CN207178878U - 超高温高压蒸汽放空阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及超高温高压蒸汽放空阀，包括阀体，填料箱设置于阀体内，迷宫套筒通过紧固件装配于所述填料箱的内部，使迷宫套筒的迷宫流道口与填料箱的长条流道槽连通；于阀体内、在迷宫套筒伸出填料箱的一端内圈处还与阀座的一端抵接，阀座的另一端连接开设有导流孔的阀座底板；大阀芯的一端外径与填料箱的内径相配合，大阀芯的另一端伸入阀座内并于阀座的内径相抵接；芯轴的一端贯穿填料箱、阀盖并伸入大阀芯的内部。本实用新型通过在填料箱外侧设置长条流道槽使其与迷宫套筒的迷宫套筒流道口连通，避免高压差蒸汽对迷宫套筒的直接冲击，其提高了迷宫套筒的使用寿命，迷宫流道口与长条流道槽确保蒸汽的流入流出。

Description

超高温高压蒸汽放空阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，尤其涉及超高温高压蒸汽放空阀。

背景技术

目前，现有的蒸汽放空阀基本都是依赖进口产品，其大多多孔式或迷宫式套筒阀结构、自密封阀盖、阀座阀体一体式、先导阀芯结构。因为是超高压差放空使用场合，所以只能使用多层多孔式套筒结构才能满足高压差的使用要求，也有采用迷宫套筒结构的，但由于和填料箱的连接不好设计，因此很多迷宫套筒都是和阀座一体式的，通过加长螺钉和阀座连接起来，而螺钉要承受很大的介质压力。套筒结构、先导阀芯本身没有问题，先导阀芯更加有利于V级以上密封要求，套筒结构更加适合高压差介质。但是在实际使用过程中，采用多孔式套筒由于降压级数不够，导致噪音超标；采用迷宫套筒由于是放在阀座上，由于高压介质没有经过降压就直接到阀座内，导致连接销钉承受很大压力，可能导致销钉断裂或失效，最终导致迷宫套筒散掉并引发事故，所以迫切需要设计一种能适用于高温高压的蒸汽放空阀。

实用新型内容

本申请人针对上述现有问题，进行了研究改进，提供一种超高温高压蒸汽放空阀，其不仅解决了阀门运行过程中的各种问题，保证了蒸汽放空阀的安全连续运行，满足现场使用要求，产品性能上全面超过和替代了进口。

本实用新型所采用的技术方案如下：

超高温高压蒸汽放空阀，包括阀体，填料箱设置于所述阀体内，迷宫套筒通过紧固件装配于所述填料箱的内部，使所述迷宫套筒的迷宫流道口与填料箱的长条流道槽连通；于所述阀体内、在所述迷宫套筒伸出填料箱的一端内圈处还与阀座的一端抵接，所述阀座的另一端连接开设有导流孔的阀座底板；大阀芯的一端外径与所述填料箱的内径相配合，所述大阀芯的另一端伸入阀座内并于阀座的内径相抵接；芯轴的一端贯穿填料箱、阀盖并伸入大阀芯的内部。

其进一步技术方案在于：

沿所述阀座的外圈沿圆周方向延伸形成凸缘，所述凸缘的下表面与阀体内部的台阶相抵接，在所述凸缘下表面与阀体内部台阶的抵接处、于所述凸缘内还设置阀座自密封环；于所述阀座凸缘的上表面还设置阀座四分环，在所述阀座的凸缘上表面沿圆周方向开设环形槽，在所述阀座四分环的表面设置碟簧压套，内六角圆柱头螺钉的一端贯穿所述碟簧压套、阀座四分环并与所述环形槽的槽底面抵接，于所述碟簧压套内、在内六角圆柱头螺钉的外周还套装防松碟簧，于所述碟簧压套内还设置螺钉压板，紧定螺钉贯穿所述螺钉压板并压紧内六角圆柱头螺钉的沉头端；

所述碟簧压套为矩形块状结构，在所述碟簧压套的中心处沿垂向开设用于配合内六角圆柱头螺钉的螺钉安装孔，在所述碟簧压套的一侧还沿横向开设用于装配螺钉压板的压板开孔，所述压板开孔沿横向贯穿所述碟簧压套互为相对的两个侧面，在所述碟簧压套的下部还延伸形成一对用于与环形槽配合的凸块；

所述迷宫套筒的一端设置于填料箱内径的台阶上，在所述迷宫套筒与填料箱装配时，所述迷宫套筒的外径与填料箱内径的配合处分别安装内外套筒定位销及用于防止迷宫套筒在填料箱内部转动的内外套筒骑缝销，于所述迷宫套筒伸出填料箱一端的外圈通过套筒压板压紧，所述套筒压板与填料箱的接触面在焊接后通过内套筒压紧螺钉固接；

所述定位销设置于迷宫套筒外径与套筒压板内径配合处的上半部；

在所述阀座的端部设置向内延伸的台阶部，所述阀座底板在安装时沿阀座的轴线方向移动直至所述阀座底板的两端与所述台阶部抵接；

所述阀盖通过阀盖全螺纹螺柱、阀盖六角螺母固接在阀体的一端，在所述阀盖的表面还自下而上顺序装配提升螺母过渡板、提升螺母，所述提升螺母通过六角头螺栓、六角螺母将所述提升螺母过渡板压紧于阀盖表面；

在芯轴伸出填料箱的一端、沿所述芯轴的外周还设置填料压套，所述填料压套的一端伸入填料箱，于所述芯轴的外径与填料箱内径的配合处、在所述芯轴的外圈还顺序设置填料和填料衬垫；在所述填料压套伸出填料箱的一端还抵接填料压盖，于所述填料压盖上设置带有第二碟形弹簧的碟簧限位套，填料全螺纹螺柱的一端贯穿所述碟簧限位套、第二碟形弹簧、填料压盖后与填料箱的端部连接，所述填料全螺纹螺柱的一端通过填料六角螺母锁紧；

于所述大阀芯的表面还通过防松骑缝螺钉固定行程螺母，沿所述大阀芯的外周还装配多个阀芯导向环，在所述大阀芯的内部还设置用于接触芯轴的碟簧隔套，在所述碟簧隔套的下部、于所述大阀芯内还设置与所述碟簧隔套抵接的第一蝶形弹簧；

在所述阀座自密封环上部沿圆周方向设置向下倾斜的上倾斜面，在所述阀座自密封环的下部沿圆周方向设置向上倾斜的下倾斜面，所述上倾斜面与下倾斜面的倾斜方向互为相反，所述阀座自密封环采用金属材料制成。

本实用新型的有益效果如下：

(1)通过在填料箱外侧设置长条流道槽使其与迷宫套筒的迷宫套筒流道口连通，避免高压差蒸汽对迷宫套筒的直接冲击，其提高了迷宫套筒的使用寿命，迷宫流道口与长条流道槽确保蒸汽的流入流出。

(2)高压高速介质首先经过填料箱的长条槽再进入迷宫套筒内流出，迷宫套筒几乎不承受直接冲击力，降低了迷宫套筒17受冲刷被破坏的风险。迷宫套筒与填料箱的连接中设置内外套筒骑缝销防止迷宫套筒17受高速流体不平衡力作用在填料箱内部旋转，内外套筒定位销、套筒压板、内套筒压紧螺钉保证了大阀芯在迷宫套筒内上下运动的安全性，一方面降低了噪音，另一方面也确保了使用的安全性，确保了现场长时间的安全运行，延长了阀门使用寿命。

(3)本实用新型中利用阀座自密封环的上倾斜面及下倾斜面实现微变形和密封效果，大阀芯密封面与自密封环的密封面的直径差形成自密封面积。当阀门关闭时，巨大的介质压力压紧在阀座的上部，从而压紧阀座自密封环，达到介质压力越高，密封效果越好的效果。利用介质自身的压力实现自密封效果，避免以往使用缠绕垫圈需要较大的预紧比压且高温下容易产生石墨蠕变的使用风险，从根本上实现了阀座与阀体的密封。

(4)于碟簧压套内还设置螺钉压板，紧定螺钉贯穿螺钉压板并压紧内六角圆柱头螺钉的沉头端，从而防止内六角圆柱头螺钉松动。内六角圆柱头螺钉通过阀座四分环直接进入阀座上端面的环形槽内，使阀座四分环不会在径向移动，碟簧压套下部的凸块与阀座的环形槽配合，防止碟簧压套转动产生松动，螺钉压板从碟簧压套的压板开孔中进入且拧上紧定螺钉，从而压紧了内六角圆柱头螺钉，使内六角圆柱头螺钉无法退出，杜绝了阀座松动的可能，确保了阀座的安全使用。

(5)阀座的中部与阀体配合的部位、在阀座的外圈设置导向部，在相邻导向部之间设置中间虚空结构，一方面能使阀座与阀体更好的导向，另一方面避免阀座与大阀芯运动时的高温卡死，因为阀座热膨胀会存在释放空间。上述阀座底板与阀座的利用台阶部焊接，即使焊缝失败，阀座底板也不易脱力阀座，其不仅降低了成本，而且保证了阀座的安全运行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1在Ⅰ处的放大结构示意图。

图3为图1在Ⅱ处的放大结构示意图。

图4为图1在Ⅲ处的放大结构示意图。

图5为本实用新型中填料箱与内套筒组合的结构示意图。

图6为本实用新型中碟簧压套的结构示意图。

其中：1、阀体；2、填料箱；3、大阀芯；4、芯轴；5、阀座；501、阀座底板；502、凸缘；503、环形槽；6、阀座自密封环；601、上倾斜面；602、下倾斜面；7、阀座四分环；8、防松碟簧；9、碟簧压套；901、螺钉安装孔；902、压板开孔；903、凸块；10、内六角圆柱头螺钉；11、螺钉压板；12、紧定螺钉；13、提升螺母；14、提升螺母过渡板；15、阀盖；16、填料箱四分环；17、迷宫套筒；18、套筒压板；19、内外套筒骑缝销；20、内套筒压紧螺钉；21、内外套筒定位销；22、碟簧隔套；23、第一蝶形弹簧；24、密封环压板；25、阀盖自密封环；26、阀芯导向环；27、行程螺母；28、防松骑缝螺钉；29、阀盖全螺纹螺柱；30、阀盖六角螺母；31、六角头螺栓；32、六角螺母；33、填料衬垫；34、填料；35、填料压套；36、填料压盖；37、填料全螺纹螺柱；38、填料六角螺母；39、第二碟形弹簧；40、碟簧限位套。

具体实施方式

下面说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，超高温高压蒸汽放空阀包括阀体1，填料箱2设置于阀体1内，迷宫套筒17通过紧固件装配于填料箱2的内部，使迷宫套筒17的迷宫流道口与填料箱2的长条流道槽连通，上述长条流道槽设置于填料箱2的外侧，通过将上述长条流道槽与迷宫套筒17的迷宫流道口连通，避免了高压差蒸汽对迷宫套筒17的直接冲击，保护了迷宫套筒，迷宫流道口与长条流道槽相通确保了蒸汽的流入流出。于阀体1内、在迷宫套筒17伸出填料箱2的一端内圈处还与阀座5的一端抵接，阀座5的另一端连接开设有导流孔的阀座底板501；大阀芯3的一端外径与填料箱2的内径相配合，大阀芯3的另一端伸入阀座5内并于阀座5的内径相抵接，阀座5采用爵士帽形状，芯轴4的一端贯穿填料箱2、阀盖15并伸入大阀芯3的内部。

如图1、图2及图5所示，上述迷宫套筒17的一端设置于填料箱2内径的台阶上，在迷宫套筒17与填料箱2装配时，迷宫套筒17的外径与填料箱2内径的配合处分别安装内外套筒定位销21及用于防止迷宫套筒17在填料箱2内部转动的内外套筒骑缝销19，于迷宫套筒17伸出填料箱2一端的外圈通过套筒压板18压紧，套筒压板18与填料箱2的接触面在焊接后通过内套筒压紧螺钉20固接，上述内外套筒定位销21设置于迷宫套筒17外径与套筒压板18内径配合处的上半部。在上述迷宫套筒17与填料箱2的装配过程中，首先将迷宫套筒17装入填料箱2中并对齐迷宫套筒17的迷宫流道口及填料箱2的长条槽，套筒压板18压住后用内套筒压紧螺钉20压紧，然后打上内外套筒定位销21，然后拆条套筒压板18将内外套筒骑缝销19安装上后压紧套筒压板18，将套筒压板18与填料箱2的接触面沿圆周方向焊接。高压高速介质首先经过填料箱2的长条槽再进入迷宫套筒17内流出，迷宫套筒17几乎不承受直接冲击力，降低了迷宫套筒17受冲刷被破坏的风险。迷宫套筒17与填料箱2的连接中设置内外套筒骑缝销19防止迷宫套筒17受高速流体不平衡力作用在填料箱2内部旋转，内外套筒定位销21、套筒压板18、内套筒压紧螺钉20保证了大阀芯3在迷宫套筒17内上下运动的安全性，一方面降低了噪音，另一方面也确保了使用的安全性，确保了现场长时间的安全运行，延长了阀门使用寿命。

如图3所示，在上述阀座5的端部设置向内延伸的台阶部，阀座底板501在安装时沿阀座5的轴线方向移动直至阀座底板501的两端与台阶部抵接。沿阀座5的外圈沿圆周方向延伸形成凸缘502，凸缘502的下表面与阀体1内部的台阶相抵接，在凸缘502下表面与阀体1内部台阶的抵接处、于凸缘502内还设置阀座自密封环6，如图4所示，在阀座自密封环6上部沿圆周方向设置向下倾斜的上倾斜面601，在阀座自密封环6的下部沿圆周方向设置向上倾斜的下倾斜面602，上倾斜面601与下倾斜面602的倾斜方向互为相反，上述阀座自密封环6采用金属材料(如不锈钢材料)制成，本实用新型中利用阀座自密封环6的上倾斜面601及下倾斜面602实现微变形和密封效果，大阀芯3密封面与阀座自密封环6的密封面的直径差形成自密封面积。当阀门关闭时，巨大的介质压力压紧在阀座5的上部，从而压紧阀座自密封环6，达到介质压力越高，密封效果越好的效果。利用介质自身的压力实现自密封效果，避免以往使用缠绕垫圈需要较大的预紧比压且高温下容易产生石墨蠕变的使用风险，从根本上实现了阀座5与阀体1的密封。于阀座5中凸缘502的上表面还设置阀座四分环7，阀座四分环7至少为四等分的弧形结构，在阀座5的凸缘502上表面沿圆周方向开设环形槽503，在阀座四分环7的表面设置碟簧压套9，内六角圆柱头螺钉10的一端贯穿碟簧压套9、阀座四分环7并与环形槽503的槽底面抵接，于所述碟簧压套9内、在内六角圆柱头螺钉10的外周还套装防松碟簧8。上述阀座5上部的防松碟簧8产生预紧比压的作用。

如图6所示，碟簧压套9为矩形块状结构，在碟簧压套9的中心处沿垂向开设用于配合内六角圆柱头螺钉10的螺钉安装孔901，在碟簧压套9的一侧还沿横向开设用于装配螺钉压板11的压板开孔902，压板开孔902为矩形孔，压板开孔902沿贯穿碟簧压套9互为相对的两个侧面，在碟簧压套9的下部还延伸形成一对用于与环形槽503配合的凸块903。于碟簧压套9内还设置螺钉压板11，紧定螺钉12贯穿螺钉压板11并压紧内六角圆柱头螺钉10的沉头端，从而防止内六角圆柱头螺钉10松动。内六角圆柱头螺钉10通过阀座四分环7直接进入阀座5上端面的环形槽503内，使阀座四分环7不会在径向移动，碟簧压套9下部的凸块903与阀座5的环形槽503配合，防止碟簧压套9转动产生松动，螺钉压板11从碟簧压套9的压板开孔902中进入且拧上紧定螺钉12，从而压紧了内六角圆柱头螺钉10，使内六角圆柱头螺钉10无法退出，杜绝了阀座5松动的可能，确保了阀座5的安全使用。

如图1所示，本实用新型中阀盖15通过阀盖全螺纹螺柱29、阀盖六角螺母30固接在阀体1的一端，在阀盖15的表面还自下而上顺序装配提升螺母过渡板14、提升螺母13，提升螺母13通过六角头螺栓31、六角螺母32将提升螺母过渡板14压紧于阀盖15表面。在阀盖15伸入阀体1的一端还与装配在阀体1内的填料箱四分环16抵接，填料箱四分环16的底部通过密封环压板24、阀盖自密封环25与填料箱2在阀体1内的外圈相抵接。在芯轴4伸出填料箱2的一端、沿芯轴4的外周还设置填料压套35，填料压套35的一端伸入填料箱2，于芯轴4的外径与填料箱2内径的配合处、在芯轴4的外圈还顺序设置填料34和填料衬垫33；在填料压套35伸出填料箱2的一端还抵接填料压盖36，于填料压盖36上设置带有第二碟形弹簧39的碟簧限位套40，填料全螺纹螺柱37的一端贯穿碟簧限位套40、第二碟形弹簧39、填料压盖36后与填料箱2的端部连接，填料全螺纹螺柱37的一端通过填料六角螺母38锁紧。于大阀芯3的表面还通过防松骑缝螺钉28固定行程螺母27，沿大阀芯3的外周还装配多个阀芯导向环26，在大阀芯3的内部还设置用于接触芯轴4的碟簧隔套22，在碟簧隔套22的下部、于大阀芯3内还设置与碟簧隔套22抵接的第一蝶形弹簧23。

如图5所示，本实用新型中迷宫套筒17采用芯片组叠加装配后再钎焊的方式，在相邻芯片之间设置镍基钎粉可承受超高温介质，高温下芯片之间结合强度高。一方面迷宫套筒17结构降低了流速和噪音，另一方面芯片组和高的结合强度又确保了现场高温高压工况下的安全使用和运行。

如图1所述，高温高压介质通过大阀芯3下部的多孔进入到阀座5内部，然后通过阀座底板501的导流孔流出，有效避免了对阀座底板501的冲刷以及压力真空，其使大阀芯3流出的高速介质快速分流到阀座的外侧，从而进入到下游扩大的管道，降低了流速和噪音。如图1、图4所示，阀座5的中部与阀体1配合的部位、在阀座5的外圈设置导向部，在相邻导向部之间设置中间虚空结构，释放了阀座外径的热膨胀，避免了大阀芯3下部外圆与阀座内径的热膨胀卡死。上述阀座底板501与阀座5的利用台阶部焊接，即使焊缝失败，阀座底板501也不易脱力阀座5，其不仅降低了成本，而且保证了阀座5的安全运行。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (10)

1.超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：包括阀体(1)，填料箱(2)设置于所述阀体(1)内，迷宫套筒(17)通过紧固件装配于所述填料箱(2)的内部，使所述迷宫套筒(17)的迷宫流道口与填料箱(2)的长条流道槽连通；于所述阀体(1)内、在所述迷宫套筒(17)伸出填料箱(2)的一端内圈处还与阀座(5)的一端抵接，所述阀座(5)的另一端连接开设有导流孔的阀座底板(501)；大阀芯(3)的一端外径与所述填料箱(2)的内径相配合，所述大阀芯(3)的另一端伸入阀座(5)内并于阀座(5)的内径相抵接；芯轴(4)的一端贯穿填料箱(2)、阀盖(15)并伸入大阀芯(3)的内部。

2.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：沿所述阀座(5)的外圈沿圆周方向延伸形成凸缘(502)，所述凸缘(502)的下表面与阀体(1)内部的台阶相抵接，在所述凸缘(502)下表面与阀体(1)内部台阶的抵接处、于所述凸缘(502)内还设置阀座自密封环(6)；于所述阀座(5)凸缘的上表面还设置阀座四分环(7)，在所述阀座(5)的凸缘(502)上表面沿圆周方向开设环形槽(503)，在所述阀座四分环(7)的表面设置碟簧压套(9)，内六角圆柱头螺钉(10)的一端贯穿所述碟簧压套(9)、阀座四分环(7)并与所述环形槽(503)的槽底面抵接，于所述碟簧压套(9)内、在内六角圆柱头螺钉(10)的外周还套装防松碟簧(8)，于所述碟簧压套(9)内还设置螺钉压板(11)，紧定螺钉(12)贯穿所述螺钉压板(11)并压紧内六角圆柱头螺钉(10)的沉头端。

3.如权利要求2所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述碟簧压套(9)为矩形块状结构，在所述碟簧压套(9)的中心处沿垂向开设用于配合内六角圆柱头螺钉(10)的螺钉安装孔(901)，在所述碟簧压套(9)的一侧还沿横向开设用于装配螺钉压板(11)的压板开孔(902)，所述压板开孔(902)沿横向贯穿所述碟簧压套(9)互为相对的两个侧面，在所述碟簧压套(9)的下部还延伸形成一对用于与环形槽(503)配合的凸块(903)。

4.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述迷宫套筒(17)的一端设置于填料箱(2)内径的台阶上，在所述迷宫套筒(17)与填料箱(2)装配时，所述迷宫套筒(17)的外径与填料箱(2)内径的配合处分别安装内外套筒定位销(21)及用于防止迷宫套筒(17)在填料箱(2)内部转动的内外套筒骑缝销(19)，于所述迷宫套筒(17)伸出填料箱(2)一端的外圈通过套筒压板(18)压紧，所述套筒压板(18)与填料箱(2)的接触面在焊接后通过内套筒压紧螺钉(20)固接。

5.如权利要求4所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述定位销(21)设置于迷宫套筒(17)外径与套筒压板(18)内径配合处的上半部。

6.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：在所述阀座(5)的端部设置向内延伸的台阶部，所述阀座底板(501)在安装时沿阀座(5)的轴线方向移动直至所述阀座底板(501)的两端与所述台阶部抵接。

7.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述阀盖(15)通过阀盖全螺纹螺柱(29)、阀盖六角螺母(30)固接在阀体(1)的一端，在所述阀盖(15)的表面还自下而上顺序装配提升螺母过渡板(14)、提升螺母(13)，所述提升螺母(13)通过六角头螺栓(31)、六角螺母(32)将所述提升螺母过渡板(14)压紧于阀盖(15)表面。

8.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：在芯轴(4)伸出填料箱(2)的一端、沿所述芯轴(4)的外周还设置填料压套(35)，所述填料压套(35)的一端伸入填料箱(2)，于所述芯轴(4)的外径与填料箱(2)内径的配合处、在所述芯轴(4)的外圈还顺序设置填料(34)和填料衬垫(33)；在所述填料压套(35)伸出填料箱(2)的一端还抵接填料压盖(36)，于所述填料压盖(36)上设置带有第二碟形弹簧(39)的碟簧限位套(40)，填料全螺纹螺柱(37)的一端贯穿所述碟簧限位套(40)、第二碟形弹簧(39)、填料压盖(36)后与填料箱(2)的端部连接，所述填料全螺纹螺柱(37)的一端通过填料六角螺母(38)锁紧。

9.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：于所述大阀芯(3)的表面还通过防松骑缝螺钉(28)固定行程螺母(27)，沿所述大阀芯(3)的外周还装配多个阀芯导向环(26)，在所述大阀芯(3)的内部还设置用于接触芯轴(4)的碟簧隔套(22)，在所述碟簧隔套(22)的下部、于所述大阀芯(3)内还设置与所述碟簧隔套(22)抵接的第一蝶形弹簧(23)。

10.如权利要求1所述的超高温高压蒸汽放空阀，其特征在于：在所述阀座自密封环(6)上部沿圆周方向设置向下倾斜的上倾斜面(601)，在所述阀座自密封环(6)的下部沿圆周方向设置向上倾斜的下倾斜面(602)，所述上倾斜面(601)与下倾斜面(602)的倾斜方向互为相反，所述阀座自密封环(6)采用金属材料制成。