CN219510165U - 一种一体式上装熔盐球阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一体式上装熔盐球阀，涉及球阀领域，解决现有技术的介质经过阀门后的压力损失较大及存在密封泄漏的问题，包括阀体，阀体中开设中腔，中腔内设置有偏心半球结构的球体，球体上、下分别连接上阀杆和下阀杆，与阀体靠近的所述阀座上设置有一圈凸起，凸起的端面及与所述凸起相接触的阀体的面均为精密抛光面，阀盖与阀体之间通过第一金属密封圈密封，阀盖上穿设有上阀杆，阀盖与所述上阀杆之间通过动密封组件密封。本实用新型阀座与阀体形成金属‑金属密封，阀体与阀盖结合部采用第一金属密封圈密封，一体式上装熔盐球阀在常温和高温环境下都具有良好的密封性能，球阀中腔与流道连通，中腔与流道设计成喇叭口，有利于介质的流通。

Description

一种一体式上装熔盐球阀

技术领域

本实用新型涉及球阀技术领域，更具体的是涉及熔盐球阀技术领域。

背景技术

熔盐球阀广泛应用于高温熔盐介质及类似工况的各类管线系统中。高温熔盐在常温下会结晶，在高温下熔化为液态，其温度一般为450℃左右，其成分中含有的金属钾等化学成分，会与石墨发生化学反应，因为高温阀门通常会采用石墨或石墨垫片作为填料和结合部垫片。

普通偏心半球阀，在输送高温且腐蚀强，特别是介质会和石墨发生化学反应的场合，会出现泄漏，影响阀门的正常使用。偏心半球阀根据球阀的结构不同，有侧装式(如图1)和上装式(图2)偏心半球阀两种，其中侧装式结构，阀门只能做成出入口变径结构，如果使用该结构，流阻系数大，介质经过阀门后的压力损失较大。上装式偏心半球阀结构，这种结构的优点是可以做成全通径结构，阀门的压力损失小，不受管道应力影响，在不影响管道流通能力的同时可以考虑多种连接形式，如焊接端，法兰式等，但采用的阀座与阀体密封、阀体与阀盖密封及阀杆密封的密封件都含石墨成分，在熔盐状态下分解出的金属钾等化学元素会和石墨发生化学反应造成密封泄漏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：为了解决上述现有技术的介质经过阀门后的压力损失较大及存在密封泄漏的问题，本实用新型提供一种一体式上装熔盐球阀。

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：一种一体式上装熔盐球阀，包括阀体，阀体中开设中腔，阀体位于中腔左、右分别开设左阀口和右阀口，阀体位于中腔上、下分别开设上轴孔和下轴孔，中腔内设置有偏心半球结构的球体，球体上、下分别连接上阀杆和下阀杆，上阀杆通过上轴承转动连接在上轴孔内，下阀杆通过下轴承转动连接在下轴孔内，所述左阀口内设置有与球体配合的阀座，所述阀体与所述阀座可拆卸连接，与所述阀体靠近的所述阀座上设置有一圈凸起，凸起的端面及与所述凸起相接触的阀体的面均为精密抛光面，所述阀体的上部设置有阀盖，阀盖与阀体之间通过第一金属密封圈密封，所述阀盖上穿设有上阀杆，所述阀盖与所述上阀杆之间通过动密封组件密封。

本申请的技术方案中，安装过程：将阀座旋入阀体的座孔中，直到阀座的凸起的端面与阀体内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧便可，下阀杆装入阀体的底部下轴孔内，下轴承装入球体的下阀杆空内，球体(含下轴承)从阀体上端装入，上轴承及第三金属密封圈套入上阀杆的下端，并从阀盖下端装入；阀体上端旋入第二螺柱，放入第一金属密封圈；阀盖、上轴承、第三金属密封圈及上阀杆从阀体上端装入，并使上阀杆的底部与球体配合；阀盖结合部上端装入第二六角螺母，并使用工具按对角方式一一旋紧即可，其余上阀杆顶部零件按照正常的球阀装配工艺流程进行即可。本申请中，阀座的凸起的端面及与凸起相接触的阀体的面均为精密抛光面，阀座的凸起的端面与阀体内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧时形成金属-金属密封，阀体与阀盖结合部采用第一金属密封圈密封，一体式上装熔盐球阀在常温和高温环境下都具有良好的密封性能(第一金属密封圈密封，球阀在高温-常温转换时出现的热胀冷缩不敏感)，同时也不用担心与高温熔盐中的任何元素发生化学反应，影响密封；球阀中腔与流道连通，中腔与流道设计成喇叭口，有利于介质的流通，不至于沉积在球阀的中腔内；球阀的球体采用偏心半球阀结构，球阀开关扭矩更小，介质进一步不会沉积在球阀中腔内，球阀使用寿命更长；阀座装配极其方便，只需要旋转阀座，使阀座尾部与阀体座孔底部接触密封即可。

进一步的，所述动密封组件包括从下至上依次设置的第二金属密封圈，第一压环，PTFE填料层，第二压环。第二金属密封圈作为阀盖与阀杆动密封组件的主密封部件，将介质与PTFE填料层隔绝，当第二金属密封圈出现泄漏后，PTFE填料层可起到辅助密封作用，有效的解决了石墨在高温下要和介质中的金属钾等发生化学反应的问题，提高球阀的使用寿命。

更进一步的，所述动密封组件还包括第二压环上方的填料压盖，位于所述填料压盖与所述第二压环之间的阀杆碟簧，穿过所述填料压盖和阀杆碟簧并延伸至所述阀盖内的第一螺柱及位于所述填料压盖上部并紧固所述第一螺柱的第一六角螺母，所述阀杆碟簧与所述上阀杆之间设置有间隙。第二金属密封圈，第二压环，PTFE填料层及第二压环的中下部均位于阀盖内。

更进一步的，上轴套与所述阀盖相接触的部位通过第三金属密封圈密封，所述第三金属密封圈与上阀杆相接触。上阀杆密封采用第三金属密封圈和第二金属密封圈密封两道金属密封圈密封，第三金属密封圈位于上阀杆的上轴承的上方，第二金属密封圈处于上阀杆PTFE填料层的下方，阀盖采用加长结构，PTFE填料层的填料函位置为常温，上阀杆辅助密封材料为PTFE，正常情况下上阀杆靠第三金属密封圈和第二金属密封圈密封两道金属密封圈密封，当球阀使用时间较长，第二金属密封圈出现微量泄漏时，PTFE可以起到辅助密封的作用，延长球阀使用寿命。

进一步的，所述阀体与所述阀盖之间通过第二螺柱和第二六角螺母连接。

进一步的，所述阀体内设置有与所述阀座相配合的座孔(只需将阀座直接旋入阀体座孔即可，没有复杂的阀座组件类需要一一组装)，所述座孔的外圆C处设置有第一螺纹，所述阀座的外圆C处设置有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹。装配时，只需将阀座直接螺纹旋入座孔即可，没有复杂的阀座组件类需要一一组装。

进一步的，所述上阀杆与所述球体之间通过花键连接。上阀杆的底部花键与球体的花键槽配合，比常规的四方连接、键槽连接等配合更紧密，强度更高，使用寿命更长。

本申请中，动密封组件与上阀杆相接触，形成动密封。

本申请的技术方案中：PTFE填料层为聚四氟乙烯填料层；

第一金属密封圈、第二金属密封圈及第三金属密封圈的材质为Inconel X-750或Inconel 718。

本实用新型的有益效果如下：

1、阀座的凸起的端面及与凸起相接触的阀体的面均为精密抛光面，阀座的凸起的端面与阀体内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧时形成金属-金属密封，阀体与阀盖结合部采用第一金属密封圈密封，一体式上装熔盐球阀在常温和高温环境下都具有良好的密封性能(第一金属密封圈密封，球阀在高温-常温转换时出现的热胀冷缩不敏感，密封性能比常规的缠绕垫或八角垫更好)，同时也不用担心与高温熔盐中的任何元素发生化学反应，影响密封；

2、球阀中腔与流道联通，中腔与流道设计成喇叭口，有利于介质的流通，不至于沉积在球阀的中腔内；

3、球阀的球体采用偏心半球阀结构，球阀开关扭矩更小，介质进一步不会沉积在球阀中腔内，球阀使用寿命更长；

4、阀座装配极其方便，只需将阀座直接旋入阀体座孔即可，具体的：将阀座旋入阀体的座孔中，直到阀座的凸起的端面与阀体内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧便可，没有复杂的阀座组件类需要一一组装；

5、上阀杆与球体采用花键连接，比常规的四方连接、键槽连接等配合更紧密，强度更高，使用寿命更长；

6、上阀杆密封采用第三金属密封圈和第二金属密封圈密封两道金属密封圈密封，第三金属密封圈位于上阀杆的上轴承的上方，第二金属密封圈处于上阀杆PTFE填料层的下方，阀盖采用加长结构，PTFE填料层的填料函位置为常温，上阀杆辅助密封材料为PTFE，正常情况下上阀杆靠第三金属密封圈和第二金属密封圈密封两道金属密封圈密封，当球阀使用时间较长，第二金属密封圈出现微量泄漏时，PTFE可以起到辅助密封的作用，延长球阀使用寿命。

附图说明

图1是侧装式偏心半球阀的结构示意图；

图2是上装式偏心半球阀的结构示意图；

图3是本申请一种一体式上装熔盐球阀的结构示意图；

图4是本申请图3中A1的放大图；

图5是本申请图3中A2的放大图；

图6是本申请图3中A3的放大图；

图7是本申请一种一体式上装熔盐球阀关闭位置的结构示意图；

图8是本申请一种一体式上装熔盐球阀开的瞬间的结构示意图。

附图标记：1-阀体，2-阀座，3-球体，4-下阀杆，5-下轴承，6-第一金属密封圈，7-第二六角螺母，8-第二螺柱，9-上轴承，10-第三金属密封圈，11-阀盖，12-上阀杆，13-第二金属密封圈，14-第一压环，15-PTFE填料层，16-第二压环，17-阀杆碟簧，18-填料压盖，19-第一六角螺母，20-第一螺柱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

如图3到6所示，本实施例提供一种一体式上装熔盐球阀，包括阀体1，阀体1中开设中腔，阀体1位于中腔左、右分别开设左阀口和右阀口，阀体1位于中腔上、下分别开设上轴孔和下轴孔，中腔内设置有偏心半球结构的球体3，球体3上、下分别连接上阀杆12和下阀杆4，上阀杆12通过上轴承9转动连接在上轴孔内，下阀杆4通过下轴承5转动连接在下轴孔内，所述左阀口内设置有与球体3配合的阀座2，所述阀体1与所述阀座2可拆卸连接，与所述阀体1靠近的所述阀座2上设置有一圈凸起，凸起的端面及与所述凸起相接触的阀体1的面均为精密抛光面，所述阀体1的上部设置有阀盖11，阀盖11与阀体1之间通过第一金属密封圈6密封，所述阀盖11上穿设有上阀杆12，所述阀盖11与所述上阀杆12之间通过动密封组件密封。

本申请的技术方案中，安装过程：将阀座2旋入阀体1的座孔中，直到阀座2的凸起的端面与阀体1内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧便可，下阀杆4装入阀体1的底部下轴孔内，下轴承5装入球体3的下阀杆4空内，球体3(含下轴承5)从阀体1上端装入，上轴承9及第三金属密封圈10套入上阀杆12的下端，并从阀盖11下端装入；阀体1上端旋入第二螺柱8，放入第一金属密封圈6；阀盖11、上轴承9、第三金属密封圈10及上阀杆12从阀体1上端装入，并使上阀杆12的底部与球体3配合；阀盖11结合部上端装入第二六角螺母7，并使用工具按对角方式一一旋紧即可，其余上阀杆12顶部零件按照正常的球阀装配工艺流程进行即可。本申请中，阀座2的凸起的端面及与凸起相接触的阀体1的面均为精密抛光面，阀座2的凸起的端面与阀体1内与凸起相接触的座孔内的面接触并预紧时形成金属-金属密封，阀体1与阀盖11结合部采用第一金属密封圈6密封，一体式上装熔盐球阀在常温和高温环境下都具有良好的密封性能(第一金属密封圈6密封，球阀在高温-常温转换时出现的热胀冷缩不敏感)，同时也不用担心与高温熔盐中的任何元素发生化学反应，影响密封；球阀中腔与流道联通，中腔与流道设计成喇叭口，有利于介质的流通，不至于沉积在球阀的中腔内；球阀的球体3采用偏心半球阀结构，球阀开关扭矩更小，介质进一步不会沉积在球阀中腔内，球阀使用寿命更长；阀座2装配极其方便，只需要旋转阀座2，使阀座2尾部与阀体1座孔底部接触密封即可。

实施例2

如图3和6所示，所述动密封组件包括从下至上依次设置的第二金属密封圈13，第一压环14，PTFE填料层15，第二压环16，所述动密封组件还包括第二压环16上方的填料压盖18，位于所述填料压盖18与所述第二压环16之间的阀杆碟簧17，穿过所述填料压盖18和阀杆碟簧17并延伸至所述阀盖11内的第一螺柱20及位于所述填料压盖18上部并紧固所述第一螺柱20的第一六角螺母19，所述阀杆碟簧17与所述上阀杆12之间设置有间隙。第二金属密封圈13作为阀盖11与阀杆动密封组件的主密封部件，将介质与PTFE填料层15隔绝，当第二金属密封圈13出现泄漏后，PTFE填料层15可起到辅助密封作用，有效的解决了石墨在高温下要和介质中的金属钾等发生化学反应的问题，提高球阀的使用寿命，第二金属密封圈13，第二压环16，PTFE填料层15及第二压环16的中下部均位于阀盖11内。

实施例3

如图3到6所示，上轴套与所述阀盖11相接触的部位通过第三金属密封圈10密封，所述第三金属密封圈10与上阀杆12相接触。上阀杆12密封采用第三金属密封圈10和第二金属密封圈13密封两道金属密封圈密封，第三金属密封圈10位于上阀杆12的上轴承9的上方，第二金属密封圈13处于上阀杆12PTFE填料层15的下方，阀盖11采用加长结构，PTFE填料层15的填料函位置为常温，上阀杆12辅助密封材料为PTFE，正常情况下上阀杆12靠第三金属密封圈10和第二金属密封圈13密封两道金属密封圈密封，当球阀使用时间较长，第二金属密封圈13出现微量泄漏时，PTFE可以起到辅助密封的作用，延长球阀使用寿命。

实施例4

如图3、4和5所示，所述阀体1与所述阀盖11之间通过第二螺柱8和第二六角螺母7连接，所述阀体1内设置有与所述阀座2相配合的座孔(只需将阀座2直接旋入阀体1座孔即可，没有复杂的阀座2组件类需要一一组装)，所述座孔的外圆C处设置有第一螺纹，所述阀座2的外圆C处设置有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹。装配时，只需将阀座2直接螺纹旋入座孔即可，没有复杂的阀座2组件类需要一一组装；所述上阀杆12与所述球体3之间通过花键连接。上阀杆12的底部花键与球体3的花键槽配合，比常规的四方连接、键槽连接等配合更紧密，强度更高，使用寿命更长。

实施例5

如图7到8所示，球阀采用偏心半球结构，当球阀由关闭位置开启时，球阀开启的瞬间，阀座2与球体3的接触位置便开始脱落，出现间隙，这使球阀的扭矩变得更小，增加球阀的使用寿命；反之，球阀在关闭到位的瞬间，球体3由脱落状态到接触阀座2，再施加一定的预紧力便可密封。当阀座2与球体3出现磨损时，只需将球阀的执行器关闭位置调过一点便可实现关闭，从而增加球阀的使用寿命。球体3的B位置，与上阀杆12采用花键连接，配合更紧密，强度更高，使用寿命更长。阀体1内设置有与中腔连通的流道，中腔与流道设置为喇叭口形状，球阀中腔与流道联通，中腔与流道设计成喇叭口，有利于介质的流通，不至于沉积在球阀的中腔内。

本申请中，图3的阀体1左侧下端为焊接端，左侧上端法兰式连接端。

Claims (7)

1.一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，包括阀体(1)，阀体(1)中开设中腔，阀体(1)位于中腔左、右分别开设左阀口和右阀口，阀体(1)位于中腔上、下分别开设上轴孔和下轴孔，中腔内设置有偏心半球结构的球体(3)，球体(3)上、下分别连接上阀杆(12)和下阀杆(4)，上阀杆(12)通过上轴承(9)转动连接在上轴孔内，下阀杆(4)通过下轴承(5)转动连接在下轴孔内，所述左阀口内设置有与球体(3)配合的阀座(2)，所述阀体(1)与所述阀座(2)可拆卸连接，与所述阀体(1)靠近的所述阀座(2)上设置有一圈凸起，凸起的端面及与所述凸起相接触的阀体(1)的面均为精密抛光面，所述阀体(1)的上部设置有阀盖(11)，阀盖(11)与阀体(1)之间通过第一金属密封圈(6)密封，所述阀盖(11)上穿设有上阀杆(12)，所述阀盖(11)与所述上阀杆(12)之间通过动密封组件密封。

2.根据权利要求1所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，所述动密封组件包括从下至上依次设置的第二金属密封圈(13)，第一压环(14)，PTFE填料层(15)，第二压环(16)。

3.根据权利要求2所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，所述动密封组件还包括第二压环(16)上方的填料压盖(18)，位于所述填料压盖(18)与所述第二压环(16)之间的阀杆碟簧(17)，穿过所述填料压盖(18)和阀杆碟簧(17)并延伸至所述阀盖(11)内的第一螺柱(20)及位于所述填料压盖(18)上部并紧固所述第一螺柱(20)的第一六角螺母(19)，所述阀杆碟簧(17)与所述上阀杆(12)之间设置有间隙。

4.根据权利要求3所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，上轴套与所述阀盖(11)相接触的部位通过第三金属密封圈(10)密封，所述第三金属密封圈(10)与上阀杆(12)相接触。

5.根据权利要求1所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，所述阀体(1)与所述阀盖(11)之间通过第二螺柱(8)和第二六角螺母(7)连接。

6.根据权利要求1所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，所述阀体(1)内设置有与所述阀座(2)相配合的座孔，所述座孔的外圆C处设置有第一螺纹，所述阀座(2)的外圆C处设置有与所述第一螺纹相配合的第二螺纹。

7.根据权利要求1所述的一种一体式上装熔盐球阀，其特征在于，所述上阀杆(12)与所述球体(3)之间通过花键连接。