一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，包括設(shè)置進(jìn)氣口和出氣口的閥體，所述閥體底部設(shè)置注有液體金屬的密封槽，所述閥體上設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)下部設(shè)置與所述密封槽配合的隔離罩體，所述升降機(jī)構(gòu)包括閥桿和閥桿驅(qū)動裝置，所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體上的套筒和所述套筒上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端連接所述閥桿。本發(fā)明選用低溫液體金屬密封的密封形式，輕松實(shí)現(xiàn)了隔離罩體的絕對密封的技術(shù)效果，并對閥桿運(yùn)動過程中容易產(chǎn)生的晃動、震動及帶來的泄漏問題作了相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)，加之所述閥座內(nèi)和閥蓋內(nèi)壁設(shè)置有保溫層，特別適用于高溫氣體中含易冷凝成分的場合，設(shè)備使用周期長，損耗小，推廣使用價(jià)值高。
【專利說明】一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及閥門【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫氣體系統(tǒng)管路通斷控制部位的密封技術(shù)是目前有關(guān)領(lǐng)域亟待解決的問題，傳統(tǒng)的控制方式一般采用碟式截止閥。碟式截止閥一是閥瓣與閥體之間間隙較大，二是易于磨損，三是容易生銹，因而密封性差，需經(jīng)常維修、更換，造成購置成本、使用成本增加。此夕卜，現(xiàn)有的截止閥，閥體與閥瓣配合的接觸面通常設(shè)置為面積較大的平面，兩個(gè)硬質(zhì)平面接觸密封，在高溫、高壓狀態(tài)下，容易將廢氣處理過程中產(chǎn)生的物質(zhì)或雜質(zhì)積存在該平面上，導(dǎo)致接觸面與閥瓣的吻合不嚴(yán)密，降低了密封性，特別是在溫度達(dá)到400?600°C甚至更高溫度的情況下，當(dāng)前的閥體滿足不了完全截止的要求，那么對于開閉可燃性氣體甚至是有毒氣體的情況下，長時(shí)間的泄露就有可能使得工人面臨很大的安全隱患，甚至生命危險(xiǎn)，不利于而且安全生產(chǎn)和操作工人的生命健康安全。盡管如此，高性能的截止閥聯(lián)接法蘭通常與殼體一體鑄造并通過機(jī)加工制成，其結(jié)構(gòu)厚重，生產(chǎn)成本高，而且不能從根本上解決相應(yīng)的問題。CN 203023508 U公開了一種平衡式高壓截止閥，它包括由閥瓣和閥桿構(gòu)成的導(dǎo)向密封機(jī)構(gòu)，在導(dǎo)向密封機(jī)構(gòu)與閥體的連接處設(shè)置外密封套機(jī)構(gòu)，且導(dǎo)向密封機(jī)構(gòu)的上部與傳動機(jī)構(gòu)相連接，在所述的傳動機(jī)構(gòu)中固定設(shè)置傳動螺母，傳動螺母與閥桿螺紋連接，且傳動螺母上下安裝推力軸承；在所述的閥桿上設(shè)有防止閥桿轉(zhuǎn)動的閥桿防回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。但是上述平衡式高壓截止閥屬于兩個(gè)硬質(zhì)平面接觸密封范疇，在高溫、高壓狀態(tài)下，仍然容易吻合不嚴(yán)密，降低密封性，因此需要進(jìn)一步的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述缺陷，本發(fā)明提供一種密封無間隙、密封性好、故障率低、使用壽命長、造制成本低、使用成本低的高溫環(huán)境用氣體管道密封閥。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的技術(shù)方案是:一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，包括設(shè)置進(jìn)氣口和出氣口的閥體，所述閥體底部設(shè)置注有液體金屬的密封槽，所述閥體上設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)下部設(shè)置與所述密封槽配合的隔離罩體。
[0005]所述升降機(jī)構(gòu)包括閥桿和閥桿驅(qū)動裝置，所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體上的套筒和所述套筒上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端連接所述閥桿。
[0006]所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端通過聯(lián)軸器連接所述閥桿。
[0007]所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)為液壓缸或氣缸或電動螺旋絲桿升降機(jī)。
[0008]所述閥桿上設(shè)置定導(dǎo)件，所述套筒內(nèi)側(cè)設(shè)置滑軌，所述定導(dǎo)件與滑軌間隙配合。
[0009]所述閥體內(nèi)側(cè)設(shè)置密封構(gòu)件。
[0010]所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層。
[0011]所述閥體上設(shè)置閥桿導(dǎo)向組件。
[0012]所述閥體下部周側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。[0013]所述閥體外側(cè)設(shè)置液位顯示機(jī)構(gòu)和/或液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)。
[0014]所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)設(shè)置有液位檢測和自動加液裝置。
[0015]所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥的使用方法，包括以下步驟:
1)所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥使用時(shí)必須保證所述閥桿豎直向上安裝；
2)根據(jù)閥的通徑、進(jìn)出氣端壓力、壓差及密封液體的種類設(shè)定液位的高度；
3)啟動所述加熱機(jī)構(gòu)對閥體進(jìn)行預(yù)熱；
4)通過液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)向所述儲液槽內(nèi)充裝密封液體至設(shè)定高度；
5)根據(jù)需要通過所述閥桿驅(qū)動裝置進(jìn)行閥的啟閉操作；
6)當(dāng)所述儲液槽內(nèi)密封液體的液位低于設(shè)定的最低限位時(shí)，通過所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)向所述儲液槽內(nèi)補(bǔ)加密封用的液體金屬。
[0016]本發(fā)明在使用時(shí)必須保證所述閥桿豎直向上安裝，并保證所述隔離罩體與所述閥桿的正確垂直角度關(guān)系；根據(jù)閥的通徑、進(jìn)出氣端壓力、壓差及密封液體的種類設(shè)定液體金屬的高度；啟動所述加熱機(jī)構(gòu)對閥體進(jìn)行預(yù)熱，通過液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)向所述密封槽內(nèi)充裝密封液體至設(shè)定高度；根據(jù)需要通過所述閥桿驅(qū)動裝置進(jìn)行閥的啟閉操作，當(dāng)閥閉合時(shí)，若所述密封槽內(nèi)密封的液體金屬的液位低于設(shè)定的最低限位時(shí)，通過調(diào)整閥門進(jìn)出端的壓差或/和進(jìn)行密封液體的補(bǔ)給，能夠有效防止因液態(tài)金屬缺少而造成閥門漏氣，引起不必要的事故；在閥體內(nèi)設(shè)置隔離罩體，當(dāng)閥桿下降時(shí)，所述隔離罩體與所述密封槽配合，隔離罩體采用低熔點(diǎn)的液體金屬作為密封介質(zhì)，所述密封用的液態(tài)金屬比重大，揮發(fā)性低，無毒性，低熔點(diǎn)，同等體積壓力大，密封效果好，能實(shí)現(xiàn)隔離罩體與閥體之間的絕對密封，以解決目前高溫氣體閥門的絕對密封難的問題；所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體上的套筒和所述套筒上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端通過聯(lián)軸器連接所述閥桿，不僅操作簡單、控制精確、省時(shí)省力，而且使用聯(lián)軸器保證進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以選擇多種工作形式，如液壓缸或氣缸或電動螺旋絲桿升降機(jī)，均可以使得所述閥桿直線升降而不會被迫旋轉(zhuǎn)；所述閥桿上設(shè)置定導(dǎo)件，所述套筒內(nèi)側(cè)設(shè)置滑軌，所述定導(dǎo)件與滑軌間隙配合，不僅能防止閥桿旋轉(zhuǎn)，且使閥桿正常進(jìn)行上下運(yùn)動，防止偏擺晃動導(dǎo)致運(yùn)動軌跡不準(zhǔn)確；所述閥體設(shè)置閥桿導(dǎo)向構(gòu)件，共同起到導(dǎo)向作用，防止隔離罩體傾斜導(dǎo)致密封不嚴(yán)；所述閥體內(nèi)側(cè)設(shè)置密封構(gòu)件，保證閥桿升降過程中不漏氣，密封效果好；所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層，不僅能承受高溫條件下正常使用，而且利用其保溫效果避免內(nèi)部氣體溫度降低和/或液態(tài)金屬性質(zhì)變化，特別是在傳輸含有煤焦油等成分其他時(shí)候，避免其冷凝粘接在閥芯上導(dǎo)致設(shè)備密封性能降低和設(shè)備損壞；所述閥體下部周側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)，通用性強(qiáng)，針對高溫氣體管道正常使用時(shí)只用初次加熱液態(tài)金屬即可；所述閥體設(shè)置液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，不僅方便觀察密封槽內(nèi)的液位高低，而且能夠方便添加液體，液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置三通閥，便于排除密封槽內(nèi)的液體，進(jìn)而快速清理密封槽，進(jìn)一步的，所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)設(shè)置有液位檢測和自動加液裝置，當(dāng)液位高于設(shè)定值或低于設(shè)定值，液位檢測自動傳遞信號不僅能提醒工作人員調(diào)整壓差，還能自動及時(shí)加注液體金屬，避免泄漏事故的發(fā)生。
[0017]本發(fā)明針對硬質(zhì)接觸面在高溫壓條件下密封不嚴(yán)的技術(shù)難題，提出了新的技術(shù)方案，選用低溫液體金屬密封的密封形式，輕松實(shí)現(xiàn)了隔離罩體的絕對密封的技術(shù)效果，并對閥桿運(yùn)動過程中容易產(chǎn)生的晃動、震動及帶來的泄漏問題作了相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)，加之所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層，特別適用于高溫氣體中含有易冷凝成分的氣體傳輸控制，設(shè)備使用周期長，損耗小，在有限的資源條件下實(shí)現(xiàn)了最大的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的推廣使用價(jià)值。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1是本發(fā)明的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的橫剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實(shí)施例二縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4是本發(fā)明實(shí)施例二縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5是本發(fā)明實(shí)施例五所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例一
如圖1和圖2所示，一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，包括設(shè)置進(jìn)氣口 I和出氣口 2的閥體3，所述閥體3底部設(shè)置注有液體金屬4的密封槽5，所述閥體3上設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)包括閥桿7和閥桿驅(qū)動裝置，所述閥桿7下部連接隔離罩體8，所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體3上的套筒9和所述套筒9上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)10，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10輸出端通過聯(lián)軸器11連接所述閥桿7，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10為電動螺旋絲桿升降機(jī)；所述閥桿7上設(shè)置定導(dǎo)件12，所述套筒9內(nèi)側(cè)設(shè)置滑軌13，所述定導(dǎo)件12與滑軌13間隙配合；所述閥體3內(nèi)壁設(shè)置有保溫層14 ;所述閥體3內(nèi)側(cè)設(shè)置密封構(gòu)件15，密封構(gòu)件15為閥桿7周側(cè)的密封套環(huán)；所述閥體3上設(shè)置閥桿導(dǎo)向組件161，閥體3下部周側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)18，所述閥體3外側(cè)液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17。
[0020]所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥的使用方法，包括以下步驟:
1)所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥使用時(shí)必須保證所述閥桿7豎直向上安裝；
2)根據(jù)閥的通徑、進(jìn)出氣端壓力、壓差及密封液體的種類設(shè)定液位的高度；
3)啟動所述加熱機(jī)構(gòu)18對所述閥體3進(jìn)行預(yù)熱；
4)通過液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17向所述儲液槽內(nèi)充裝密封液體至設(shè)定高度；
5)根據(jù)需要通過所述閥桿驅(qū)動裝置進(jìn)行閥的啟閉操作；
6)當(dāng)所述儲液槽內(nèi)密封液體的液位低于設(shè)定的最低限位時(shí)，通過所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17向所述儲液槽內(nèi)補(bǔ)加密封用的液體金屬4。
[0021]實(shí)施例二
如圖3所示，與實(shí)施例一的區(qū)別在于:所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體3上的套筒9和所述套筒9上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)10，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10為氣缸，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10輸出端連接所述閥桿7。
[0022]實(shí)施例三
與實(shí)施例一或二的區(qū)別在于:所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體3上的套筒9和所述套筒9上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)10，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10為液壓缸，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)10輸出端連接所述閥桿7。
[0023]實(shí)施例四 如圖4所示，與實(shí)施例一或二的區(qū)別在于:所述閥體3上設(shè)置閥桿導(dǎo)向組件162。
[0024]實(shí)施例五
如圖5所示，與實(shí)施例一或二的區(qū)別在于:所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17設(shè)置有液位檢測和自動加液裝置，包括液位傳感器19、控制芯片20和報(bào)警裝置21，所述控制芯片20通過電磁閥22連接液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)17的注油閥。
[0025]本發(fā)明在使用時(shí)必須保證所述閥桿豎直向上安裝，并保證所述隔離罩體與所述閥桿的正確垂直角度關(guān)系；根據(jù)閥的通徑、進(jìn)出氣端壓力、壓差及密封液體的種類設(shè)定液體金屬的高度；啟動所述加熱機(jī)構(gòu)對閥體進(jìn)行預(yù)熱，通過液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)向所述密封槽內(nèi)充裝密封液體至設(shè)定高度；根據(jù)需要通過所述閥桿驅(qū)動裝置進(jìn)行閥的啟閉操作，當(dāng)閥閉合時(shí)，若所述密封槽內(nèi)密封的液體金屬的液位低于設(shè)定的最低限位時(shí)，通過調(diào)整閥門進(jìn)出端的壓差或/和進(jìn)行密封液體的補(bǔ)給，能夠有效防止因液態(tài)金屬缺少而造成閥門漏氣，引起不必要的事故；在閥體內(nèi)設(shè)置隔離罩體，當(dāng)閥桿下降時(shí)，所述隔離罩體與所述密封槽配合，隔離罩體采用低熔點(diǎn)的液體金屬作為密封介質(zhì)，所述密封用的液態(tài)金屬比重大，揮發(fā)性低，無毒性，低熔點(diǎn)，同等體積壓力大，密封效果好，能實(shí)現(xiàn)隔離罩體與閥體之間的絕對密封，以解決目前高溫氣體閥門的絕對密封難的問題；所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體上的套筒和所述套筒上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端通過聯(lián)軸器連接所述閥桿，不僅操作簡單、控制精確、省時(shí)省力，而且使用聯(lián)軸器保證進(jìn)給機(jī)構(gòu)可以選擇多種工作形式，如液壓缸或氣缸或電動螺旋絲桿升降機(jī)，均可以使得所述閥桿直線升降而不會被迫旋轉(zhuǎn)；所述閥桿上設(shè)置定導(dǎo)件，所述套筒內(nèi)側(cè)設(shè)置滑軌，所述定導(dǎo)件與滑軌間隙配合，不僅能防止閥桿旋轉(zhuǎn)，且使閥桿正常進(jìn)行上下運(yùn)動，防止偏擺晃動導(dǎo)致運(yùn)動軌跡不準(zhǔn)確；所述閥體設(shè)置閥桿導(dǎo)向構(gòu)件，共同起到導(dǎo)向作用，防止隔離罩體傾斜導(dǎo)致密封不嚴(yán)；所述閥體內(nèi)側(cè)設(shè)置密封構(gòu)件，保證閥桿升降過程中不漏氣，密封效果好；所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層，不僅能承受高溫條件下正常使用，而且利用其保溫效果避免內(nèi)部氣體溫度降低和/或液態(tài)金屬性質(zhì)變化，特別是在傳輸含有煤焦油等成分其他時(shí)候，避免其冷凝粘接在閥芯上導(dǎo)致設(shè)備密封性能降低和設(shè)備損壞；所述閥體下部周側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)，通用性強(qiáng)，針對高溫氣體管道正常使用時(shí)只用初次加熱液態(tài)金屬即可；所述閥體設(shè)置液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)，不僅方便觀察密封槽內(nèi)的液位高低，而且能夠方便添加液體，液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)的下端設(shè)置三通閥，便于排除密封槽內(nèi)的液體，進(jìn)而快速清理密封槽，進(jìn)一步的，所述液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)設(shè)置有液位檢測和自動加液裝置，當(dāng)液位高于設(shè)定值或低于設(shè)定值，液位檢測自動傳遞信號不僅能提醒工作人員調(diào)整壓差，還能自動及時(shí)加注液體金屬，避免泄漏事故的發(fā)生。
[0026]本發(fā)明針對硬質(zhì)接觸面在高溫壓條件下密封不嚴(yán)的技術(shù)難題，提出了新的技術(shù)方案，選用低溫液體金屬密封的密封形式，輕松實(shí)現(xiàn)了隔離罩體的絕對密封的技術(shù)效果，并對閥桿運(yùn)動過程中容易產(chǎn)生的晃動、震動及帶來的泄漏問題作了相應(yīng)的技術(shù)設(shè)計(jì)，加之所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層，特別適用于高溫氣體中含有易冷凝成分的氣體傳輸控制，設(shè)備使用周期長，損耗小，在有限的資源條件下實(shí)現(xiàn)了最大的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益，具有很好的推廣使用價(jià)值。
【權(quán)利要求】
1.一種高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，包括設(shè)置進(jìn)氣口和出氣口的閥體，其特征在于:所述閥體底部設(shè)置注有液體金屬的密封槽，所述閥體上設(shè)置有升降機(jī)構(gòu)，所述升降機(jī)構(gòu)下部設(shè)置與所述密封槽配合的隔離罩體。
2.如權(quán)利要求1所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述升降機(jī)構(gòu)包括閥桿和閥桿驅(qū)動裝置，所述閥桿驅(qū)動裝置包括設(shè)置在閥體上的套筒和所述套筒上的進(jìn)給機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)給機(jī)構(gòu)輸出端通過聯(lián)軸器連接所述閥桿。
3.如權(quán)利要求1或2所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥桿上設(shè)置定導(dǎo)件，所述套筒內(nèi)側(cè)設(shè)置滑軌，所述定導(dǎo)件與滑軌間隙配合。
4.如權(quán)利要求1或2所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥體內(nèi)側(cè)設(shè)置密封構(gòu)件。
5.如權(quán)利要求1所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥體內(nèi)壁設(shè)置有保溫層。
6.如權(quán)利要求1所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥體上設(shè)置閥桿導(dǎo)向組件。
7.如權(quán)利要求1所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥體下部周側(cè)設(shè)置加熱機(jī)構(gòu)。
8.如權(quán)利要求1所述高溫環(huán)境用氣體管道密封閥，其特征在于:所述閥體外側(cè)設(shè)置液位顯示機(jī)構(gòu)和/或液體補(bǔ)充機(jī)構(gòu)。
【文檔編號】F16K3/30GK103629380SQ201310639608
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月4日
【發(fā)明者】朱書成, 黃國團(tuán), 趙家亮, 呂艷吾 申請人:西峽龍成特種材料有限公司