高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，是可廣泛用于煉油行業(yè)的高壓球閥，屬于儀表控制領(lǐng)域。其包括中閥體，中閥體兩側(cè)通過螺栓分別連接一個(gè)側(cè)閥體，中閥體上設(shè)有閥球安裝孔，閥球安裝孔開口處通過螺栓連接上蓋，上蓋上通過螺栓連接填料壓板。閥球安裝孔內(nèi)安裝整體式閥球，整體式閥球下端連接中閥體底部，上端伸出上蓋。本實(shí)用新型保證原油煉化裝置安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。本實(shí)用新型密封性能優(yōu)越、高動(dòng)作可靠性、長(zhǎng)壽命。
【專利說明】高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，是可廣泛用于煉油行業(yè)的高壓球閥，屬于儀表控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]石油作為一種不可再生資源，所面臨的供應(yīng)危機(jī)正在對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生越來越大的影響，這種持續(xù)加劇的影響不斷滲透進(jìn)每個(gè)人的生活。更新技術(shù)和工藝、提高對(duì)石油資源的利用效率目前是應(yīng)對(duì)這一問題的主要方案之一，而在整個(gè)石油產(chǎn)業(yè)中處于龍頭地位的原油煉化則顯得尤為關(guān)鍵。從加工方法到加工裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，煉油業(yè)正被迫經(jīng)歷著巨大的變化，更先進(jìn)的精細(xì)煉化技術(shù)提高了產(chǎn)量和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，但也對(duì)裝置的耐高溫、高壓能力和使用壽命提出了苛刻要求。上述變化加上低硫燃料標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)、低品級(jí)原油的加工要求以及更多的塔底殘留物需要轉(zhuǎn)換，使得可以耐2500LB及以上壓力的高壓切斷球閥需求量急劇攀升。
[0003]原油運(yùn)至煉油廠后首先需經(jīng)脫鹽罐進(jìn)行脫鹽處理，然后進(jìn)入常壓蒸餾塔進(jìn)行蒸餾分離，從常壓蒸餾塔出來的石腦油、汽油、柴油等不同分子量的輕油和重油分別進(jìn)入相應(yīng)的下游精煉裝置進(jìn)行精細(xì)化處理，經(jīng)過連續(xù)催化重整、固定床加氫處理、固定床氫化裂解、沸騰床氫化裂解等一系列處理后最終成為車用汽油、柴油、航空煤油、浙青等終端產(chǎn)品。在整個(gè)精煉裝置中幾乎絕大多數(shù)關(guān)鍵工藝位置都需要安裝2500LB以上壓力的高壓切斷球閥，較為典型的如固定床加氫處理、固定床氫化裂解、沸騰床氫化裂解等工藝裝置，實(shí)際工作壓力達(dá)20.5MPa以上的高分氣或冷高分氣油需要嚴(yán)密切斷，不能有任何內(nèi)漏或外漏現(xiàn)象，并且閥門在長(zhǎng)期處于關(guān)閉狀態(tài)的情況下必須保證隨時(shí)可以打開，這都對(duì)閥門的耐高壓能力、密封性能、動(dòng)作可靠性、使用壽命提出了非?？量痰囊?。
[0004]在目前已有技術(shù)中，用于高壓工況的切斷球閥通常將閥桿和閥球用扁榫相連接，球的底部安裝有從動(dòng)軸用于支撐球體、減小介質(zhì)壓力導(dǎo)致的偏移量，閥桿部位采用可反復(fù)壓緊的填料密封結(jié)構(gòu)，閥座部位則采用O型圈密封。上述結(jié)構(gòu)的切斷球閥如果使用在1500LB及以下壓力的普通高壓工況中一般不會(huì)出現(xiàn)明顯問題，但是在2500LB以上的工況壓力下卻必須承擔(dān)如下風(fēng)險(xiǎn):首先閥球會(huì)被巨大O 20MPa)的介質(zhì)壓力推向一側(cè)，導(dǎo)致閥球偏離閥座密封面，泄漏量逐漸增大，更嚴(yán)重的是由于閥球偏移導(dǎo)致閥桿動(dòng)作卡澀，閥門難以正常開關(guān)，極端情況下造成閥桿扭斷；其次閥座與閥體之間采用的O型圈密封結(jié)構(gòu)無法承受2500LB的工作壓力，上游的高分氣或冷高分氣油通過閥座與閥體間隙泄漏進(jìn)入下游管道產(chǎn)生質(zhì)量事故；最后由于普通填料密封結(jié)構(gòu)在2500LB的高壓下長(zhǎng)期工作極易老化，導(dǎo)致閥桿部位填料密封失效，管道中的高易燃性介質(zhì)經(jīng)由填料函外漏至大氣中。煉油廠著火始終是一件非常危險(xiǎn)的事情，但是假如火勢(shì)蔓延到裝有大量原油的常壓蒸餾主塔和相關(guān)的側(cè)線汽提塔，火災(zāi)就會(huì)迅速演變成一場(chǎng)無法估量其后果的災(zāi)難。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足之處，從而為煉油行業(yè)的特殊工況提供一種耐高壓、密封性能優(yōu)越、高動(dòng)作可靠性、長(zhǎng)壽命的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，保證原油煉化裝置安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。
[0006]按照本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案，高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥包括中閥體，其特征是:中閥體兩側(cè)通過螺栓分別連接一個(gè)側(cè)閥體，中閥體上設(shè)有閥球安裝孔，閥球安裝孔開口處通過螺栓連接上蓋，上蓋上通過螺栓連接填料壓板；閥球安裝孔內(nèi)安裝整體式閥球，整體式閥球下端連接中閥體底部，上端伸出上蓋；中閥體和兩側(cè)的側(cè)閥體連接處設(shè)有閥座密封組件；整體式閥球中部設(shè)有閥球限位臺(tái)階，閥球限位臺(tái)階處安裝平面軸承，平面軸承上端設(shè)有套裝在整體式閥球上的保持架，保持架上端設(shè)有套裝在整體式閥球上的壓緊組件，壓緊組件將保持架壓緊；壓緊組件上端設(shè)有上密封組件，上密封組件將整體式閥球和填料壓板之間密封。
[0007]進(jìn)一步的，閥座密封組件包括閥座，閥座后端連接支撐環(huán)，支撐環(huán)后端設(shè)有碟形彈簧，碟形彈簧將支撐環(huán)壓緊支撐環(huán)和閥座；閥座和支撐環(huán)之間設(shè)有平衡密封環(huán)。
[0008]進(jìn)一步的，壓緊組件包括彈簧座，彈簧座底部設(shè)有多個(gè)彈簧安裝孔，每個(gè)彈簧安裝孔中設(shè)有一個(gè)將保持架壓緊的螺旋彈簧。
[0009]進(jìn)一步的，上密封組件包括填料墊，填料墊上端設(shè)有高壓填料，高壓填料上端設(shè)有填料壓蓋。
[0010]進(jìn)一步的，整體式閥球和填料壓板之間設(shè)有第一襯套。
[0011]進(jìn)一步的，整體式閥球和保持架之間設(shè)有第二襯套。
[0012]進(jìn)一步的，整體式閥球和中閥體之間設(shè)有第三襯套。
[0013]進(jìn)一步的，所述整體式閥球上部設(shè)有傳動(dòng)軸，閥球底部設(shè)有從動(dòng)軸。
[0014]本實(shí)用新型與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、三片式閥體結(jié)構(gòu)便于加工、裝配，且安裝精度較高，鍛造成型的閥體保證了閥門的耐高壓性能。
[0016]2、整體式閥球剛性較好，閥球不會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)壓力產(chǎn)生偏移，避免了分體式閥球、閥桿結(jié)構(gòu)在高壓工況下偏移量大、易卡死的問題。
[0017]3、整體式閥球的傳動(dòng)軸及從動(dòng)軸部分設(shè)有三重襯套支撐，保證了閥門在高壓下的動(dòng)作可靠性、平穩(wěn)性。
[0018]4、閥座與閥體之間采用平衡密封環(huán)進(jìn)行密封，解決了過去O型圈密封結(jié)構(gòu)隨著壓力上升而導(dǎo)致密封效果減弱甚至失效的問題。
[0019]5、高壓填料組并不是依靠從外界不斷壓緊填料壓板實(shí)現(xiàn)密封，而是由底部的螺旋彈簧預(yù)緊，然后隨著壓力升高彈簧座對(duì)填料的壓力相應(yīng)增大來達(dá)到自密封效果，解決了高壓下填料易老化、介質(zhì)從填料函處外漏的問題。
[0020]6、螺旋彈簧的彈力可以向下抵消整體式閥球在介質(zhì)作用下產(chǎn)生的不平衡力，防止閥球向上移動(dòng)造成密封效果減弱或者閥門動(dòng)作不暢。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖2為整體式閥球的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]圖3為圖1中A處放大圖。
[0024]圖4為圖1中B處放大圖。
[0025]附圖標(biāo)記說明:1-中閥體、2-側(cè)閥體、3-整體式閥球、4-閥座、5-平衡密封環(huán)、6-支撐環(huán)、7-碟形彈簧、8-上蓋、9-保持架、10-平面軸承、11-彈簧座、12-螺旋彈簧、13-第二襯套、14-填料墊、15-高壓填料、16-填料壓蓋、17-填料壓板、18-第一襯套、19-第三襯套、20-閥球安裝孔、21-閥球限位臺(tái)階。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面本實(shí)用新型將結(jié)合附圖中的實(shí)施例作進(jìn)一步描述:
[0027]如圖f 2所示，本實(shí)用新型主要包括中閥體1，中閥體I兩側(cè)通過螺栓分別連接一個(gè)側(cè)閥體2。中閥體I和側(cè)閥體2采用鍛造成型。
[0028]中閥體I上設(shè)有閥球安裝孔20，閥球安裝孔20開口處通過螺栓連接上蓋8，上蓋8上通過螺栓連接填料壓板17。閥球安裝孔20內(nèi)安裝整體式閥球3。所述整體式閥球3下端連接中閥體I底部，上端伸出上蓋8。
[0029]中閥體I和兩側(cè)的側(cè)閥體2連接處設(shè)有閥座密封組件。如圖3所示，所述閥座密封組件包括閥座4，閥座4后端連接支撐環(huán)6，支撐環(huán)6后端設(shè)有碟形彈簧7，碟形彈簧7將支撐環(huán)6壓緊支撐環(huán)6和閥座4。閥座4和支撐環(huán)6之間設(shè)有平衡密封環(huán)5。
[0030]整體式閥球3中部設(shè)有閥球限位臺(tái)階21，閥球限位臺(tái)階21處安裝平面軸承10，平面軸承10上端設(shè)有套裝在整體式閥球3上的保持架9，保持架9上端設(shè)有套裝在整體式閥球3上的壓緊組件，壓緊組件將保持架9壓緊。壓緊組件上端設(shè)有上密封組件，上密封組件將整體式閥球3和填料壓板17之間密封。
[0031 ] 如圖4所示，所述壓緊組件包括彈簧座11，彈簧座11底部設(shè)有多個(gè)彈簧安裝孔，每個(gè)彈簧安裝孔中設(shè)有一個(gè)將保持架9壓緊的螺旋彈簧12。所述上密封組件包括填料墊14，填料墊14上端設(shè)有高壓填料15，高壓填料15上端設(shè)有填料壓蓋16。
[0032]所述整體式閥球3和填料壓板17之間設(shè)有第一襯套18。
[0033]所述整體式閥球3和保持架9之間設(shè)有第二襯套13。
[0034]所述整體式閥球3和中閥體I之間設(shè)有第三襯套19。
[0035]所述整體式閥球上部設(shè)有傳動(dòng)軸，閥球底部設(shè)有從動(dòng)軸。
[0036]本實(shí)用新型的工作原理:三片式的閥體設(shè)計(jì)便于加工、裝配，采用鍛造成型的中閥體與側(cè)閥體保證了閥門的耐高壓性能。整體式閥球剛性較好，閥球不會(huì)因?yàn)榻橘|(zhì)壓力產(chǎn)生偏移，避免了分體式閥球、閥桿結(jié)構(gòu)在高壓工況下偏移量大、易卡死的問題。整體式閥球的上、中、下三個(gè)部位分別設(shè)有三重襯套支撐，保證了閥門在高壓下的動(dòng)作可靠性、平穩(wěn)性。閥座與側(cè)閥體之間采用閥座密封組件進(jìn)行密封，當(dāng)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)閥座密封組件的密封效果會(huì)隨著壓力的上升而增強(qiáng)，避免介質(zhì)從閥座背面滲漏。具有高壓自密封功能的壓緊組件改變了以往依靠從外界不斷壓緊填料壓板實(shí)現(xiàn)密封的模式，而是由底部的螺旋彈簧預(yù)緊，然后利用介質(zhì)壓力推動(dòng)彈簧座來達(dá)到自密封效果。螺旋彈簧的彈力可以向下抵消整體式閥球在介質(zhì)作用下產(chǎn)生的不平衡力，防止閥球向上移動(dòng)造成密封效果減弱或者閥門動(dòng)作不暢。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，包括中閥體(1)，其特征是:中閥體(I)兩側(cè)通過螺栓分別連接一個(gè)側(cè)閥體(2)，中閥體(I)上設(shè)有閥球安裝孔(20)，閥球安裝孔(20)開口處通過螺栓連接上蓋(8)，上蓋(8)上通過螺栓連接填料壓板(17);閥球安裝孔(20)內(nèi)安裝整體式閥球(3)，整體式閥球(3)下端連接中閥體(I)底部,上端伸出上蓋(8)；中閥體(I)和兩側(cè)的側(cè)閥體(2)連接處設(shè)有閥座密封組件；整體式閥球(3)中部設(shè)有閥球限位臺(tái)階(21)，閥球限位臺(tái)階(21)處安裝平面軸承(10)，平面軸承(10)上端設(shè)有套裝在整體式閥球(3)上的保持架(9)，保持架(9)上端設(shè)有套裝在整體式閥球(3)上的壓緊組件，壓緊組件將保持架(9)壓緊；壓緊組件上端設(shè)有上密封組件，上密封組件將整體式閥球(3)和填料壓板(17)之間密封。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述閥座密封組件包括閥座(4 )，閥座(4 )后端連接支撐環(huán)(6 )，支撐環(huán)(6 )后端設(shè)有碟形彈簧(7 )，碟形彈簧(7 )將支撐環(huán)(6 )壓緊閥座(4 );閥座(4 )和支撐環(huán)(6 )之間設(shè)有平衡密封環(huán)(5 )。
3.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述壓緊組件包括彈簧座(11)，彈簧座(11)底部設(shè)有多個(gè)彈簧安裝孔，每個(gè)彈簧安裝孔中設(shè)有一個(gè)將保持架(9 )壓緊的螺旋彈簧(12)。
4.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述上密封組件包括填料墊(14)，填料墊(14)上端設(shè)有高壓填料(15)，高壓填料(15)上端設(shè)有填料壓蓋(16)。
5.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述整體式閥球(3 )和填料壓板(17 )之間設(shè)有第一襯套(18 )。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述整體式閥球(3 )和保持架(9 )之間設(shè)有第二襯套(13)。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述整體式閥球(3)和中閥體(I)之間設(shè)有第三襯套(19)。
8.如權(quán)利要求1所述的高壓填料自密封平衡型鍛式開關(guān)球閥，其特征是:所述整體式閥球(3)上部設(shè)有傳動(dòng)軸，閥球底部設(shè)有從動(dòng)軸。
【文檔編號(hào)】F16K27/06GK203686209SQ201320738936
【公開日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2013年11月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月20日
【發(fā)明者】陳彥, 陳忠鑫, 史強(qiáng)修, 鐘偉, 武顯強(qiáng) 申請(qǐng)人:無錫智能自控工程股份有限公司