CN101608694A

CN101608694A - 超高温高压截止阀

Info

Publication number: CN101608694A
Application number: CNA2009101007295A
Authority: CN
Inventors: 吴尖斌; 黄美林; 陈乐克
Original assignee: ZHEJIANG PETROCHEMICAL VALVE CO Ltd
Current assignee: ZHEJIANG PETROCHEMICAL VALVE CO Ltd
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2009-07-20
Publication date: 2009-12-23
Anticipated expiration: 2029-07-20
Also published as: CN101608694B

Abstract

本发明涉及一种超高温高压截止阀，其包括有阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、阀座及操作机构，在所述的阀杆与阀瓣内设有冷却通道；其特征在于所述的阀瓣与阀座之间至少设有两组密封面，在所述的阀瓣上设有分隔相邻密封面的环形缺槽，该环形缺槽两端与阀座通道内壁相贴合形成隔热槽；本发明的有益效果是在阀瓣与阀座之间设置多组密封面并与相邻密封面之间设置隔热槽；如外侧密封面发生泄漏，介质进入隔热槽内，而受外侧密封面的阻挡，其进入隔热槽内的介质热量较少且由于隔热槽距阀杆与阀瓣的冷却通道较近，从而可迅迅速降低进入隔热槽内的介质温度，并可有效保证内侧密封面不受高温高压介质的影响，提高阀门的整体密封性能。

Description

超高温高压截止阀

技术领域

本发明涉及一种阀门，更具体的说是涉及一种超高温高压截止阀，主要应用于各类管道***工程中。

背景技术

现有高温高压截止阀主要包括有阀体、阀盖、阀杆、阀瓣及操作机构等，所述的阀瓣置于阀体的空腔内，所述的阀杆一端与阀瓣相固定连接，其另一端与操作机构相连；为保证密封性能，现有阀瓣大多采用锥形结构并通过其与阀座相贴合形成单一密封，采用这种结构，应用到普通截止阀上可有效保证其密封性能，而在高温高压截止阀中，由于阀瓣长期受高温高压介质的冲蚀，采用锥形单一密封形式，在高温高压介质的冲蚀下，容易造成阀瓣与阀座的变形引起泄漏；其次，由于阀瓣长期受高温高压介质的冲蚀，从而对阀瓣的耐腐蚀性及硬度有较高要求，采用普通钢材制造，则无法满足技术要求，容易造成阀瓣的退火软化，从而也引起泄露；而如果全部采用高硬度的镍合金材料制成，其生产成本较高且加工效益较低，不利于加工。

发明内容

为了解决现有高温高压截止阀采用单一密封形式，容易造成阀瓣与阀座的密封面在高温高压介质的冲蚀下，发生变形引起泄漏等技术问题，本发明提供一种超高温高压截止阀，其设计合理，结构简单，可有效解决在高温高压介质的冲蚀下引起的泄漏问题；其次，还可解决因材料的退火软化造成的泄漏等现象并可降低相应的生产成本。

为解决以上技术问题，本发明采取的技术方案是一种超高温高压截止阀，其包括有阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、阀座及操作机构，所述的阀体内设有一进口及出口，所述的阀座固定于阀体的进口处，所述的阀瓣置于阀体的空腔内并与阀座相贴合形成密封，所述的阀杆一端与阀瓣相固定连接，其另一端与操作机构相连，在所述的阀杆与阀瓣内设有冷却通道；其特征在于所述的阀瓣与阀座之间至少设有两组密封面，在所述的阀瓣上设有分隔相邻密封面的环形缺槽，该环形缺槽两端与阀座通道内壁相贴合形成隔热槽。

进一步，所述的阀瓣与阀座上各设有两组密封面，所述的阀瓣为圆形且其前端部直径小于后端部，所述的阀瓣两组密封面分别设在其前、后端部上，所述阀座的两组密封面其中一组设置在阀座通道的内壁上，其另外一组设置在阀座通道的出口处；所述的阀瓣前端部密封面***阀座通道内与其内壁的密封面相贴合形成第一道密封，所述的后端部密封面与阀座通道出口处的密封面相贴合形成第二道密封。

进一步，所述的阀瓣包括有阀瓣本体及连接套，该连接套外壁与阀瓣固定连接，所述的阀杆底端与连接套内壁相固定连接；所述的阀座包括有阀座本体及内套，该内套与阀座本体固定连接，所述的阀瓣两组密封面设置在阀瓣本体上，所述的阀座两组密封面设置在内套上，所述的阀瓣本体***内套内形成双重密封。

进一步，所述的阀瓣本体与内套均采用钨钴钽铌合金材料制造，所述的阀座本体与连接套均采用GH3128合金材料制造。

进一步，所述的阀瓣前端部上设有一隔热板，所述的隔热板下方盖置有一挡板，该挡板与阀瓣前端部固定连接。

进一步，所述的隔热板为耐高温的莫来石材料，所述的挡板材料与阀瓣本体材料相同。

进一步，所述的阀座本体内设有一环形凹槽，所述的阀体两侧均设有一冷却孔，该冷却孔与环形凹槽相连通形成独立的冷却通道。

进一步，所述的阀体内设有保温层，该保温层与阀体内壁相紧贴并固定相连。

进一步，所述的操作机构通过一支架固定安装在阀盖的上方，在所述的支架一侧设有上下限位开关，所述的阀杆上设有一可活动调节的触发杆，该触发杆随阀杆的升降触碰上下限位开关并通过上下限位开关控制操作机构的开启与关闭。

进一步，所述的阀盖一侧设有一注脂阀，该注脂阀与阀盖通道相通。

本发明的有益效果是在阀瓣与阀座之间设置多组密封面并与相邻密封面之间设置隔热槽；采用这种结构，当阀门处于闭合状态时，阀瓣与阀座形成多重密封，其外侧密封面将高温高压介质予以隔离，从而使高温高压介质不会对内层的密封面产生影响，其次，由于相邻两组密封面之间设有隔热槽，如外侧密封面发生泄漏，介质进入隔热槽内，而受外侧密封面的阻挡，其进入隔热槽内的介质热量较少且由于隔热槽距阀杆与阀瓣的冷却通道较近，从而可迅速降低进入隔热槽内的介质温度，并可有效保证内侧密封面不受高温高压介质的影响，提高阀门的整体密封性能。

附图说明

图1为本发明实施例一种超高温高压截止阀的剖视结构图

图2为本发明实施例阀瓣的剖视结构图

图3为本发明实施例阀座的剖视结构图

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施方式作进一步说明：

如图1至图3所示，本发明一种超高温高压截止阀，其包括有阀体1、阀盖2、阀杆3、阀瓣4、阀座5及操作机构6，所述的阀体1内设有一进口11及出口12，所述的阀座5固定于阀体1的进口11处，所述的阀瓣4置于阀体1的空腔13内并与阀座5相贴合形成密封，所述的阀杆3一端与阀瓣4相固定连接，其另一端与操作机构6相连，在所述的阀杆3与阀瓣4内设有冷却通道31；为了解决现有高温高压截止阀采用单一密封形式，容易造成阀瓣4与阀座5的密封面在高温高压介质的冲蚀下发生变形引起泄漏等技术问题，所述的阀瓣4与阀座5之间至少设有两组密封面，在所述的阀瓣4上设有分隔相邻密封面的环形缺槽41，该环形缺槽41两端与阀座5通道内壁相贴合形成隔热槽，采用这种结构，当阀门处于闭合状态时，阀瓣4与阀座5形成多重密封，其外侧密封面将高温高压介质予以隔离，从而使高温高压介质不会对内侧的密封面产生影响，其次，由于相邻两组密封面之间设有隔热槽，如外侧密封面发生泄漏，介质进入隔热槽内，而受外侧密封面的阻挡，其进入隔热槽内的介质热量较少且由于隔热槽距阀杆3与阀瓣4的冷却通道31较近，从而可迅速的降低进入隔热槽内的介质温度，并可有效保证内侧密封面不受高温高压介质的影响，提高阀门的整体密封性能。

在本实施例中，为方便密封面的加工，降低其生产成本，所述的阀瓣4与阀座5上各设有两组密封面，所述的阀瓣4为圆形其前端部直径小于后端部，所述的阀瓣5两组密封面分别设在其前、后端部上，所述阀座5的两组密封面其中一组设置在阀座5通道的内壁上，其另外一组设置在阀座5通道的出口处；所述的阀瓣4前端部密封面***阀座5通道内与其内壁的密封面相贴合形成第一道密封，所述的后端部密封面与阀座5通道出口处的密封面相贴合形成第二道密封；由于设置两组密封面，当其中一组发生泄漏时，另一组密封面还可保证阀门的整体密封性能，且通过外侧密封面还可缓解高温高压介质对内侧密封面的冲蚀，从而可最大程度的保证阀门的密封要求，采用这种结构，可极大的提高阀门的整体密封性能；当然，也可设置更多组密封面，但由于受阀瓣4与阀座5的体积限制及实际密封需求，采用两组密封面为本发明实施例的优先实施方式。

在本实施例中，由于阀瓣4与阀座5受高温介质的影响，其工作温度较高，从而对阀瓣4与阀座5的耐高温性能也要求较高；其次，在阀门启闭的过程中，阀瓣4与阀座5的摩擦不可避免，为保证其密封性能，对阀瓣4与阀座5的耐磨损性能也有较高要求，如将阀瓣4与阀座5全部采用耐高温及耐磨损的材料制造，其生产成本相对较高，为在保证密封性能的情况下降低生产成本，所述的阀瓣4包括有阀瓣本体42及连接套43，该连接套43外壁与阀瓣42固定相连，所述的阀杆3底端与连接套43内壁相固定连接；所述的阀座5包括有阀座本体51及内套52，该内套52与阀座本体51固定连接，所述的阀瓣4两组密封面设置在阀瓣本体42上，所述的阀座5两组密封面设置在内套52上，所述的阀瓣本体42***内套52内形成双重密封；由于只需保证阀瓣4与阀座5的局部有耐高温及耐磨损性能就可保证阀门的整体密封性能，采用这种结构，就可对阀瓣4与阀座5的不同部位采用不同的材料，这样不仅可大大降低阀门的整体生产成本，同时，还可保证阀门的密封不受影响；因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，为降低生产成本及保证阀门的密封性能，所述的阀瓣本体42与内套52均采用钨钴钽铌合金材料制造，由于钨钴钽铌合金材料具有较高的强度、良好的耐磨损性能及耐高温性能，采用钨钴钽铌合金材料，不仅可避免因阀瓣本体42与内套52的磨损引起的泄漏，同时，还可保证保证在高温条件下，阀瓣本体42与内套52不会发生软化变形，提高整体的密封性能；所述的阀座本体51与连接套43均采用GH3128合金材料制造，由于GH3128耐高温合金材料其耐高温性能与耐磨损性能相对钨钴钽铌要差，且价格也比钨钴钽铌要低，其耐高温在900℃左右，而钨钴钽铌在1300℃的高温条件不会发生变形软化，而阀座本体51与连接套43的工作温度相对来说比阀瓣本体与内套在低，采用GH3128足以保证阀座本体51与连接套43的工作稳定性，且成本也相对较低；当然，阀座本体51与连接套43也可采用其它耐高温合金材料，比如说采用GH170，同样可达到相同的目的，但由于GH3128价格相对GH170要低，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，为保证阀门的密封性能，防止因高温造成阀门泄漏，所述的阀瓣本体42的前端部上设有一隔热板44，所述的隔热板44上方盖置有一挡板45，该挡板45与阀瓣44前端部固定连接，通过隔热板44可将介质热量予以隔离，最大程度的避免介质温传递到阀瓣本体42上，采用这种结构，不仅可最大程度的降低阀瓣本体42的温度，同时，还可保证阀门的整体密封性能；当然，也可不设隔热板44，由于阀瓣本体42与内套52均由耐高温且耐磨损性较好的钨钴钽铌材料制造，而材料本身具有很好的耐高温性能，不设隔热板44同样可适应高温条件下的工作需求，但由于隔热板44可最大程度的降低阀瓣本体42的工作温度，保证其密封性能，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，为保证隔热板44的隔热性能，所述的隔热板44为耐高温的莫来石材料，莫来石是Al2O3-SiO2二元系中常压下唯一稳定存在的二元化合物，其化学式：AlxSi2-xO5.5-0.5x；由于其具有膨胀均匀、热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值小、硬度大、抗化学腐蚀性好等特点，在1800℃的条件下还可稳定工作，采用这种材料，可大大的降低阀瓣本体42的工作温度，这样不仅可有效保证其隔热性能，同时，还可降低相应成本；为防止隔热板44受高温高压介质的冲蚀造成隔热板44的损坏，所述的挡板45材料与阀瓣本体42材料相同，由于钨钴钽铌合金材料其强度高且耐磨性较好，采用这种合金材料，可有效避免高温高压介质对隔热板44的冲蚀，保证隔热板44的隔热性能；当然，隔热板44也可采用其它材料，比如说采用高硅氧玻璃纤维，同样可达到相同的目的，但由于采用莫来石材料其耐高温且热稳定性好，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，为方便对内套52散热降温，保证其与阀门的密封性能，所述的阀座本体51内设有一环形凹槽53，所述的阀体1两侧各设有一冷却孔7，该冷却孔7与环形凹槽53相连通形成独立的冷却通道，在使用时可在两侧冷却孔7上安装导管，通过其中一根导管将冷却气体或液体导入到阀座本体51的环形凹槽53内并经另一侧导管排出，由于阀座本体51的散热性能较好且内套的厚度相对较薄，采用这种结构，可间接对固定在阀座5上的内套52进行冷却散热，从而可降低内套52的工作温度，提高内套52与阀瓣本体42的密封性能，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，为防止高温高压介质在经过阀门时，造成热量流失，在所述的阀体1内设有保温层14，该保温层14与阀体1内壁相紧贴并固定相连，通过保温层14，可对介质与阀体1予以隔离，以防止介质热量经阀体1向外散播，从而可有效防止介质的热能损耗，降低介质的输送成本。

在本实施例中，为方便操作机构6的安装，所述的操作机构6通过一支架8固定安装在阀盖2的上方，为实现操作机构6的智能化及自动化控制，在所述的支架8一侧设有上下限位开关81，所述的阀杆3上设有可活动调节的触发杆32，该触发杆32随阀杆3的升降触碰上下限位开关81并通过上下限位开关81控制操作机构6的开启与关闭，采用这种方式，可实现操作机构6的自动化控制并可极大节省人员成本，提高工作效益，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，由于在阀门使用一段时间后，阀杆3与阀盖2的摩擦阻力相对加大，为保证阀杆3的操作灵活性，降低其操作扭矩，所述的阀盖2一侧设有一注脂阀9，该注脂阀9与阀盖2通道相通；采用这种结构，可定期的对阀盖2注入滑润油脂进行维护保养，从而可最程度的保证阀杆3的灵活性，减小阀杆3与阀盖2通道的摩擦阻力及阀杆3的操作扭矩，因此，本实施例的实施方式为优选实施方式。

在本实施例中，所述的操作机构6可以为电动、气动、液压方式进行驱动，具体采用何种驱动方式，可根据实际需求而定。

上述实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种超高温高压截止阀，其包括有阀体、阀盖、阀杆、阀瓣、阀座及操作机构，所述的阀体内设有一进口及出口，所述的阀座固定于阀体的进口处，所述的阀瓣置于阀体的空腔内并与阀座相贴合形成密封，所述的阀杆一端与阀瓣相固定连接，其另一端与操作机构相连，在所述的阀杆与阀瓣内设有冷却通道；其特征在于所述的阀瓣与阀座之间至少设有两组密封面，在所述的阀瓣上设有分隔相邻密封面的环形缺槽，该环形缺槽两端与阀座通道内壁相贴合形成隔热槽。

2.根据权利要求1所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀瓣与阀座上各设有两组密封面，所述的阀瓣为圆形且其前端部直径小于后端部，所述的阀瓣两组密封面分别设在其前、后端部上，所述阀座的两组密封面其中一组设置在阀座通道的内壁上，其另外一组设置在阀座通道的出口处；所述的阀瓣前端部密封面***阀座通道内与其内壁的密封面相贴合形成第一道密封，所述的后端体密封面与阀座通道出口处的密封面相贴合形成第二道密封。

3.根据权利要求1或2所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀瓣包括有阀瓣本体及连接套，该连接套外壁与阀瓣固定连接，所述的阀杆底端与连接套内壁相固定连接；所述的阀座包括有阀座本体及内套，该内套与阀座本体固定连接，所述的阀瓣两组密封面设置在阀瓣本体上，所述的阀座两组密封面设置在内套上，所述的阀瓣本体***内套内形成双重密封。

4.根据权利要求3所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀瓣本体与内套均采用钨钴钽铌合金材料制造，所述的阀座本体与连接套均采用GH3128合金材料制造。

5.根据权利要求4所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀瓣前端部上设有一隔热板，所述的隔热板下方盖置有一挡板，该挡板与阀瓣前端部固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的隔热板为耐高温的莫来石材料，所述的挡板材料与阀瓣本体材料相同。

7.根据权利要求6所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀座本体内设有一环形凹槽，所述的阀体两侧均设有一冷却孔，该冷却孔与环形凹槽相连通形成独立的冷却通道。

8.根据权利要求7所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀体内设有保温层，该保温层与阀体内壁相紧贴并固定相连。

9.根据权利要求8所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的操作机构通过一支架固定安装在阀盖的上方，在所述的支架一侧设有上下限位开关，所述的阀杆上设有一可活动调节的触发杆，该触发杆随阀杆的升降触碰上下限位开关并通过上下限位开关控制操作机构的开启与关闭。

10.根据权利要求9所述的一种超高温高压截止阀，其特征在于所述的阀盖一侧设有一注脂阀，该注脂阀与阀盖通道相通。