[发明专利]一种防抱死高温密封蝶阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种高炉尘气系统中使用的密封蝶阀，属于密封蝶阀技术领域。

背景技术

密封蝶阀是高炉尘气系统中的重要设备，在使用过程中，靠近高炉一端的金属密封蝶阀经常发生高温抱死故障，已经成为影响生产的的老大难问题。一旦阀门发生热抱死，就必须停炉降温，待系统温度降至近常温时，才能将阀门打开恢复生产。每发生一次热抱死，都将造成上亿元的休风损失，严重影响了企业的经济效益。

密封蝶阀产生高温热抱死现象，是传统硬密封金属蝶阀的材质与结构综合因素造成的。为了适应密封蝶阀的密封、耐磨、抗氧化等性能要求，阀门密封副都是选用优质不锈钢制作，而阀门本体是用优质碳素结构钢。这类阀门安装在近炉端高炉煤气管道系统时，温升到近350℃及以上时，不同材质的不同膨胀系数，便产生了膨胀差。由于现有的密封蝶阀的结构中，密封蝶阀的阀体密封圈与阀体为刚性连接，即两个构件焊接成一体。阀体密封圈及阀板密封环选用优质不锈钢（1Cr18Ni9Ti），而阀门本体及阀板本体是选用Q235优质碳素结构钢，二者膨胀系数不同，在温度由20℃升到350℃时，1Cr18Ni9Ti膨胀率17.4×10^-6/℃，碳素钢（12.5~13.7）×10^-6/℃，其温升膨胀率相差近为33％。不锈钢圈的膨胀量大于阀体产生的膨胀量，受阀体刚性结构的限制，无法按自身几何形态向外扩张，在阀体有限的的扩张范围内只有向着内向胀缩，而阀板密封环向外扩张便产生了叠加密合,这种叠加密合类似一个楔子在密封副中间使使阀门打开困难，即发生抱死。

以DN600金属硬密封蝶阀为例，当管道由20℃升温达到350℃时，阀体密封副直径设定为580mm，阀板密封环及阀体密封圈均应按照580×17.5×（350-20）℃×10^-6=3.3mm，产生膨胀量。而承接（焊接）阀体密封圈的碳钢本体则是按照580×（12.5+13.7）/2×（350-20）℃×10^-6=2.5mm的膨胀量，限制着密封圈的自由伸胀。其中这0.8mm的膨胀差像一个楔子一样拱在密封副中间，形成三级过盈配合。这就是产生热抱死形成的原因。

目前，现有的高温密封蝶阀在高温工况下发生抱死的故障一直没有得到有效的解决，对生产的顺利进行产生了严重影响，不但打乱了生产的节奏和连续性，也给企业带来了巨大的经济损失，因此开发研制防高温抱死阀门成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种防抱死高温密封蝶阀，这种密封蝶阀避免了密封蝶阀不同部件因材质差异产生的不同膨胀量造成的抱死现象，同时能够使阀门始终处于良好的密封状态，保证阀门在设计温升范围内的正常运转开关工作。坡面半环与导流板阻止管道灰尘跌落密封面，防止密封副积灰影响密封。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种防抱死高温密封阀门，它包括阀体、阀体支承座、阀体密封圈、阀板密封环、阀板、阀杆、传动装置，阀体支承座与阀体相连接，传动装置与阀杆相连接，阀杆与阀板相连接，其改进之处是，阀体密封圈位于阀体支承座的内侧，沿着阀体密封圈的圆周有多个水平方向的锁紧螺栓与阀体支承座相连接，锁紧螺栓垂直于阀体密封圈的圆周平面，多个长形螺栓光孔及锁紧螺栓沿着阀体密封圈的圆周均布，在阀体支承座与阀体密封圈之间的接触面上有定向销，定向销沿着阀体密封圈的直径方向，阀体密封圈的外圆周面与阀体的内圆周面之间有2-3mm间隙。

上述防抱死高温密封阀门，所述阀板密封环与阀板焊接为一体。

上述防抱死高温密封阀门，所述阀体的下部安装坡面半环，坡面半环位于阀板密封环的通风面方向，坡面半环由垂直于阀体内壁的120°圆环和导流环组成，圆环的宽度为30mm，导流环的上端与圆环的上端相连接，导流环的下端与阀体内壁相连接，导流环的环面与阀体内壁呈20°-30°的导流角。坡面半环与导流板阻止管道灰尘跌落密封面，防止密封副积灰影响密封。

本发明的有益效果是：

本发明将阀体密封圈与阀体的连接结构由传统的焊接式的刚性连接改为阀体密封圈与阀体支承座的螺栓锁紧式的铰性连接，使阀体密封圈受温升影响而产生膨胀时，不受阀体的限制，消除了阀体温度变化对阀体密封圈胀缩的限制，也消除了阀门密封副结合面受到的温升胀缩的影响，密封副之间的浸合始终处在常温时的结合原始状态下，保证了阀门在设计温升范围内的正常运转开关工作。本发明避免了密封蝶阀不同部件因材质差异产生的不同膨胀量造成的抱死现象，同时能够使阀门始终处于良好的密封状态。