CN212718121U - 一种高温高压硬密封球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高温高压硬密封球阀，在阀体的安装孔道内由内向外依次设置右阀座和左阀座，并通过端接封闭固定，右阀座和左阀座之间密封安装阀球，右阀座和左阀座采用金属阀座，阀球采用金属阀球，阀球与右阀座和左阀座硬密封接触；右阀座远离左阀座的端面同轴向延伸设有凸台，凸台的外径小于右阀座的外径，凸台的外环侧壁与安装孔道内壁铆接密封连接，凸台的自由端端面内环棱边与安装孔道焊接密封连接。本实用新型采用了金属阀球阀座配对密封替代传统的金属阀球对软阀座材质密封，这一结构提高了产品的耐温和承压上限。下游阀座采用铆接、焊接结构与阀座密封连接，极大降低了除阀球阀座配合密封外的泄密封的泄漏点。

Description

一种高温高压硬密封球阀

技术领域

本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及一种高温高压硬密封球阀。

背景技术

随着石油、化工、冶炼、电厂等现代工业的迅速发展，高温高压、多杂质、高粘度、固体颗粒状的混合流体、强腐蚀特等恶劣工况介质的管道日益增多，用于这些管道和装置上的阀门，对它们的有特殊严格要求，使用一般的软密封结构已满足不了要求。应用领域主要有：主蒸汽管道疏水、主给水管道疏水、再热导气管疏水、给水散热器疏水、省煤气总管疏水、再热器减温水疏水、再热器入口集箱疏水、内外缸疏水、锅炉疏水、主蒸汽管道排水、过热器二级减温水路排气、锅炉定期排污、锅炉给水再循环旁路隔离、给水加热器关断和吹灰气隔离。

传统的高温高压软密封球阀，对于高温、高压或带有颗粒、纤维的流体介质，会导致的结果如下：

1、高温度要求严格：主要体现在材料、加工、设备配置方面；

2、介质要求严格：阀门在在开关过程中，软密封球阀不适于存在带颗粒等介质的场合；

3、使用寿命短：普通的软密封球阀，阀座和阀球磨损程度大，易引起泄漏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：常规的软密封球阀不适合用于高温高压、多杂质、高粘度、固体颗粒状的混合流体、强腐蚀特等恶劣工况介质，本实用新型提供了解决上述问题的一种高温高压硬密封球阀。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种高温高压硬密封球阀，包括阀体、端接、左阀座和右阀座，在阀体的安装孔道内由内向外依次设置右阀座和左阀座，并通过端接封闭固定，右阀座和左阀座之间密封安装阀球，所述右阀座和左阀座采用金属阀座，所述阀球采用金属阀球，阀球与右阀座和左阀座硬密封接触；所述右阀座远离左阀座的端面同轴向延伸设有凸台，凸台的外径小于右阀座的外径，凸台的外环侧壁与安装孔道内壁铆接密封连接，凸台的自由端端面内环棱边与安装孔道焊接密封连接。

随着石油、化工、冶炼、电厂等现代工业的迅速发展，高温高压、多杂质、高粘度、固体颗粒状的混合流体、强腐蚀特等恶劣工况介质的管道日益增多，用于这些管道和装置上的阀门，对它们的有特殊严格要求，使用一般的软密封结构已满足不了要求。受高温高压、多杂质、高粘度、固体颗粒状的混合流体、强腐蚀特等恶劣工况介质的影响，软密封球阀密封性能较差、使用寿命较短。基于该技术背景，本实用新型提供了一种高温高压硬密封球阀，可适用于高温高压、多杂质、高粘度、固体颗粒状的混合流体、强腐蚀特等恶劣工况介质。

本实用新型采用了金属阀球阀座配对密封替代传统的金属阀球对软阀座材质密封，这一结构提高了产品的耐温和承压上限。下游阀座(即右阀座)采用铆接、焊接结构与阀座密封连接，极大降低了除阀球阀座配合密封外的泄密封的泄漏点；铆接密封处，保证阀座的轴向定位，确保过盈密封铆接的密封可靠性；焊接接密封处，额外增加一道密封焊接，确保铆接处密封失效仍能完全保证内部密封的完整及可靠性。

进一步优选，所述右阀座和左阀座相对端面的通道内缘周向棱边设有倒角作为刮刀结构，所述倒角与阀球表面接触，用于刮除阀球表面附着物。

尤其对于高粘度、带颗粒的截止，这类介质粘附在阀球上，对于阀球和阀座的密封非常不利，本实用新型阀座带刮刀设计，保证了阀门在开闭过程中对阀球上高粘度介质有刮出作用，确保阀球表面的干净及完整性，降低了阀球阀座磨损风险，提升密封性能的稳定性，极大的提升了产品的使用寿命；可用于粘度很大的介质，确保密封可靠，能保证开关的顺畅且不被卡死。

进一步优选，所述阀球与左阀座两者接触面、以及阀球与右阀座两者的接触面均设有超音速火焰喷涂层，硬度为HRC68-72。

对于阀球、阀座配对密封面采用现有先进的超音速火焰喷涂(HVOF)技术处理，球体与阀座硬度达到HRC68-72，确保密封面无划痕和颗粒渗入，避免导致磨损并形成危险的泄漏通道。

进一步优选，所述左阀座一端阀球密封接触，左阀座另一端依次设置蝶形弹簧、卡圈和石墨密封垫；蝶形弹簧、卡圈和石墨密封垫安装在阀体的安装孔道内，最后通过端接压紧固定；所述端接与阀体可拆卸连接。

进一步优选，还包括阀杆；所述阀杆的一端贯穿阀体上的通孔后与阀球连接，阀杆一端的外壁与通孔内壁之间的环形间隙内填充有密封垫；阀杆一端外还套设有阀杆填料垫和阀杆填料垫预紧块，所述阀杆填料垫的一端伸入通孔内与密封垫端面接触、另一端与阀杆填料垫预紧块接触；还包括预紧螺母，所述预紧螺母贯穿阀杆填料垫预紧块后与阀体螺纹连接。

工作原理为：正向转动预紧螺母，预紧螺母进一步向阀体移动，带动阀杆填料垫预紧块向下移动，阀杆填料垫预紧块向下压紧阀杆填料垫和密封垫；反向转动预紧螺母，只需正向或反向转动预紧螺母，预紧螺母向远离阀体的方向移动，阀杆填料垫和密封垫受到挤压作用减小，受弹性作用恢复，向下顶起阀杆填料垫预紧块。综上，本实用新型采用了阀杆处密封填料外部预紧设计，不用对产品进行任何拆卸即可进行在线定期对填料进行预紧，极大的降低了产品的使用寿命和成本。

本实用新型具有如下的优点和有益效果：

1、本实用新型采用了金属阀球阀座配对密封替代传统的金属阀球对软阀座材质密封，这一结构提高了产品的耐温和承压上限。下游阀座(即右阀座)采用铆接、焊接结构与阀座密封连接，极大降低了除阀球阀座配合密封外的泄密封的泄漏点；铆接密封处，保证阀座的轴向定位，确保过盈密封铆接的密封可靠性；焊接接密封处，额外增加一道密封焊接，确保铆接处密封失效仍能完全保证内部密封的完整及可靠性；

2、本实用新型阀座带刮刀设计，保证了阀门在开闭过程中对阀球上高粘度介质有刮出作用，确保阀球表面的干净及完整性，降低了阀球阀座磨损风险，提升密封性能的稳定性，极大的提升了产品的使用寿命；可用于粘度很大的介质，确保密封可靠，能保证开关的顺畅且不被卡死；

3、本实用新型采用了阀杆处密封填料外部预紧设计，不用对产品进行任何拆卸即可进行在线定期对填料进行预紧，极大的降低了产品的使用成本，并且极大的提升了产品的使用寿命。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型的高温高压硬密封球阀外部结构示意图；

图2为本实用新型的高温高压硬密封球阀截面结构示意图；

图3为本实用新型的阀体截面结构示意图；图中A表示铆接密封处，B表示焊接密封处；

图4为本实用新型的左阀座和右阀座与阀球适配结构示意图；

图5为图4的局部放大图I；图中B表示刮刀设计。

附图中标记及对应的零部件名称：1-端接，2-石墨密封垫，3-卡圈，4-蝶形弹簧，5-左阀座，6-阀球，7-右阀座，8-阀体，9-阀杆，10-密封垫，11-阀杆填料垫，12-阀杆填料垫预紧块， 13-预紧螺母，14-限位块，15-手柄，16-凸台。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

本实施例提供了一种高温高压硬密封球阀，包括阀体8、端接1、左阀座5和右阀座7，在阀体8的安装孔道内由内向外依次设置右阀座7和左阀座5，并通过端接1封闭固定，右阀座7和左阀座5之间密封安装阀球6，右阀座7和左阀座5采用金属阀座，阀球6采用金属阀球，阀球6与右阀座7和左阀座5硬密封接触；所述右阀座7远离左阀座5的端面同轴向延伸设有凸台，凸台的外径小于右阀座7的外径，凸台的外环侧壁与安装孔道内壁铆接密封连接，凸台的自由端端面内环棱边与安装孔道焊接密封连接。

实施例2

在实施例1的基础上进一步改进，所述右阀座7和左阀座5相对端面的通道内缘周向棱边设有倒角作为刮刀结构，所述倒角与阀球6表面接触，用于刮除阀球6表面附着物。阀球 6与左阀座5两者接触面、以及阀球6与右阀座7两者的接触面均设有超音速火焰喷涂层，即阀球6、阀座配对密封面采用现有先进的超音速火焰喷涂(HVOF)技术处理，球体6与阀座硬度达到HRC68-72，确保密封面无划痕和颗粒渗入，避免导致磨损并形成危险的泄漏通道。阀球6、阀座配对密封面采用360度逐步镜面密封配对研磨，以达到100％密封面接触，最大限度确保密封的优越密封性能，且降低了产品在使用过程中的开关扭矩，极大地提高了产品的使用寿命.

左阀座5一端阀球6密封接触，左阀座5另一端依次设置蝶形弹簧4、卡圈3和石墨密封垫2；蝶形弹簧4、卡圈3和石墨密封垫2安装在阀体8的安装孔道内，最后通过端接1压紧固定；端接1与阀体8通过螺栓可拆卸连接。

实施例3

在实施例2的基础上进一步干净，还包括阀杆9；所述阀杆9的一端贯穿阀体8上的通孔后与阀球6连接，阀杆9一端的外壁与通孔内壁之间的环形间隙内填充有密封垫10；阀杆 9一端外还套设有阀杆填料垫11和阀杆填料垫预紧块12，所述阀杆填料垫11的一端伸入通孔内与密封垫10端面接触、另一端与阀杆填料垫预紧块12接触；还包括预紧螺母13，所述预紧螺母13贯穿阀杆填料垫预紧块12后与阀体8螺纹连接。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高温高压硬密封球阀，包括阀体(8)、端接(1)、左阀座(5)和右阀座(7)，在阀体(8)的安装孔道内由内向外依次设置右阀座(7)和左阀座(5)，并通过端接(1)封闭固定，右阀座(7)和左阀座(5)之间密封安装阀球(6)，其特征在于，所述右阀座(7)和左阀座(5)采用金属阀座，所述阀球(6)采用金属阀球，阀球(6)与右阀座(7)和左阀座(5)硬密封接触；所述右阀座(7)远离左阀座(5)的端面同轴向延伸设有凸台，凸台的外径小于右阀座(7)的外径，凸台的外环侧壁与安装孔道内壁铆接密封连接，凸台的自由端端面内环棱边与安装孔道焊接密封连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温高压硬密封球阀，其特征在于，所述右阀座(7)和左阀座(5)相对端面的通道内缘周向棱边设有倒角作为刮刀结构，所述倒角与阀球(6)表面接触，用于刮除阀球(6)表面附着物。

3.根据权利要求1所述的一种高温高压硬密封球阀，其特征在于，所述阀球(6)与左阀座(5)两者接触面、以及阀球(6)与右阀座(7)两者的接触面均设有超音速火焰喷涂层，硬度为HRC68-72。

4.根据权利要求1所述的一种高温高压硬密封球阀，其特征在于，所述左阀座(5)一端阀球(6)密封接触，左阀座(5)另一端依次设置蝶形弹簧(4)、卡圈(3)和石墨密封垫(2)；蝶形弹簧(4)、卡圈(3)和石墨密封垫(2)安装在阀体(8)的安装孔道内，最后通过端接(1)压紧固定；所述端接(1)与阀体(8)可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的一种高温高压硬密封球阀，其特征在于，还包括阀杆(9)；所述阀杆(9)的一端贯穿阀体(8)上的通孔后与阀球(6)连接，阀杆(9)一端的外壁与通孔内壁之间的环形间隙内填充有密封垫(10)；阀杆(9)一端外还套设有阀杆填料垫(11)和阀杆填料垫预紧块(12)，所述阀杆填料垫(11)的一端伸入通孔内与密封垫(10)端面接触、另一端与阀杆填料垫预紧块(12)接触；还包括预紧螺母(13)，所述预紧螺母(13)贯穿阀杆填料垫预紧块(12)后与阀体(8)螺纹连接。

Images