[发明专利]一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于压力系统超压保护的安全阀，具体涉及一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀。

背景技术

当前安全阀广泛应用于石油、化工、电站、冶金、核电、国防等国民经济各个部门。随着生产效率的提高，对于能源的需求相应增加。为了节约能源，提高设备的使用效率，对于节能减排的要求也越来越严格，对提供超压保护的安全阀性能和密封性要求更为苛刻。

在动力锅炉、乙烯裂解炉等高温高压容器的超压保护中，对于蒸汽安全阀的动作性能参数要求极高：超过压力≤3%整定压力，启闭压差≤4%整定压力。对于某些特殊工况，例如核电主蒸汽安全阀，其超过压力要求≤1%整定压力，更为苛刻。普通的弹簧直接载荷式安全阀无法满足这些动作性能参数要求。普通的弹簧载荷式安全阀阀瓣的密封凸台在高温、高压蒸汽介质工况下的密封性能较差，也不符合系统要求。带背压调节机构的蒸汽安全阀可以基本满足上述动作参数的要求，然而由于结构的限制，为了起到背压调节的作用，必须设计成敞开式，这就造成在安全阀排放过程中蒸汽介质直接从阀门上方排放到环境中，即不安全，也不环保。尤其是核电主蒸汽安全阀，由于介质具有辐射性，更要避免直接排放。

在高温、高压蒸汽介质下，具有优良动作性能的阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀成为了在各行业实际使用中的迫切要求。

发明内容

为了克服目前安全阀在蒸汽装置上密封性差、性能超标的缺点，同时避免对外直接排放介质，本发明的目的在于提供一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀，该安全阀不仅在高温高压蒸汽工况下具有良好的阀座密封性、优良的调节性能，使安全阀在超过整定压力后迅速达到全开启状态，而且排放时介质不直接向外排放，减少了环境污染，也降低了弹簧直接被高温介质冲击的影响，提高了弹簧的稳定性。

实现本发明目的的技术方案：一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀，它包括阀座、阀体、阀盖，阀体的下部入口通过法兰与被保护的压力系统连接；所述的阀座与阀体通过螺纹相连并焊接为一体，内部具有空腔的阀瓣装在衬套和卡圈下方，由阀杆通过钢球压在阀座上；

阀体上部为阀盖，二者通过螺栓连接；阀帽安装在阀盖上方，通过螺钉与阀盖相连；弹簧安装在阀盖内部，通过下弹簧座压在阀杆上，弹簧上方设有上弹簧座和调整螺钉，调整螺钉通过螺纹连接在阀盖上端；

阀杆与卡环通过螺纹连接，阀盖与压环过盈配合安装在一起；阀杆及卡环穿过压环，卡环可以在压环内自由滑动，压环和卡环形成密封结构；导套设在阀体内部，其上部边缘悬挂于阀体上端与阀盖下端之间连接处的台阶上；

阀体内部设有下调节圈、上调节圈；下调节圈通过螺纹连接在阀座上部，由定位螺钉固定位置；通过调整下调节圈的上下位置，可以调节阀瓣、阀座、衬套及下调节圈组成的空间的大小；上调节圈通过螺纹连接在导套下部，由定位螺钉固定位置；通过调整上调节圈的上下位置，可以调节导套、衬套及上调节圈组成的空间的大小；

在导套上部，设有数个高低位置不同的小孔；随着上调节圈上下位置的变化，小孔被上调节圈的上部关闭或打开，使得由阀盖、导套、衬套及阀瓣组成的背压腔与阀体之间的流通面积发生变化；

在正常工作状态下，阀体入口、阀瓣与阀座形成一个密闭的腔，被保护的压力系统内的蒸汽介质积聚在这个腔内，阀瓣感应被保护的压力系统的介质压力；通过上下调节调整螺钉，可以控制弹簧的压缩状态，弹簧处于压缩状态，弹簧力通过阀杆、钢球作用在阀瓣上，克服介质对阀瓣向上的力，保持阀座与阀瓣的密封；

当被保护的压力系统内压力升高到一定压力时，阀瓣下端的压力与弹簧传递的竖直向下的力达到平衡，阀门开始开启，蒸汽介质通过阀瓣和阀座间的密封面开始泄出；随着压力继续升高，阀瓣向上运动，被保护的压力系统内压力得到释放。

如上所述的一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀，其所述的压环由石墨与金属复合而成，卡环可以在压环内自由滑动，石墨可以起到润滑作用防止金属材料与卡环咬死造成阀杆不能上下运动，又阻止了介质通过。所述的压环由石墨与铜复合而成。

如上所述的一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀，其所述的阀帽中部设有杠杆叉，阀帽一侧设有板手，均通过销轴与阀帽相连，通过提升板手，将杠杆叉抬起，杠杆叉与阀杆顶部的垫板接触，将阀杆提起，起到手动控制阀门开启作用。

如上所述的一种阀杆密封型封闭背压调节式蒸汽安全阀，其在所述的阀体内最低点设置了一处泄流孔，泄流孔处设置了泄流阀，通过螺纹连接在阀体上，泄流阀为手动常闭的截止阀，平时为关闭状态，在排水时，打开泄流阀，通过引出管将积聚的水排出到指定的回收管线中。