[发明专利]高温高压调节球阀平衡型金属阀座密封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种高温高压调节球阀平衡型金属阀座密封结构，具体地说是一种可广泛应用于纯净气液态介质、高温差工况等场合的阀座密封结构；属于仪表控制技术领域。

背景技术

球阀在石油化工、煤化工等装置上的应用非常广泛，特别是一些高温高压金属密封调节球阀，更是在特定的工况中无可替代，而其阀座密封部分的结构直接决定了阀门的使用性能。

在现有技术中，阀门通常采用弹簧加载补偿辅以O型圈或者石墨密封环等结构来实现阀座及阀球的密封。O型圈在阀门密封技术中使用广泛，但由于其材质的局限性，无法在超高温、超低温、高压差等工况下使用，并且O型圈容易磨损失效，使用寿命短，需经常检修更换；而传统的石墨密封环极容易因压力挤压而变形失效。在弹簧的选择上，通常采用蝶形弹簧和整周圆柱弹簧来实现弹力补偿，但却往往忽视阀座在介质力作用下，阀球会产生过大的摩擦力，增大其开关扭矩，而致使阀门无法打开，影响阀门调节性能。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种能保证阀门稳定运行、延长阀门使用寿命和降低阀门检修频率的高温高压调节球阀平衡型金属阀座密封结构。

  按照本发明提供的技术方案，高温高压调节球阀平衡型金属阀座密封结构包括阀体、阀座、辅助阀座、第一金属石墨环、推力环、金属O型圈、支撑环、第二金属石墨环及阀球；所述阀体与阀座连接，所述辅助阀座安装于阀体内；所述第一金属石墨环、推力环、金属O型圈、支撑环、第二金属石墨环依次安装于辅助阀座和阀座之间；在所述的推力环和支撑环之间安装金属O型圈可起到弹性补偿作用，所述平衡阀座紧靠于阀球。

作为本发明的进一步改进，所述阀座上设有平衡孔，可平衡阀体内介质力。

作为本发明的进一步改进，所述第一金属石墨环、第二金属石墨环

分别由多层不锈钢片和多层薄石墨片交替叠放加工而成。

作为本发明的进一步改进，所述金属O型圈采用Inconel X750材质，使其具有优良的弹性能力。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、由于采用了平衡孔阀座结构，有效的平衡了腔体内的各种压力。

2、第一金属石墨环4、第二金属石墨环8由多层不锈钢片和多层石墨片交替叠放加工而成，提高了高温高压下的使用性能。

3、O型圈采用Inconel 合金材质,与常用的O型圈结构相比，能够应用于超高温、低温等工况，更可以替代弹簧的作用，提供必要的密封补偿力，使阀座与阀球高效密封。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的辅助阀座密封状态示意图。

图3为金属O型圈结构图。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施方法对本发明作进一步说明。

如图所示：高温高压调节球阀平衡型金属阀座密封结构包括阀体1、阀座2、辅助阀座3、第一金属石墨环4、推力环5、金属O型圈6、支撑环7、第二金属石墨环8、平衡孔9、阀球10等零件组成。所述阀体1与阀座2连接，将所述辅助阀座3安装于阀体1内；所述第一金属石墨环4、推力环5、金属O型圈6、支撑环7、第二金属石墨环8依次安装于辅助阀座3和阀座2之间；在推力环5和支撑环7之间安装金属O型圈6可起到弹性补偿作用，所述平衡阀座3紧靠于阀球10。

本发明的工作原理：

当介质通过阀门时，介质力推动阀座2靠向阀球10，由于阀座2上设有平衡孔9，使部分压力通过平衡孔9充满辅助阀座3及阀座2之间部分；支撑环7受力向左位移压紧金属O型圈6、推力环5及第一金属石墨环4，可使辅助阀座3的后平面紧贴阀体1的凸面，形成阀座辅助压力密封，如图2所示；同样的，支撑环7受力也会向右位移，压紧第二金属石墨环8，随之推动阀座2与阀球10产生密封力。当介质进入阀体，通过阀座2上的平衡孔9可以分散阀腔的介质压力对阀座产生的推力，避免阀球产生过大的摩擦力，增大其开关扭矩，而致使阀门无法打开，影响阀门调节性能。

本发明利用阀座2上设有的平衡孔9来分散阀腔的介质压力对阀座产生的推力，避免阀球产生过大的摩擦力，增大其开关扭矩，而致使阀门无法打开，影响阀门调节性能。本发明提高了高温高压调节球阀在高温差场合调节性能、阀门密封元件和整阀使用的寿命。