[发明专利]一种上装式低温固定球阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，尤其是低温阀门，具体涉及一种用于低温介质的采用上装式固定球结构的球阀。

背景技术

随着国际能源市场对液化天然气开发力度的不断加大，低温阀门的应用市场也变得更为广阔。同时，国内液化天然气（LNG）等低温行业也在迅速发展，对低温阀门需求量也在不断增长。

球阀采用球体作为启闭件，因其具有流阻小、结构简单、密封可靠、操作快捷等多方面优点而越来越多地受到客户的信赖。现有技术中，球阀的结构通常包括，阀体、设置在阀体内的阀座，与阀座密封连接的球体、阀盖，与球体连接设有阀杆，阀杆与阀盖间一般设有填料密封，通过阀杆的转动控制球体的转动，实现阀门的启闭。当用于低温流体时，阀杆和阀盖被加长。

固定球阀与浮动球阀相比，工作时，阀前流体压力在球体上产生的作用力全部传递给轴承，不会使球体向阀座移动，因而阀座不会承受过大的压力，所以 固定球阀的转矩小、阀座变形小，密封性能稳定、使用寿命长，适用于高压、大口径场合。

对于低温固定球阀，常见的是侧装式。然而，上装式球阀具有减少外漏点，减小管道应力对侧装式阀门中法兰的影响等更多的优势。上装式球阀在管线上拆卸简单迅速，维修方便快捷。当阀门在管线上出现故障需要维修时，不必从管线上拆卸阀门，只须拆掉中法兰螺栓和螺母，将阀盖和阀杆组合件一起从阀体中取下来，然后取出球体和阀座组合件。即可在线维修球体和阀座。这种维修节省了时间，将生产中的损失降到最低点。

但是，在低温工况下，上装式固定球阀对密封件（阀座密封环、泛塞密封圈）的要求高，对零件的精度要求很高，特别是阀体的尺寸及形位公差精度要求高。并且，由于存在低温介质，阀门中腔和加长阀盖与阀杆间的腔体内易因受热而发生超压情形。

发明内容

本发明的发明目的是提供一种上装式低温固定球阀，通过结构改进，提高阀门的密封性能，降低对阀门制作工艺的要求。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种上装式低温固定球阀，包括阀体、阀座、球体、阀杆和阀盖，阀体、阀座、球体上的通孔相连构成流体通道，所述阀座包括上游阀座和下游阀座，所述上游阀座在和球体结合处开设有连通槽，所述连通槽连通所述流体通道和阀门中腔，所述下游阀座上设有包括泛塞密封圈的密封结构。

上文中，通过对上下游阀座的不同设计，使得阀门中腔与阀门上游的流体通道连通，避免中腔超压。由此，降低了对各密封结构的压力。

进一步的技术方案，在所述阀杆底部设有环状凸起，所述阀盖上对应设有倒置的台阶，构成阀盖对阀杆的限位结构。采用该结构后，阀杆从阀盖的下部装入，具有真正的阀杆防吹出功能。

上述技术方案中，所述阀盖和阀杆上部设有密封填料，与所述密封填料相邻设有泛塞密封圈安装位。

所述阀盖与阀体配合处设有密封垫片，并设有泛塞密封圈安装位。通常采用垫片密封，当密封要求较高时，泛塞密封圈安装位内设有泛塞密封圈，由密封垫片和泛塞密封圈构成组合密封结构。通过两道密封，严格避免外漏。

上述技术方案中，所述阀座与阀体间设有预紧弹簧。

所述阀盖下部设有连通阀盖与阀杆间腔体与阀门中腔的泄压孔。

所述上游阀座和阀体间设有石墨防火圈。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1．本发明在上游阀座上设置连通槽，中腔不会超压，降低了对密封件的要求，下游实现双向密封。

2．本发明下游阀座采购特殊的密封结构，严格控制内漏；阀杆及中腔采用组合密封有效的保证无外漏，密封性能好。

3．本发明阀杆从阀盖下侧装入，具有真正的防吹出功能。

4．本发明在阀盖的下部设置了泄压孔，使颈部腔体与阀门中腔连通，从而避免了阀盖的腔体出现超压现象，尤其适合于采用加长阀盖结构的低温阀门使用。

5．实验表明，本发明的结构在低温 -196℃条件下能够保证可靠运行；阀门多次循环开关后，能保持压力边界完整、无损伤，动作正常，扭矩低，阀座泄漏满足标准要求，其最大的优点是能够实现真正意义上的在线维修。

附图说明

图1是本发明实施例的结构剖视示意图。

图2是图1中Ⅰ部的放大示意图。

图3是图1中Ⅱ部的放大示意图。

其中：1、阀体；2、阀盖；3、上游阀座；4、球体；5、阀杆；6、下游阀座；7、连通槽；8、石墨防火圈；9、泄压孔；10、环状凸起。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：