[实用新型]一种超低温蝶阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体输送系统中的控制领域，尤其是涉及阀门控制领域的一种超低温蝶阀。

背景技术

液化天然气(LNG)是一种清洁、高效的能源。在环境问题日益显著的背景下，天然气作为清洁能源越来越受到青睐。由于这一趋势，天然气应用技术也得到了迅速发展，在液化天然气因其高效而被经常使用的运输领域尤其如此。我国近年来也越发注重对LNG的引进，在沿海布置了大量的LNG接收站而LNG从生产到消费的整个流程中，需要用到大量的阀门，该类阀门属于超低温阀门之一。做为近年来发展最为迅速的蝶阀来说，在LNG的运用中也越发重要起来。而国内对LNG用超低温蝶阀仍然是一空白。为此，研制开发LNG用超低温蝶阀势在必行。

发明内容

本实用新型所要解决的问题是，针对上述现有技术中的缺点，提出改进方案或者替换方案，尤其是一种超低温蝶阀。

为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：一种超低温蝶阀，包括阀体、阀杆、蝶板和蜗轮装置，其特征在于，所述阀体上设有流体通道，所述阀杆和蝶板设在阀体内；所述蝶板通过销与阀杆固定连接；所述阀杆顶部与蜗轮装置连接；所述阀杆与阀体之间设有填料组；所述填料组下方设有填料垫圈；所述填料组包括柔性石墨填料和石墨盘根填料；所述填料组上方依次设有填料压套和填料压盖；所述填料压盖通过双头螺栓与阀体固定连接；所述蜗轮装置包括手轮；所述手轮外表面设有防滑橡胶凸条。

该系列阀门主要针对LNG工况介质，公称压力150～600lb(1lb=0.454kg)，设计使用温度-196℃，公称通径DN200～DN1000。LNG超低温蝶阀根据使用工况的要求，有法兰、凸耳、对夹及对焊等连接方式。但由于LNG的着火性和爆炸性，其系统设备配套的LNG低温阀门的安全性、可靠性比普通低温阀门的要求更高，并且要求具有耐火设计。因此，LNG超低温蝶阀主管线多采用对焊结构设计。对焊结构的LNG超低温蝶阀主要包括带检修孔的阀体、检修阀盖、蝶板、阀杆和填料压套加长部分等零部件组合；阀体由于蝶阀的密封副均位于流体之中，长时间的运行必然导致密封圈的磨损，随之而来的是阀门密封性能下降，因此对焊连接蝶阀的维修是一个必须解决的问题。传统的蝶阀维修有两种方法，一种是直接将整个阀体从管线上卸下，才能从侧向取出进行密封机构的更换;另一种是在阀门顶部设有阀盖，在维修时，将整个阀盖连同蝶板、阀杆等机构整体从阀体中取出，实现蝶板密封件的在线更换。显然采用对焊结构，前一种阀门只能将管道切割才能维修，其成本和效果较差;而后一种维修也比较困难，并且不易保证精度。因此，在研制LNG超低温蝶阀时，在阀体上设置了检修孔，既能实现不用将整个阀体从流体管线中拆卸下来，也不需将阀杆和阀瓣有连接的部件都拆卸下来，即可更换阀体上的阀座和阀瓣的密封件，使阀门在线维修变得更方便、快捷。

密封副阀体上的阀座依靠镶嵌在阀体槽内的压环和螺钉固定于阀体上，蝶板主要由蝶板本体、压板以及密封件组合而成，阀座与蝶板上的密封件构成密封副。由于LNG常压下的温度为-162℃，因此密封副的设计采用了金属与非金属材料复合结构形式。

进一步，根据上述设计方案所述超低温蝶阀，所述填料组中间设有隔环，所述隔环将填料组分割为上下两部分。

进一步，根据上述设计方案所述超低温蝶阀，所述阀体与蝶板闭合处设有密封圈；所述密封圈外侧设有压板；所述压板通过内六角螺钉与阀体固定连接。

进一步，根据上述设计方案所述超低温蝶阀，所述蝶板与阀体闭合处设有与密封圈和压板匹配的阀瓣压圈；所述阀瓣压圈通过内六角螺钉与蝶板固定连接。

技术特点超低温阀门设计除了遵循一般阀门的设计原则外，还有一些特殊的要求。首先，应考虑阀门的主要部件应能承受持久的或瞬间的很大的温度变化而引起的应力;而且在压力和温度交变下的各种载荷的作用力，不应出现明显的弹塑性变形。设计时除了对阀体、阀盖进行常规的强度计算外，还应采用有限元应力分析和抗振分析等来确保阀门产品的可靠性，所以LNG超低温蝶阀均以低碳奥氏体不锈钢(CF3、CF3M)为主体材料，其耐低温性、耐压性、耐磨、耐蚀、焊接性、强度、冲击韧度、相对伸长率及组织稳定性等均优于其他材质。其次，在满足强度刚度要求的情况下，应力求零件的重量小，以减小热传导损失。再次，由于低温工况下阀体所承受的温度应力、连接管道的膨胀和收缩附加应力都很大，为了防止低温时应力集中的脆性破坏，壳体中的尖角、凹槽等应尽量避免。

进一步，根据上述设计方案所述超低温蝶阀，所述密封圈为聚三氟氯乙烯制成。