还减少冷凝水气流入隔温区域，更加有效保护料函中填料工作温度，延长阀门使用寿命。多层滴水最大限度增加散冷面积。

本实用新型有益的效果是：本实用新型的结构合理、使用效果好，阀座与侧阀体密封部位采用自密封结构，并在两者之间设置双层唇形密封圈，如此一来不仅解决了阀座与侧阀体、阀芯之间紧密性差、易摆动的问题，还进一步实现了压力越高密封性越可靠的作用，同时金属垫片、单层唇形密封圈均起到了增强密封的作用，值得推广。

附图说明

图1为本实用新型的平面剖视示意图；

图2为本实用新型图1中I部分的局部放大示意图；

图3为本实用新型图1中II部分的局部放大示意图；

图4为本实用新型图1中II部分的局部放大示意图；

图5为本实用新型图1中II部分的局部放大示意图；

图6为本实用新型图1中III部分的局部放大示意图；

图7为本实用新型图1中A-A的全剖结构示意图。

附图标记说明：阀体1，连接阀体1-1，侧阀体1-2，内置孔1-2a，阀芯2，第一阀座3，长颈阀盖4，阀杆5，驱动单元6，第一螺栓7，双层唇形密封圈8，第二阀座9，调节弹簧 10，支撑底座11，第二螺栓12，封口座13，第三螺栓14，金属垫片15，单层唇形密封圈 16，填料压盖17，轴承18，填料19，金属填料垫19-1，柔性石墨19-2，PTEE19-3，第一加载弹簧19-4，第四螺栓20，第二加载弹簧21，泄压管22，手动调节泄压螺钉23，自动泄压装置24，弹簧座24-1，泄压弹簧24-1a，滴水板25。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

参照附图：这种LNG使用超低温固定球阀，包括阀体1、阀芯2、第一阀座3、长颈阀盖4、阀杆5、驱动单元6，长颈阀盖4装于阀体1上，阀杆5一端装于阀芯2内，阀杆5 一端与驱动单元6相连接，阀体1包括连接阀体1-1以及侧阀体1-2，侧阀体1-2置于阀芯 2左右两侧，连接阀体1-1通过第一螺栓7与两侧阀体1-2、长颈阀盖4相连接；第一阀座3与侧阀体1-2之间安装有双层唇形密封圈8；侧阀体1-2上安装有第二阀座9；侧阀体1-2 内侧开有内置孔1-2a，内置孔1-2a内安装有顶于第一阀座3后端的调节弹簧10。

阀芯2底部设有用于支撑阀杆5的支撑底座11，支撑底座11通过第二螺栓12与两侧阀体1-2相连接；支撑底座11内设有从外插于内的封口座13，封口座13通过第三螺栓14 与支撑底座11相连接。

连接阀体1-1与侧阀体1-2之间、侧阀体1-2与支撑底座11之间、支撑底座11与封口座13之间均安装有金属垫片15。

连接阀体1-1与侧阀体1-2之间、侧阀体1-2与支撑底座11之间、支撑底座11与封口座13之间均安装有单层唇形密封圈16。

长颈阀盖4内设有安装于阀杆5上的填料压盖17，填料压盖17通过第四螺栓20与长颈阀盖4相连接；填料压盖17内设有套于阀杆5上且置于填料压盖17内的轴承18，轴承 18下方塞有置于填料压盖17内的填料19，该填料19包括垫于填料压盖17底部的金属填料垫19-1、置于金属填料垫19-1上且上下分布的柔性石墨19-2、塞于双层柔性石墨19-2 中的PTEE19-3、置于PTEE19-3底部的第一加载弹簧19-4，其中第一加载弹簧19-4一端压于下方的柔性石墨19-2上；第四螺栓20上套有压于长颈阀盖4上且与第一加载弹簧19-4 配合使用的第二加载弹簧21。

阀芯2内设有泄压管22，阀芯2外表面上开有供泄压管22延伸至阀芯2外的开口2-1；泄压管22内旋有手动调节泄压螺钉23。

泄压管22内设有与手动调节泄压螺钉23配合使用的自动泄压装置24，该自动泄压装置24包括固定在泄压管22内的弹簧座24-1、套于弹簧座24-1上的泄压弹簧24-1a，泄压弹簧24-1a一端套接于手动调节泄压螺钉23底部。

长颈阀盖4上设置有一排大小不一的滴水板25。

金属垫片15的材料为304不锈钢加石墨。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。

Claims (10)

1.一种LNG使用超低温固定球阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、第一阀座(3)、长颈阀盖(4)、阀杆(5)、驱动单元(6)，长颈阀盖(4)装于阀体(1)上，阀杆(5)一端装于阀芯(2)内，阀杆(5)一端与驱动单元(6)相连接，其特征是：所述阀体(1)包括连接阀体(1-1)以及侧阀体(1-2)，所述侧阀体(1-2)置于阀芯(2)左右两侧，连接阀体(1-1)通过第一螺栓(7)与两侧阀体(1-2)、长颈阀盖(4)相连接；所述第一阀座(3)与侧阀体(1-2)之间安装有双层唇形密封圈(8)；所述侧阀体(1-2)上安装有第二阀座(9)；所述侧阀体(1-2)内侧开有内置孔(1-2a)，内置孔(1-2a)内安装有顶于第一阀座(3)后端的调节弹簧(10)。

2.根据权利要求1所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述阀芯(2)底部设有用于支撑阀杆(5)的支撑底座(11)，支撑底座(11)通过第二螺栓(12)与两侧阀体(1-2)相连接；所述支撑底座(11)内设有从外插于内的封口座(13)，封口座(13)通过第三螺栓(14)与支撑底座(11)相连接。

3.根据权利要求2所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述连接阀体(1-1)与侧阀体(1-2)之间、侧阀体(1-2)与支撑底座(11)之间、支撑底座(11)与封口座(13)之间均安装有金属垫片(15)。

4.根据权利要求2所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述连接阀体(1-1)与侧阀体(1-2)之间、侧阀体(1-2)与支撑底座(11)之间、支撑底座(11)与封口座(13)之间均安装有单层唇形密封圈(16)。

5.根据权利要求1所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述长颈阀盖(4)内设有安装于阀杆(5)上的填料压盖(17)，填料压盖(17)通过第四螺栓(20)与长颈阀盖(4)相连接；所述填料压盖(17)内设有套于阀杆(5)上且置于填料压盖(17)内的轴承(18)，轴承(18)下方塞有置于填料压盖(17)内的填料(19)，该填料(19)包括垫于填料压盖(17)底部的金属填料垫(19-1)、置于金属填料垫(19-1)上且上下分布的柔性石墨(19-2)、塞于双层柔性石墨(19-2)中的PTEE(19-3)、置于PTEE(19-3)底部的第一加载弹簧(19-4)，其中第一加载弹簧(19-4)一端压于下方的柔性石墨(19-2) 上；所述第四螺栓(20)上套有压于长颈阀盖(4)上且与第一加载弹簧(19-4)配合使用的第二加载弹簧(21)。

6.根据权利要求1所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述阀芯(2)内设有泄压管(22)，阀芯(2)外表面上开有供泄压管(22)延伸至阀芯(2)外的开口(2-1)；所述泄压管(22)内旋有手动调节泄压螺钉(23)。

7.根据权利要求6所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述泄压管(22)内设有与手动调节泄压螺钉(23)配合使用的自动泄压装置(24)，该自动泄压装置(24)包括固定在泄压管(22)内的弹簧座(24-1)、套于弹簧座(24-1)上的泄压弹簧(24-1a)，泄压弹簧(24-1a)一端套接于手动调节泄压螺钉(23)底部。

8.根据权利要求1所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述阀芯(2)上开有下游泄压孔(26)。

9.根据权利要求1所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述长颈阀盖(4)上设置有一排大小不一的滴水板(25)。

10.根据权利要求3所述的LNG使用超低温固定球阀，其特征是：所述金属垫片(15)的材料为304不锈钢加石墨。