一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥的制作方法
【專利摘要】一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷防火球閥，包括閥體，閥體中部設(shè)有球芯體，上端連接上閥桿，閥桿上段與閥蓋上部密封函中的石墨填料配合伸出，與閥蓋支架上的執(zhí)行器組件連接；閥蓋外部設(shè)有單片大直徑散溫盤與項部設(shè)有多圈小直徑散溫盤組成的復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)形式，從而提高了平均溫傳導(dǎo)率，同時加大了項部外圍的冷溫與周圍環(huán)境對流散溫面積和溫差，散溫效果極佳，確保閥桿與石墨填料滑動配合處溫度在0℃以上不發(fā)生結(jié)冰粘結(jié)，確保閥門啟閉動作可靠，杜絕了結(jié)冰硬物劃傷閥桿與填料，增加了閥蓋及閥門整體強度。多重防火及靜電接地通路的結(jié)構(gòu)形式，能杜絕各種因素造成的火災(zāi)隱患，能阻隔管線火災(zāi)的蔓延。
【專利說明】一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種深冷球閥，具體涉及一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥。【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代液化天然氣、液氧、液氫、液氦等的_150°C至-250多。C深冷工況系統(tǒng)工藝過程自動控制中，深冷上裝式防火球閥起著十分重要的作用。在此過程控制中，要根據(jù)實時的數(shù)據(jù)信號，調(diào)節(jié)與啟閉介質(zhì)的流通參數(shù)?？刂苿幼鞯撵`敏性、可靠性、閥桿與填料間密封性與壽命是至關(guān)重要的。因為深冷上裝式防火球閥閥蓋中的閥桿部分下段與球芯體連接，上段與密封函中的石墨填料柔性配合伸出，再與執(zhí)行器連接，閥蓋中空間的深冷介質(zhì)是與閥體相通的，閥蓋的結(jié)構(gòu)形式必須要有良好的散溫效果，保證閥桿與石墨填料底部配合處溫度在o°c以上，以免凌固空氣中的水分而發(fā)生結(jié)冰粘結(jié)，才能確保閥門的調(diào)節(jié)與啟閉動作可靠效果。所以閥蓋的散溫性能好壞直接影響到系統(tǒng)的安全可靠和經(jīng)濟(jì)效益。然而在現(xiàn)有的技術(shù)中，深冷上裝式防火球閥閥蓋是采用單片大直徑散溫盤與加長閥蓋項部，但單散溫盤半徑加大，越靠外圍，深冷介質(zhì)基面?zhèn)鬟f的冷溫與環(huán)境對流的溫差越小，也就是說，降低了平均溫傳導(dǎo)率，散溫條件不夠充分，效果差；就得靠加長閥蓋項部，但加長項部外圍壁的冷溫與環(huán)境散溫對流的面積小，散溫條件也不夠好，還會降低閥蓋的強度，同時增加成本。散溫條件不充分會造成閥桿與填料滑動配合處結(jié)冰粘結(jié)，啟閉動作力矩大或不能動作，結(jié)冰硬物劃傷閥桿與填料，深冷球閥使用壽命短，更換頻繁。
[0003]球閥在全開及全閉時，閥體與閥芯體之間的空腔內(nèi)的介質(zhì)，因溫度升高體積會膨脹，壓力會升高。傳統(tǒng)技術(shù)是采用閥座前后壓力差來推開閥座密封圈實現(xiàn)泄放壓力功能。然而，即使是出廠調(diào)好了密封力在工況過程中受居多因數(shù)會改變可能加大，這樣閥體空腔內(nèi)壓力可能長期處于超高壓狀態(tài)。另外，在全閉時的上、下游泄放方向不能控制，會造成泄漏現(xiàn)象。還有防火密封圈的設(shè)置不夠充分，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的是提供一種復(fù)合散溫盤閥蓋上裝式防火球閥。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的:一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，防火球閥包括閥體，閥體上部設(shè)有閥蓋，閥體中部設(shè)有球芯體，球芯體的兩側(cè)設(shè)有閥座，球芯體的上端連接有上閥桿，下端連接下閥桿上閥桿上段與閥蓋上的密封函中的石墨填料相配合，并穿過支架，與執(zhí)行器連接；所述的閥蓋外部設(shè)有單片大直徑散溫盤，單片大直徑散溫盤上還設(shè)有設(shè)有多圈小直徑散溫盤，單片大直徑散溫盤和多圈小直徑散溫盤構(gòu)成一復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)；閥座設(shè)有硬密封面和耐低溫閥座密封圈，硬密封面和耐低溫閥座密封圈與球芯體組成的硬軟雙重密封副；閥座與閥體間的端頭段設(shè)由擋圈、第一石墨密封圈和單向活塞封組成的三重防火密封；中間段設(shè)有由彈簧座、單向氣缸封和第二石墨密封圈組成的三重防火密封；上閥桿36上設(shè)有第一鋼球22及第一圓柱壓縮彈簧，形成球芯體、上閥桿與閥體之間的靜電接地通路。[0006]所述的執(zhí)行器為手動、電動、或氣動式執(zhí)行器，帶動上閥桿以使球芯體作90°回轉(zhuǎn)運動。
[0007]所述的閥桿穿過閥蓋及密封函中的石墨填料、填料墊套和填料壓蓋；填料壓套內(nèi)外圓各設(shè)有O型密封圈，并由雙頭螺栓、六角螺母、碟形彈簧組成彈性壓緊機構(gòu)。
[0008]閥座上設(shè)有彈簧座、第二圓柱壓縮彈簧置于彈簧座內(nèi)，第二圓柱壓縮彈簧與彈簧墊相配合，彈簧墊外設(shè)有調(diào)節(jié)螺母，用于調(diào)節(jié)設(shè)置密封副間的彈性密封比壓。
[0009]在上游的閥座上設(shè)有由錐套、第二鋼球及第一圓柱壓縮彈簧組成的單向閥。
[0010]單片大直徑散溫盤與單圈小直徑散溫盤的散溫面積之比在10:1以上。
[0011]本發(fā)明提供的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥取得了以下的技術(shù)效果:
1、本發(fā)明由于采用提高溫傳導(dǎo)率λ、增加閥蓋與周圍環(huán)境對流散溫面積Α、與周圍環(huán)境對流散溫溫度差△ T三個參數(shù)的思路，來設(shè)計的閥蓋外部有單片大直徑散溫盤與項部多圈小直徑散溫盤組成的復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)形式，達(dá)到了極好的散溫效果，保證了閥桿與填料底部配合處溫度在0°C以上，杜絕了凌固空氣中的水分而發(fā)生結(jié)冰粘結(jié)，確保閥門啟閉動作可靠，和系統(tǒng)的安全可靠及提高經(jīng)濟(jì)效益；
2、本發(fā)明由于散溫條件充分，杜絕了結(jié)冰硬物劃傷閥桿與填料，使之保持密封性能運作使用周期長，從而延長了深冷閘閥的使用壽命，降低了工況系統(tǒng)維護(hù)成本；
3、本發(fā)明由于散溫條件充分，不必過大的加長閥蓋項部長度，增加了閥蓋及閥門整體強度，同時降低了閥門的制造成本。
[0012]4.本發(fā)明由于采用多重防火及完善的靜電接地通路的結(jié)構(gòu)形式，能杜絕各種因素造成的火災(zāi)隱患，能阻隔管線火災(zāi)的蔓延`。
[0013]5.本發(fā)明由于采用上游閥座設(shè)有單向閥泄壓結(jié)構(gòu)形式，閥體不再處于超高壓狀態(tài)，同時能控制泄放方向始終是上游，排除了全關(guān)閉時的泄漏現(xiàn)象。
[0014]6.本發(fā)明由于采用硬軟雙重密封副的結(jié)構(gòu)形式，具有很好的防火密封性能。
[0015]7.本發(fā)明由于采用彈性密封比壓調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)形式，在溫度變化的工況中，能保持合適的密封比壓。
[0016]8.本發(fā)明由于采用蓋密封函上部設(shè)有填料壓蓋用緊固件中有碟形彈簧彈性壓緊其中的石墨填料，使之與閥桿柔性滑動配合又不因溫度變化產(chǎn)生松弛而發(fā)生泄漏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0018]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，P代表進(jìn)口上游，PI代表出口下游。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)如圖1所示:參見附圖所示，一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:防火球閥包括閥體1，閥體I上部設(shè)有閥蓋33，閥體中部設(shè)有球芯體21，球芯體21的兩側(cè)設(shè)有閥座16，球芯體21的上端連接有上閥桿36，下端連接下閥桿10，上閥桿36上段與閥蓋33上的密封函中的石墨填料11相配合，并穿過支架32，與執(zhí)行器31連接；所述的閥蓋33外部設(shè)有單片大直徑散溫盤34，單片大直徑散溫盤34上還設(shè)有設(shè)有多圈小直徑散溫盤35,單片大直徑散溫盤34和多圈小直徑散溫盤35構(gòu)成一復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)；閥座16設(shè)有硬密封面和耐低溫閥座密封圈17，硬密封面和耐低溫閥座密封圈17與球芯體21組成的硬軟雙重密封副；閥座16與閥體I間的端頭段設(shè)由擋圈3、第一石墨密封圈4和PCFE單向活塞封5組成的三重防火密封；中間段設(shè)有由彈簧座18、PCFE單向氣缸封6和第二石墨密封圈7組成的三重防火密封；上閥桿36上設(shè)有第一鋼球22及第一圓柱壓縮彈簧25，形成球芯體21、上閥桿36與閥體I之間的靜電接地通路。
[0021]下端蓋14通過內(nèi)六角螺釘8與閥蓋I連接，在內(nèi)六角螺釘8上纏繞有金屬纏繞墊片9。
[0022]單片大直徑散溫盤34與單圈小直徑散溫盤35的散溫面積之比在10:1以上。
[0023]所述的執(zhí)行器31為手動、電動、或氣動式執(zhí)行器，帶動上閥桿36以使球芯體21回轉(zhuǎn)運動。
[0024]所述的閥桿穿過閥蓋33及密封函中的石墨填料11、填料墊套13和填料壓蓋27 ；填料壓套內(nèi)外圓各設(shè)有O型密封圈12，并由雙頭螺栓30、六角螺母29、碟形彈簧28組成彈性壓緊機構(gòu)。
[0025]閥座16上設(shè)有彈簧座18、第二圓柱壓縮彈簧19置于彈簧座18內(nèi)，第二圓柱壓縮彈簧19與彈簧墊20相配合，彈簧墊20外設(shè)有調(diào)節(jié)螺母15，用于調(diào)節(jié)設(shè)置密封副間的彈性密封比壓。
[0026]在上游的閥座16上設(shè)有由錐套26、第二鋼球24及第一圓柱壓縮彈簧25組成的單向閥。
[0027]本發(fā)明的設(shè)計原理如下:根據(jù)流體與固體間對流散溫量基本方程式為:散溫量Q=溫傳導(dǎo)率λ X散溫面積AX與周圍環(huán)境溫度差A(yù)T。
[0028] 申請人:從提高溫傳導(dǎo)率λ、增加閥蓋與周圍環(huán)境對流散溫面積Α、與周圍環(huán)境對流散溫溫度差ΛT三個參數(shù)的思路來設(shè)計閥蓋的結(jié)構(gòu)形式如下:
該深冷上裝式防火球閥的閥蓋外部設(shè)有單片大直徑散溫盤與項部設(shè)有多圈小直徑散溫盤組成的復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)形式，除了單片大直徑散溫盤前段散溫外，閥蓋項部又增加了多圈小直徑散溫盤，合理的設(shè)置間距，便于加工的薄小散溫盤厚度尺寸，以及合理的項部壁厚尺寸，從而提高了平均溫傳導(dǎo)率λ，同時加大了項部外圍的冷溫與周圍環(huán)境對流散溫面積A ;由于小直徑散溫盤半徑小，接近于深冷介質(zhì)基面?zhèn)鬟f過來的冷溫，處于最佳的冷溫與周圍環(huán)境對流散溫溫度差ΛΤ，至下而上的相鄰散溫盤之間溫差有很明顯的非線性梯度遞減，散溫效果極佳，確保閥桿與填料底部配合處溫度在0°C以上不發(fā)生結(jié)冰粘結(jié)。同時也縮短了閥蓋的長度，降低了成本。
[0029]另外，閥體空腔壓力泄放的結(jié)構(gòu)形式如下:在上游的閥座上設(shè)有由錐套、鋼球、圓柱壓縮彈簧組成的單向閥，合理的選用圓柱壓縮彈簧的預(yù)壓力，就可以有效的控制閥體空腔泄放壓力值，同時確保只能向上游方向泄放。
[0030]本發(fā)明還增加了多重防火密封與完善的靜電接地通路結(jié)構(gòu)形式，保證了靜電的及時順暢放出，能杜絕各種因素造成的火災(zāi)隱患。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:防火球閥包括閥體(1)，閥體(I)上部設(shè)有閥蓋(33)，閥體中部設(shè)有球芯體(21 )，球芯體(21)的兩側(cè)設(shè)有閥座(16)，球芯體(21)的上端連接有上閥桿(36)，下端連接下閥桿(10)，上閥桿(36)上段與閥蓋(33)上的密封函中的石墨填料(11)相配合，并穿過支架(32)，與執(zhí)行器(31)連接；所述的閥蓋(33)外部設(shè)有單片大直徑散溫盤(34)，單片大直徑散溫盤(34)上還設(shè)有設(shè)有多圈小直徑散溫盤(35)，單片大直徑散溫盤(34)和多圈小直徑散溫盤(35)構(gòu)成一復(fù)合散溫盤結(jié)構(gòu)；閥座(16)設(shè)有硬密封面和耐低溫閥座密封圈(17)，硬密封面和耐低溫閥座密封圈(17)與球芯體(21)組成的硬軟雙重密封副；閥座(16)與閥體(2)間的端頭段設(shè)由擋圈(3)、軸用鋼絲擋擋簧(2)、第一石墨密封圈(4)和單向活塞封(5)組成的三重防火密封；中間段設(shè)有由彈簧座(18)、單向氣缸封(6)和第二石墨密封圈(7)組成的三重防火密封；上閥桿(36)上設(shè)有第一鋼球(22)及第一圓柱壓縮彈簧(23)，形成球芯體(21)、上閥桿(36)與閥體(I)之間的靜電接地通路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:所述的執(zhí)行器(31)為手動、電動、或氣動式執(zhí)行器，帶動上閥桿(36)以使球芯體(21)回轉(zhuǎn)運動。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:所述的閥桿穿過閥蓋(33)及密封函中的石墨填料(11)、填料墊套(13)和填料壓蓋(27);填料壓套內(nèi)外圓各設(shè)有O型密封圈(12)，并由雙頭螺栓(30)、六角螺母(29)、碟形彈簧(28)組成彈性壓緊機構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:閥座(16)上設(shè)有彈簧座(18)、第二圓柱壓縮彈簧(19)置于彈簧座(18)內(nèi)，第二圓柱壓縮彈簧(19)與彈簧墊(20)相配合，彈簧墊(20)外設(shè)有調(diào)節(jié)螺母(15)，用于調(diào)節(jié)設(shè)置密封副間的彈性密封比壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:在上游的閥座(16)上設(shè)有由錐套(26)、第二鋼球(24)及第一圓柱壓縮彈簧(25)組成的單向閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合散溫盤閥蓋深冷上裝式防火球閥，其特征在于:單片大直徑散溫盤(34)與單圈小直徑散溫盤(35)的散溫面積之比在10:1以上。
【文檔編號】F16K5/06GK103672011SQ201310694234
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月18日
【發(fā)明者】陽學(xué)明, 章文忠 申請人:湖北泰和石化設(shè)備有限公司