[实用新型]一种超低温金属硬密封浮动球阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及流体技术，更具体地涉及一种超低温金属硬密封浮动球阀。

背景技术

随着石油化工的发展，特别是液化天然气、液氧、液氮等超低温产品的储存、运输和广泛应用，对超低温(-46～-254℃)工况下应用的超低温金属硬密封球阀的要求也越来越高。根据相关工程设计及工艺操作安全的要求，国内各阀门供应商一直在对超低温金属硬密封浮动球阀不同部位的结构设计进行研究，并做出相应的优化设计和改进都无法满足实际使用工况的要求。

目前使用的超低温金属硬密封浮动球阀大都为国外进口产品，且存在以下几点缺陷：

1、采用都是分体式下游密封阀座，在超低温工况下右阀体的收缩变形量、阀座以及下游阀座密封圈的收缩变形量不一样，导致此结构阀门在运行过程中常出现介质泄漏问题；

2、左阀体和右阀体之间、左阀体与加长填料函之间密封采用金属缠绕垫片或者弹簧蓄能密封圈密封，超低温工况下使用一段时间后，因为密封材质的冷却硬化、老化现象严重，导致阀门出现外漏，也就是我们常看见某些阀门外面的因介质外漏而结霜现象。

3、当超低温介质累积在阀腔中，在受到管道或者环境温度升高的影响，阀腔内的超低温介质体积就会激剧膨胀，经常出现因阀腔压力过高而发生阀体变形或者严重的造成阀体爆炸事故，危及人员生命和装置安全。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种保证在超低温下变形系数不同的球体和第二阀座发生弹性变形时，仍然能够实现球体和第二阀座之间的有效密封配合的超低温金属硬密封浮动球阀。

本实用新型的另一目的在于提供一种有效解决超低温状态下金属硬密封浮动球阀阀腔异常升压问题的超低温金属硬密封浮动球阀。

本实用新型提供一种超低温金属硬密封浮动球阀，其特征在于，包括阀体、阀座、球体、填料箱和阀杆，所述填料箱固定在所述阀体上，所述阀杆的一端穿过所述填料箱，与所述球体相连接，另一端设置于所述填料箱的外部；所述阀体、填料箱之间形成阀腔，所述球体设置于所述阀腔内，所述阀座设置于所述阀体和球体之间，并连接在所述阀体上；所述阀体包括相对设置的第一阀体和第二阀体，所述阀座包括第一阀座和第二阀座，所述第一阀座和第二阀座相对设置在所述球体的两侧，所述第一阀体和第二阀体通过第一螺纹连接件固定连接，在所述第一螺纹连接件的一端与阀体之间设置第一碟簧，在所述第一阀座和第一阀体之间设置有第二碟簧；所述第一阀座的外周上设置有阀腔泄压槽，所述阀腔泄压槽将所述阀腔与上游管道连通，所述第二阀座上设置有低温收缩弹性变形槽，所述球体上设置有阀腔泄压孔。

优选的，在所述第一阀体和第二阀体的结合面之间设置有第一金属密封圈。

优选的，所述第一阀座套设在所述第一阀体上，两者之间通过间隙配合进行活动连接。

优选的，所述第二阀座固定在所述第二阀体上。

优选的，所述第二阀座焊接在所述第二阀体上，或者直接将两者做成整体结构。

优选的，在所述阀体上设置有轴向贯通的第一流道，在所述球体上设置有与所述第一流道相配的第二流道。

优选的，在所述球体的一侧球面上设置有第一阀腔泄压孔，在所述球体上部的阀杆滑槽上设置有第二阀腔泄压孔，当阀门打开时，所述第二流道连通所述第一流道，所述第一阀腔泄压孔朝向阀腔，所述阀腔泄压孔连通所述阀腔和上下游管道；当阀门关闭时，所述第一阀腔泄压孔朝向上游方向，所述第一阀腔泄压孔连通所述阀腔与上游管道。

优选的，所述填料箱包括填料箱体和填料压盖，两者之间通过第三螺纹连接件固定连接；所述填料箱体的一端通过第二螺纹连接件固定在所述阀体上，所述压盖盖合在所述填料箱体的另一端面上，并通过第三螺纹连接件固定在所述填料箱体上；所述阀杆的一端依次穿过所述填料箱体和填料压盖，所述填料箱体、填料压盖和阀杆之间填充填料；所述填料采用了超低温填料垫和超低温V型填料组合密封的结构形式。

优选的，在所述第二螺纹连接件的一端和填料箱体之间设置第三碟簧，在所述第三螺纹连接件的一端和填料压盖的上端面之间设置有第四碟簧。

优选的，在所述填料箱的外周上设置有保温板；在所述阀杆和阀体之间设置有滑动轴承和止推轴承。

本实用新型提供的超低温金属硬密封浮动球阀，由于所述第二阀座上设置有低温收缩弹性变形槽，保证了在低温下变形系数不同的球体和第二阀座发生弹性变形时，仍然能够实现球体和第二阀座之间的有效密封配合；所述阀腔泄压孔与所述阀腔泄压槽配合，起到双重安全保障，有效解决了超低温状态下金属硬密封浮动球阀阀腔异常升压问题。