[发明专利]截止阀

说明书

技术领域

本发明涉及阀门领域，特别地，涉及一种水冷式超高温截止阀。

背景技术

在许多高温流体的管路系统中需要装配截止阀，由于这种截止阀应用于高温环境中，其各种物理性能和机械性能都将发生变化，导致高温截止阀在结构设计和材料选择方面非常严格。当截止阀的使用温度超过450℃时，截止阀容易出现蠕动和断裂。目前，高温截止阀主要是由耐高温的材料制成，但当使用的最高工作温度超过730℃时，该截止阀不再适用。另一方面，当前高温截止阀通常采用阀体与截止阀控制执行机构单独设计，且重点在于阀瓣与阀座密封面的冷却上，忽视了阀芯密封结构和阀门控制机构的冷却，这使得阀芯密封结构容易失效，且随着热量的继续传递，对阀门控制机构也容易造成威胁，使其难以胜任更高的工作温度。

发明内容

本发明目的在于提供一种截止阀，以解决现有截止阀的阀芯遇高温容易变形、密封效果减弱的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种截止阀，包括：阀体和阀芯，阀体包括阀腔和密封锥面，阀体上设置有流体入口接嘴和流体出口接嘴，流体入口接嘴和流体出口接嘴分别与阀腔连通；阀芯包括密封锥头，阀芯设置在阀腔内，密封锥头可活动地设置在密封锥面处，密封锥头和密封锥面之间密封配合；阀体上还设置有冷却液入口接嘴和冷却液出口接嘴，阀体内设置有第一冷却液管路，阀芯内设置有第二冷却液管路，冷却液入口接嘴、第一冷却液管路、第二冷却液管路和冷却液出口接嘴依次连通。

进一步地，阀芯的周壁上设置有冷却液入口和冷却液出口，第一冷却液管路和第二冷却液管路通过冷却液入口连通，第二冷却液管路和冷却液出口接嘴通过冷却液出口连通。

进一步地，阀体在冷却液入口和阀腔之间的内壁上设置有第一密封圈和第二密封圈，第一密封圈和第二密封圈均为金属密封圈。

进一步地，阀体还设置有第一集液腔、第二集液腔和第三集液腔，第一集液腔设置在第一密封圈和第二密封圈的外周，第二集液腔设置在冷却液入口与阀体相连接的位置，第三集液腔设置在冷却液出口接嘴与冷却液出口之间。

进一步地，阀芯的第二端设置有台肩，阀体和阀芯以及台肩围成的空间形成第一气腔，阀体上设置有第一气孔接嘴，第一气孔接嘴与第一气腔连接；截止阀还包括阀盖，阀盖套盖在阀体的端部，阀盖与阀芯之间围成的空间形成第二气腔，阀盖上设置有第二气孔接嘴，第二气孔接嘴与第二气腔连接。

进一步地，第二集液腔和第三集液腔之间的阀体内壁上设置有第三密封圈；第三集液腔和第一气腔之间的阀体内壁上设置有第四密封圈；第一气腔和第二气腔之间的阀体内壁上设置有第五密封圈。

进一步地，阀体包括阀座和阀筒，阀座和阀筒固定连接；阀座上设置有定位凸台和有孔板，阀筒和阀座通过定位凸台和有孔板定位装配。

进一步地，阀芯包括阀头和阀杆，阀头和阀杆固定连接；阀杆上设置有定位槽，阀杆与阀头通过定位槽定位装配。

进一步地，阀头的内部为空腔，阀杆的第二端设置为空心管路，阀杆的第二端伸入到空腔内，阀杆的第二端外周壁与空腔的内周壁之间设置有间隙；阀杆的第二端外周壁与空腔的内周壁之间的间隙和阀杆的第二端的空心管路构成第二冷却液管路。

进一步地，阀座、阀筒、阀头和阀杆使用高温合金整体切削而成；阀座和阀筒通过焊接固定连接，阀头和阀杆通过焊接固定连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明在阀体与阀芯中设置了一条冷却液体的回路，可以同时对阀体、阀芯以及两者的密封面进行冷却，这样，大大加强了截止阀的冷却效果，使得该截止阀适用于更高的工作温度。

2、本发明在阀体与阀芯之间设置了三个集液腔，而该三个集液腔之间的冷却液流道相对比较狭小，使得在能够保证冷却液充足的条件下，流路中的冷却液流速相对较高，这样可以防止死水区的形成，并增强冷却换热效果。

3、第一集液腔和第二集液腔间的孔板两侧压差可使冷却水从四周均匀流入第二级集液腔，保证冷却的均匀性；开孔位置靠近壁面，可进一步增强对壁面的冷却。

4、第二集液腔和第三集液腔在充当阀芯冷却通道入口、出口的同时可对阀芯、阀杆以及阀筒实施冷却，防止热量传递至阀筒上部而造成气体腔密封结构失效以及操纵气温度、压力的急剧变化，给阀门控制带来不确定性。

5、本发明的截止阀在阀体与阀芯以及阀盖之间设置了两个气体腔，对该两个气体腔中冲入或者排除高压气体，以推动阀芯上下移动，实现截止阀的开闭，使得截止阀的控制机构更加简单，且控制操作更加方便简捷。