[發明專利]高溫高壓調節球閥平衡型金屬閥座密封結構

無效

• 申請號: 201310637677.1
• 申請日: 2013-11-30
• 公開（公告）號: CN103672015A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 陳彥;陳忠鑫;孫遲月;鐘偉
• 申請（專利權）人: 無錫智能自控工程股份有限公司
• 主分類號: F16K5/20
• 分類號: F16K5/20;F16K5/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 殷紅梅

技術領域

本發明涉及一種高溫高壓調節球閥平衡型金屬閥座密封結構，具體地說是一種可廣泛應用于純凈氣液態介質、高溫差工況等場合的閥座密封結構；屬于儀表控制技術領域。

背景技術

球閥在石油化工、煤化工等裝置上的應用非常廣泛，特別是一些高溫高壓金屬密封調節球閥，更是在特定的工況中無可替代，而其閥座密封部分的結構直接決定了閥門的使用性能。

在現有技術中，閥門通常采用彈簧加載補償輔以O型圈或者石墨密封環等結構來實現閥座及閥球的密封。O型圈在閥門密封技術中使用廣泛，但由于其材質的局限性，無法在超高溫、超低溫、高壓差等工況下使用，并且O型圈容易磨損失效，使用壽命短，需經常檢修更換；而傳統的石墨密封環極容易因壓力擠壓而變形失效。在彈簧的選擇上，通常采用蝶形彈簧和整周圓柱彈簧來實現彈力補償，但卻往往忽視閥座在介質力作用下，閥球會產生過大的摩擦力，增大其開關扭矩，而致使閥門無法打開，影響閥門調節性能。

發明內容

本發明的目的在于克服上述不足之處，提供一種能保證閥門穩定運行、延長閥門使用壽命和降低閥門檢修頻率的高溫高壓調節球閥平衡型金屬閥座密封結構。

??按照本發明提供的技術方案，高溫高壓調節球閥平衡型金屬閥座密封結構包括閥體、閥座、輔助閥座、第一金屬石墨環、推力環、金屬O型圈、支撐環、第二金屬石墨環及閥球；所述閥體與閥座連接，所述輔助閥座安裝于閥體內；所述第一金屬石墨環、推力環、金屬O型圈、支撐環、第二金屬石墨環依次安裝于輔助閥座和閥座之間；在所述的推力環和支撐環之間安裝金屬O型圈可起到彈性補償作用，所述平衡閥座緊靠于閥球。

作為本發明的進一步改進，所述閥座上設有平衡孔，可平衡閥體內介質力。

作為本發明的進一步改進，所述第一金屬石墨環、第二金屬石墨環

分別由多層不銹鋼片和多層薄石墨片交替疊放加工而成。

作為本發明的進一步改進，所述金屬O型圈采用Inconel?X750材質，使其具有優良的彈性能力。

本發明與已有技術相比具有以下優點：

1、由于采用了平衡孔閥座結構，有效的平衡了腔體內的各種壓力。

2、第一金屬石墨環4、第二金屬石墨環8由多層不銹鋼片和多層石墨片交替疊放加工而成，提高了高溫高壓下的使用性能。

3、O型圈采用Inconel?合金材質,與常用的O型圈結構相比，能夠應用于超高溫、低溫等工況，更可以替代彈簧的作用，提供必要的密封補償力，使閥座與閥球高效密封。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明的輔助閥座密封狀態示意圖。

圖3為金屬O型圈結構圖。

具體實施方式

下面結合具體附圖和實施方法對本發明作進一步說明。

如圖所示：高溫高壓調節球閥平衡型金屬閥座密封結構包括閥體1、閥座2、輔助閥座3、第一金屬石墨環4、推力環5、金屬O型圈6、支撐環7、第二金屬石墨環8、平衡孔9、閥球10等零件組成。所述閥體1與閥座2連接，將所述輔助閥座3安裝于閥體1內；所述第一金屬石墨環4、推力環5、金屬O型圈6、支撐環7、第二金屬石墨環8依次安裝于輔助閥座3和閥座2之間；在推力環5和支撐環7之間安裝金屬O型圈6可起到彈性補償作用，所述平衡閥座3緊靠于閥球10。

本發明的工作原理：

當介質通過閥門時，介質力推動閥座2靠向閥球10，由于閥座2上設有平衡孔9，使部分壓力通過平衡孔9充滿輔助閥座3及閥座2之間部分；支撐環7受力向左位移壓緊金屬O型圈6、推力環5及第一金屬石墨環4，可使輔助閥座3的后平面緊貼閥體1的凸面，形成閥座輔助壓力密封，如圖2所示；同樣的，支撐環7受力也會向右位移，壓緊第二金屬石墨環8，隨之推動閥座2與閥球10產生密封力。當介質進入閥體，通過閥座2上的平衡孔9可以分散閥腔的介質壓力對閥座產生的推力，避免閥球產生過大的摩擦力，增大其開關扭矩，而致使閥門無法打開，影響閥門調節性能。

本發明利用閥座2上設有的平衡孔9來分散閥腔的介質壓力對閥座產生的推力，避免閥球產生過大的摩擦力，增大其開關扭矩，而致使閥門無法打開，影響閥門調節性能。本發明提高了高溫高壓調節球閥在高溫差場合調節性能、閥門密封元件和整閥使用的壽命。