CN218000467U - 一种适用于熔盐介质的顶装c形球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，包括阀体，阀体上安装上盖，上盖与阀体之间转动设有阀球，上盖中转动设有阀杆，阀杆底部与阀球采用扭矩传递结构连接，阀体中安装与阀球适配的阀座，阀体与上盖之间设有盖阀密封结构，阀球上端与上盖之间设有上球盖密封结构，上盖与阀杆之间设有杆盖密封结构，阀球下端与阀体之间设有下球盖密封结构。本实用新型阀球和阀座由于采用相互研磨的密封面，可结合阀座边缘切口实现双向零泄漏，密封性能好；能适用于熔盐等多种介质的恶劣工况：由于阀球采用C型环结构，且阀座与阀体间无弹簧、无空腔，使得阀门内流道流畅、无死区，避免了介质的积料、结晶聚集现象。

Description

一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀

技术领域

本实用新型属于阀门技术领域，涉及适用于熔盐介质的顶装C形球阀。

背景技术

在当前的光热发电领域，熔盐作为储热介质已经得到了成熟化的商业应用，业界对熔盐储热技术的认可度也愈来愈高。熔盐阀作为储能系统中的关键设备，在整个系统运行的安全性和可靠性方面扮演着至关重要的角色。由于熔盐具有运行温度高、凝固点较高、运行温差变化大等特点，在熔盐阀的选型时需要考虑到以上几点特性给阀门带来的影响。目前，在熔盐的复杂工况下，使用球阀形式的熔盐阀主要会遇到以下问题：

阀球和阀座始终保持摩擦接触，不仅存在一定的流阻，还可能存在因材质的热变形造成扭矩过大或卡塞的风险；阀内件结构存在死区，在温度小于200摄氏度时，阀门中腔的熔盐积液易固化，导致阀门堵塞和阀内件磨损；阀门密封性能不好，动作寿命不长，需进行下线维护，浪费时间成本。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，能解决阀门中腔的熔盐积液易固化，导致阀门堵塞和阀内件磨损；阀门密封性能不好，动作寿命不长，需进行下线维护，浪费时间成本的问题。

按照本实用新型提供的技术方案：一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，包括阀体，阀体上安装上盖，上盖与阀体之间转动设有阀球，上盖中转动设有阀杆，阀杆底部与阀球采用扭矩传递结构连接，阀体中安装与阀球适配的阀座，阀体与上盖之间设有盖阀密封结构，阀球上端与上盖之间设有上球盖密封结构，上盖与阀杆之间设有杆盖密封结构，阀球下端与阀体之间设有下球盖密封结构； 阀体中设有阀球转动腔，阀球位于阀球转动腔中，阀球转动腔一侧连通阀体入口通道内端；阀球转动腔另一侧连通阀体出口通道内端；阀体入口通道内端面开设阀座安装槽，阀座安装槽外周开设压圈安装槽，阀座安装槽中安装阀座，压圈安装槽内安装压圈，压圈抵住阀座外周斜面，阀座一端面抵住阀座安装槽，阀球上下两端分别转动于上盖、阀体中。

作为本实用新型的进一步改进，阀体入口通道外端设有与管道相连接的环式法兰；，阀体出口通道外端连通外界。

作为本实用新型的进一步改进，阀座另一端面为阀球接触面；阀球中部为密封圆弧面，阀座阀球接触面与阀球密封圆弧面配对研磨。

作为本实用新型的进一步改进，盖阀密封结构为唇焊结构；阀体与上盖相对面均焊接焊唇密封环，焊唇密封环之间连接金属缠绕垫片，上下焊唇密封环侧端部通过唇焊连接；阀体与上盖通过紧固件连接。

作为本实用新型的进一步改进，上盖中竖直贯穿上盖孔，上盖孔为多阶通孔；上盖孔上部为阀杆安装孔，上盖孔下部为阀球上安装孔，杆盖密封结构包括阀杆密封环、填料组件，阀杆密封环、填料组件从下至上套设于阀杆安装孔中部内壁，与阀杆外周紧贴；上球盖密封结构包括球阀上轴承座、阀球上密封环、上防尘圈，球阀上轴承座套设于阀球上安装孔内壁，球阀上轴承座外周底部与阀球上安装孔内壁之间安装上防尘圈，球阀上轴承座内周底部安装阀球上密封环，阀球上密封环与阀球上端外周紧贴；下球盖密封结构包括球阀下轴承座、阀球下密封环、下防尘圈，阀球转动腔底部开有球阀下轴承座安装孔，球阀下轴承座套设于球阀下轴承座安装孔中，球阀下轴承座外周上部与球阀下轴承座安装孔内壁之间安装下防尘圈，球阀下轴承座内周上部安装阀球下密封环，阀球下密封环与阀球下端外周紧贴。

作为本实用新型的进一步改进，阀杆安装孔底端套设平面轴承，平面轴承与阀杆台阶面接触；上盖、阀杆与平面轴承的接触处均采用STL20合金堆焊。

作为本实用新型的进一步改进，阀球上密封环、阀球下密封环、阀杆密封环为金属C型环，带有张力槽的中空圆环，阀球上密封环、阀球下密封环、阀杆密封环为金属材质。

作为本实用新型的进一步改进，阀球上下端外周套设球套；球套由不锈钢316制成，球套内周涂覆碳石墨KC-830K材料，球套外周采用STL12合金堆焊并磨削而成。

作为本实用新型的进一步改进，阀球采用C形球，其表面及内腔均采用Ni60喷涂；平面轴承采用STL12合金号硬质合金固溶强化并通过Pvd镀DLC膜。

作为本实用新型的进一步改进，阀杆下部为四方轴，阀球顶部开有适配的四方孔，四方轴位于四方孔中。

本申请的积极进步效果在于：

1．本实用新型密封性能更好：阀球和阀座采用相互研磨的密封面，可结合阀座边缘切口实现双向零泄漏。

2．本实用新型适用于熔盐等多种介质的恶劣工况：由于阀球采用C型环结构，且阀座与阀体间无弹簧、无空腔，使得阀门内流道流畅、无死区，避免了介质的积料、结晶聚集现象。

3．本实用新型使用寿命长、维护成本低：阀球表面及内腔采用Ni60等合金喷涂，且球套内周涂覆碳石墨KC-830K材料，外周采用STL12合金堆焊，从而使阀门具有耐磨、耐高压、使用寿命长等优点。同时，阀门采用顶装式的整体设计，可在线更换阀内件，维护成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的局部Ⅰ放大图。

图3为本实用新型的局部Ⅱ放大图。

图4为本实用新型的局部Ⅲ放大图。

图5为本实用新型的局部IV放大图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，“包括”和“具有”等类似术语，是指除了已经在“包括”和“具有”中所罗列的那些内容以外，还可以“包括”和“具有”其它尚未罗列的内容；例如，可以包含一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备，不必限于已经清楚地列出的那些步骤或单元，而是可以包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1-5中，包括阀体1、上盖2、阀球3、阀座4、压圈5、焊唇密封环6、金属缠绕垫片7、阀杆8、填料组件9、平面轴承10、球套11、球阀上轴承座12、阀球上密封环13、上防尘圈14、唇焊15、阀杆密封环16等。

如图1所示，一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，包括阀体1，阀体1上安装上盖2，上盖2与阀体1之间转动设有阀球3，上盖2中转动设有阀杆8，阀杆8底部与阀球3采用扭矩传递结构连接，阀体1中安装与阀球3适配的阀座4，阀体1与上盖2之间设有盖阀密封结构，阀球3上端与上盖2之间设有上球盖密封结构，上盖2与阀杆8之间设有杆盖密封结构，阀球3下端与阀体1之间设有下球盖密封结构。

扭矩传递结构，阀杆8下部为四方轴，阀球3顶部开有适配的四方孔，四方轴位于四方孔中。阀杆8带动阀球3转动。

阀体1中设有阀球转动腔，阀球3位于阀球转动腔中，阀球转动腔一侧连通阀体入口通道内端，阀体入口通道外端设有与管道相连接的环式法兰；阀球转动腔另一侧连通阀体出口通道内端，阀体出口通道外端连通外界。

如图2所示，阀体入口通道内端面开设阀座安装槽，阀座安装槽外周开设压圈安装槽，阀座安装槽中安装阀座4，压圈安装槽内通过螺栓安装压圈5，压圈5抵住阀座4外周斜面，给予阀座4向内收缩的预紧力；阀座4一端面抵住阀座安装槽，另一端面为阀球接触面。

阀球3上下两端分别转动于上盖2、阀体1中，阀球3中部为密封圆弧面，阀座4阀球接触面与阀球3密封圆弧面配对研磨。

如图3所示，盖阀密封结构为唇焊结构，阀体1与上盖2相对面均焊接焊唇密封环6，焊唇密封环6之间连接金属缠绕垫片7，上下焊唇密封环6侧端部通过唇焊15连接。阀体1与上盖2通过紧固件连接。

如图4所示，上盖2中竖直贯穿上盖孔，上盖孔为多阶通孔；上盖孔上部为阀杆安装孔，上盖孔下部为阀球上安装孔，杆盖密封结构包括阀杆密封环16、填料组件9，阀杆密封环16、填料组件9从下至上套设于阀杆安装孔中部内壁，与阀杆8外周紧贴。

为了使阀杆8转动顺滑，阀杆安装孔底端套设平面轴承10，平面轴承10与阀杆8台阶面接触。

如图5所示，上球盖密封结构包括球阀上轴承座12、阀球上密封环13、上防尘圈14，球阀上轴承座12套设于阀球上安装孔内壁，球阀上轴承座12外周底部与阀球上安装孔内壁之间安装上防尘圈14，球阀上轴承座12内周底部安装阀球上密封环13，阀球上密封环13与阀球3上端外周紧贴。

下球盖密封结构包括球阀下轴承座、阀球下密封环、下防尘圈，阀球转动腔底部开有球阀下轴承座安装孔，球阀下轴承座套设于球阀下轴承座安装孔中，球阀下轴承座外周上部与球阀下轴承座安装孔内壁之间安装下防尘圈，球阀下轴承座内周上部安装阀球下密封环，阀球下密封环与阀球下端外周紧贴。

阀球上密封环13、阀球下密封环、阀杆密封环16为金属C型环，带有张力槽的中空圆环，阀球上密封环13、阀球下密封环、阀杆密封环16为金属材质。

阀球3上下端外周套设球套11；球套11由不锈钢316制成，球套11内周涂覆碳石墨KC-830K材料，球套11外周采用STL12合金堆焊并磨削而成，从而使阀门具有耐磨、耐高压、使用寿命长的优点。

阀球3采用C形球，其表面及内腔均采用Ni60喷涂，具有耐磨耐冲刷等优点。

平面轴承10采用STL12合金号硬质合金固溶强化并PVD镀DLC膜，不仅硬度高，还兼顾上密封作用，可有效降低填料承载力，提高寿命。

孔上盖2、阀杆8与平面轴承10的接触处均采用STL20合金堆焊并精加工而成，以降低摩擦扭矩。

阀球3采用顶装式置于阀体1内，阀球3通过阀杆8带动，启闭阀座4，实现阀体1的流通。

阀球上密封环13采用防尘式设计，与阀体1、阀球3之间采用阀球上密封环13及上防尘圈14密封，不仅能够防止物料进入轴承间隙，而且更符合高压双向密封工况条件。

以上仅是本实用新型的部分实施方式。对于本领域技术人员，在本实用新型的创新构思下，还可以做出相关变形和改进，这些变形和改进同样属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，包括阀体（1），阀体（1）上安装上盖（2），上盖（2）与阀体（1）之间转动设有阀球（3），上盖（2）中转动设有阀杆（8），阀杆（8）底部与阀球（3）采用扭矩传递结构连接，阀体（1）中安装与阀球（3）适配的阀座（4），阀体（1）与上盖（2）之间设有盖阀密封结构，阀球（3）上端与上盖（2）之间设有上球盖密封结构，上盖（2）与阀杆（8）之间设有杆盖密封结构，阀球（3）下端与阀体（1）之间设有下球盖密封结构；阀体（1）中设有阀球转动腔，阀球（3）位于阀球转动腔中，阀球转动腔一侧连通阀体入口通道内端；阀球转动腔另一侧连通阀体出口通道内端；阀体入口通道内端面开设阀座安装槽，阀座安装槽外周开设压圈安装槽，阀座安装槽中安装阀座（4），压圈安装槽内安装压圈（5），压圈（5）抵住阀座（4）外周斜面，阀座（4）一端面抵住阀座安装槽，阀球（3）上下两端分别转动于上盖（2）、阀体（1）中。

2.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀体入口通道外端设有与管道相连接的环式法兰；阀体出口通道外端连通外界。

3.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀座（4）另一端面为阀球接触面；阀球（3）中部为密封圆弧面，阀座（4）阀球接触面与阀球（3）密封圆弧面配对研磨。

4.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，盖阀密封结构为唇焊结构；阀体（1）与上盖（2）相对面均焊接焊唇密封环（6），焊唇密封环（6）之间连接金属缠绕垫片（7），上下焊唇密封环（6）侧端部通过唇焊（15）连接；阀体（1）与上盖（2）通过紧固件连接。

5.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，上盖（2）中竖直贯穿上盖孔，上盖孔为多阶通孔；上盖孔上部为阀杆安装孔，上盖孔下部为阀球上安装孔，杆盖密封结构包括阀杆密封环（16）、填料组件（9），阀杆密封环（16）、填料组件（9）从下至上套设于阀杆安装孔中部内壁，与阀杆（8）外周紧贴；上球盖密封结构包括球阀上轴承座（12）、阀球上密封环（13）、上防尘圈（14），球阀上轴承座（12）套设于阀球上安装孔内壁，球阀上轴承座（12）外周底部与阀球上安装孔内壁之间安装上防尘圈（14），球阀上轴承座（12）内周底部安装阀球上密封环（13），阀球上密封环（13）与阀球（3）上端外周紧贴；下球盖密封结构包括球阀下轴承座、阀球下密封环、下防尘圈，阀球转动腔底部开有球阀下轴承座安装孔，球阀下轴承座套设于球阀下轴承座安装孔中，球阀下轴承座外周上部与球阀下轴承座安装孔内壁之间安装下防尘圈，球阀下轴承座内周上部安装阀球下密封环，阀球下密封环与阀球下端外周紧贴。

6.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀杆安装孔底端套设平面轴承（10），平面轴承（10）与阀杆（8）台阶面接触；上盖（2）、阀杆（8）与平面轴承（10）的接触处均采用STL20合金堆焊。

7.如权利要求5所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀球上密封环（13）、阀球下密封环、阀杆密封环（16）为金属C型环，带有张力槽的中空圆环，阀球上密封环（13）、阀球下密封环、阀杆密封环（16）为金属材质。

8.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀球（3）上下端外周套设球套（11）；球套（11）由不锈钢316制成，球套（11）内周涂覆碳石墨KC-830K材料，球套（11）外周采用STL12合金堆焊并磨削而成。

9.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀球（3）采用C形球，其表面及内腔均采用Ni60喷涂。

10.如权利要求1所述的一种适用于熔盐介质的顶装C形球阀，其特征在于，阀杆（8）下部为四方轴，阀球（3）顶部开有适配的四方孔，四方轴位于四方孔中。

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