[发明专利]一种用于蝶阀的填料密封结构

说明书

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种用于蝶阀的填料密封结构。本发明通过括阀体与阀轴，阀体内设有流道及蝶板，阀轴由位于阀体上部的上阀轴和位于阀体下部的下阀轴组成，上阀轴端部与阀体之间设有上密封端盖与上自封组件，下阀轴端部与阀体之间设有下密封底座与下自封组件，下密封底座与下阀轴之间固定连接；流道在蝶板外侧依次设有蝶板压圈、填料垫、填料层、填料压套和填料压板；蝶板上下对称开设有等大的容纳填料垫和填料层的第一容纳腔；第一容纳腔内开设有盲孔，阀轴通过盲孔与蝶板固定连接，从而实现高压蝶阀整体更好的密封性。

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体为一种用于蝶阀的填料密封结构。

背景技术

目前国内外蝶阀产品都属于低压蝶阀，公称压力小于或等于PN100(600LB)，国内外关于蝶阀的公称压力标准最高也就PN100(600LB)，这主要是由于蝶阀的自身结构原因造成的，目前国际上大多数蝶阀都是采用多层次密封圈密封，由于多层次钢片能够承受的压力有限，造成蝶阀压力不能做得太高。另外一方面由于蝶阀需要阀轴固定阀板，高压下阀轴的承受的径向力大，对阀轴材质强度要求高。加之高压下介质压力由阀杆与阀体处的密封外漏，单靠压板的螺栓压力无法抵御高压下介质的渗透力。种种原因导致蝶阀经过多年的发展一直处于中低压状态。

专利CN202111206493.0公开了一种高压自密封蝶阀，解决了蝶阀高压使用的问题。包括阀体与阀轴，所述阀体内设有流道及蝶板，所述流道在蝶板外侧依次设有纯金属密封圈与纯金属阀座，所述纯金属阀座在流向端面上还设有活塞腔，所述阀轴上下两端分别为上阀轴与下阀轴，所述上阀轴端部与阀体之间设有上端盖组件与上自封组件，所述下阀轴端部与阀体之间设有下密封底座与下自封组件，所述下密封底座与下阀轴之间固定连接。所述纯金属阀座与流道之间还设有自密封凸台。其采用的现有蝶阀阀座固定，采用多层次密封圈，填料压盖预紧填料防止外漏等技术成熟运用，通过三种手段完全解决了现行蝶阀向高压力蝶阀发展的难点。但是该专利的碟板并不便于装配，且蝶阀的密封填料相关机构仍沿用公称压力小于或等于PN100(600LB)的设计，并不利于环境压力大于PN100(600LB)下的密封需求。

此外，关于蝶阀密封的研究，文献(《工程建设与设计》，夏许超，2019.07.10)给出了一种偏心阀的密封结构，重点介绍了适用于高温、低温以及高压密封的偏心蝶阀阀座密封结构的设计原理，探讨了偏心蝶阀密封副结构设计的初步研究，并例举出11种偏心蝶阀密封副结构原理图以及每种密封结构的特点，但是上述机构仅适用于偏心阀，仍未考虑到高压大于PN100(600LB)的环境，并不适用于高压自密封蝶阀。

关于高压蝶阀的应用，文献(“国产高压蝶阀在大型合成氨装置中的应用”，《中国氮肥》，2015年7月第4期)简介国产高压硬密封调节蝶阀在600kt/a合成氨装置合成气循环回路及合成塔温度控制环节的应用情况，着重阐述高压蝶阀的结构设计、材料选用、加工流程、执行器配置、耐压试验及其性能特点。其结构设计参数为：温度39.66～249.44℃，阀前压力15.15/15.90MPa，阀后压力15.10/15.87MPa，公称压力P250，公称通径DN150/DN400，流量系数KV580/4350。其提出的蝶板设计及其密封结构并不适用于高压自密封蝶阀。

此外，关于双程记忆合金，专利CN104291165B公开了一种金属打结器，包括有金属绳和加热枪；所述加热枪包括有手柄、通断开关和加热道；所述加热道为筒形空腔，在其筒壁内等距密布有与该加热道同轴的加热线圈；所述加热线圈耦合至位于手柄外壁的所述通断开关；所述通断开关耦合至位于手柄内部的交流电源；所述金属绳由良导热性的双程记忆合金做成，该金属绳的常温相被弯曲成打结状态，高温相伸展为一条直杆；与该金属打结器相匹配的缆绳的末端固定有金属环；该金属打结器可实现自动打结、操作简单，在紧急情况下节约大量时间，并能将缆绳牢固绑定。该专利的双程记忆合金可以实现在不同温度下形状的变化。然而，公称压力标准大于PN100(600LB)的高压蝶阀，由于其承受巨大的内部压力，现有的填料密封结构的密封效果差，特别是在使用一段时间后容易密封失效，已经不能满足高压蝶阀的密封需求。