本发明涉及阀门领域,进一步的,涉及一种阀座密封结构及蝶阀,尤其涉及一种超低温用双偏心蝶阀的阀座密封结构。
背景技术:
1、天然气作为清洁、高效的绿色能源,已成为现阶段不可或缺的重要能源保障。而作为可以接卸液态天然气并增压、气化的lng接收站(液化天然气接收站)是保障能源安全存储和输送的重要组成部分。据统计,一座lng接收站需要配套4100多台各种工艺低温阀门,其中2500多台需要进口,进口的阀门以超低温阀门为主,成本昂贵。
2、在lng接收站中,超低温蝶阀主要用于lng储罐的地面和罐顶进液管线上,也用于lng卸船系统的卸料管线和气相返回管线上,因此对其可靠性要求极高。lng卸船系统的卸料管线上的超低温蝶阀密封性能要求高,当不进行lng(液化天然气)卸料时,该蝶阀可作为隔离阀使用,通过该蝶阀的设置使得lng储罐的管线内的温度保持在lng卸船时和lng液体50℃的温差内的低温温度,以避免当lng卸料时管线和lng液体温差太大所产生的温度应力破坏卸料管线,由于该蝶阀受交变温度和交变压力的影响,因此,需要保证其良好、稳定的密封性能。
3、目前所采用的蝶阀如图1、图2所示,通过压环300将密封圈400压设于阀体100与蝶板200之间,密封圈400的两端分别绕设于第一弹簧500和第二弹簧600上,第一弹簧500支撑于压环300与蝶板200之间,第二弹簧600支撑与压环300与阀体100之间,从而通过密封圈400起到密封的作用,其中,密封圈400采用铜合金材质。
4、但该种密封结构的缺点在于:
5、一、密封圈400由于采用铜合金材质,而天然气中含有硫,一旦硫与铜发生反应会导致密封圈400失去密封作用,因此,该种密封结构不属于天然气液化厂使用。
6、二、该密封结构采用单一的密封圈400进行金属密封,一旦密封面在启闭过程中被划伤,将降低阀门的密封性能,严重的甚至导致密封失效。
7、三、蝶板200采用316l不锈钢材质,其与密封圈400存在较大的电位差,容易发生电偶腐蚀,而使蝶板200的密封部位失效。
8、四、蝶板200、阀体100以及压环300之间仅依靠单一的密封圈400实现密封,安装时如果划伤密封端面,就会对阀门的密封性能造成影响,可靠性不佳。
9、五、密封圈400的密封效果受到阀体100内介质力的控制,但是由于lng接收站等场景下,介质压力为非恒定压力(多为脉动流),导致密封圈400的受力不断变化而易产生疲劳,影响密封圈400的密封性能和使用寿命。
10、六、第一弹簧500和第二弹簧600多采用elgi loyuns r30003合金制成,加之密封圈400采用铜合金制成,导致密封结构的造价过高,大大提高了生产成本。
11、针对相关技术中蝶阀的密封结构可靠性差、成本高的问题,目前尚未给出有效的解决方案。
12、由此,本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践,提出一种阀座密封结构及蝶阀,以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种阀座密封结构及蝶阀,提高蝶板、阀体与压环之间的密封效果和可靠性,降低成本。
2、本发明的目的可采用下列方案来实现的:
3、本发明提供了一种阀座密封结构,其用于对蝶阀的阀体、蝶板与压环之间的间隙进行密封,所述阀座密封结构包括:
4、多个金属密封件;
5、多个非金属密封件,多个所述非金属密封件分别夹设于相邻两所述金属密封件之间,所述非金属密封件与所述金属密封件之间相互压紧,所述非金属密封件和所述金属密封件处于受压状态下,所述非金属密封件的形变能力强于所述金属密封件的形变能力。
6、在本发明的一较佳实施方式中,所述金属密封件至少包括第一金属密封圈、第二金属密封圈和第三金属密封圈,所述非金属密封件至少包括第一非金属密封圈和第二非金属密封圈,所述第一非金属密封圈夹设于所述第一金属密封圈与所述第二金属密封圈之间,所述第二非金属密封圈夹设于所述第二金属密封圈与所述第三金属密封圈之间,以形成所述阀座密封结构整体。
7、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一金属密封圈为环状结构,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第一非金属密封圈配合密封的第一密封槽和/或第二密封槽。
8、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第一非金属密封圈配合密封的第一密封凸台。
9、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第一容气槽。
10、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一非金属密封圈为环状结构,所述第一非金属密封圈且朝向所述第一金属密封圈一侧的端面上设置有第一密封凸部和/或第二密封凸台,所述第一密封凸部能密封嵌设于所述第一密封槽内,所述第二密封凸台能密封嵌设于所述第二密封槽内。
11、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一非金属密封圈且朝向所述第一金属密封圈一侧的端面上设置有第三密封槽,所述第一金属密封圈上的所述第一密封凸台密封嵌设于所述第三密封槽内。
12、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一密封凸部内形成有第一环形弹簧孔,所述第一环形弹簧孔内设置有第一螺旋弹簧。
13、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二金属密封圈为环状结构,所述第二金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有第四密封槽,所述第一非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的至少部分位置密封嵌设于所述第四密封槽内。
14、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第二非金属密封圈配合密封的第五密封槽和/或第六密封槽。
15、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第二非金属密封圈配合密封的第三密封凸台。
16、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第二容气槽;所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第三容气槽。
17、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二非金属密封圈为环状结构,所述第二非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的端面上设置有第二密封凸部和/或第四密封凸台,所述第二密封凸部能密封嵌设于所述第五密封槽内,所述第四密封凸台能密封嵌设于所述第六密封槽内。
18、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的端面上设置有第七密封槽,所述第二金属密封圈上的所述第三密封凸台密封嵌设于所述第七密封槽内。
19、在本发明的一较佳实施方式中,所述第二密封凸部内形成有第二环形弹簧孔,所述第二环形弹簧孔内设置有第二螺旋弹簧。
20、在本发明的一较佳实施方式中,所述第三金属密封圈为环状结构,所述第三金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有第八密封槽,所述第二非金属密封圈且朝向所述第三金属密封圈一侧的至少部分位置密封嵌设于所述第八密封槽内。
21、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第一密封面;
22、所述第二金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第二密封面;
23、所述第三金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第三密封面;
24、所述第一非金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第四密封面;
25、所述第二非金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第五密封面。
26、在本发明的一较佳实施方式中,所述第一金属密封圈与所述阀体的内壁之间夹设有密封垫片。
27、在本发明的一较佳实施方式中,所述金属密封件采用不锈钢制成。
28、在本发明的一较佳实施方式中,所述非金属密封件采用改性四氟烧结压制成型。
29、本发明提供了一种蝶阀,所述蝶阀包括:
30、阀体,所述阀体内部形成有过流通道,所述阀体具有与所述过流通道相连通的第一口和第二口;
31、蝶板,所述蝶板设置于所述阀体内,所述蝶板用于控制所述过流通道的通断;
32、压环,所述压环沿所述过流通道的周向设置于所述阀体内;
33、上述的阀座密封结构,所述阀座密封结构位于所述阀体、所述蝶板与所述压环之间,以对所述阀体、所述蝶板与所述压环之间的间隙进行密封。
34、由上所述,本发明的阀座密封结构及蝶阀的特点及优点是:阀座密封结构包括多个金属密封件和多个非金属密封件,将多个非金属密封件分别夹设于相邻两金属密封件之间,非金属密封件与金属密封件之间相互压紧,实现多重密封,确保阀座密封结构的可靠性;由于在受压状态下,非金属密封件的形变能力强于金属密封件的形变能力,金属密封件能够承受受压状态下主要的压力,起到支撑和保证密封稳定性的作用,而非金属密封件在受压后所产生的形变能够提高阀座密封结构的适配性,保证阀座密封结构能适用于不同间隙空间的密封,且保证良好的密封效果。
1.一种阀座密封结构,其用于对蝶阀的阀体、蝶板与压环之间的间隙进行密封,其特征在于,所述阀座密封结构包括:
2.如权利要求1所述的阀座密封结构,其特征在于,所述金属密封件至少包括第一金属密封圈、第二金属密封圈和第三金属密封圈,所述非金属密封件至少包括第一非金属密封圈和第二非金属密封圈,所述第一非金属密封圈夹设于所述第一金属密封圈与所述第二金属密封圈之间,所述第二非金属密封圈夹设于所述第二金属密封圈与所述第三金属密封圈之间,以形成所述阀座密封结构整体。
3.如权利要求2所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一金属密封圈为环状结构,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第一非金属密封圈配合密封的第一密封槽和/或第二密封槽。
4.如权利要求3所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第一非金属密封圈配合密封的第一密封凸台。
5.如权利要求3所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第一容气槽。
6.如权利要求4所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一非金属密封圈为环状结构,所述第一非金属密封圈且朝向所述第一金属密封圈一侧的端面上设置有第一密封凸部和/或第二密封凸台,所述第一密封凸部能密封嵌设于所述第一密封槽内,所述第二密封凸台能密封嵌设于所述第二密封槽内。
7.如权利要求6所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一非金属密封圈且朝向所述第一金属密封圈一侧的端面上设置有第三密封槽,所述第一金属密封圈上的所述第一密封凸台密封嵌设于所述第三密封槽内。
8.如权利要求6所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一密封凸部内形成有第一环形弹簧孔,所述第一环形弹簧孔内设置有第一螺旋弹簧。
9.如权利要求6所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二金属密封圈为环状结构,所述第二金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有第四密封槽,所述第一非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的至少部分位置密封嵌设于所述第四密封槽内。
10.如权利要求9所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第二非金属密封圈配合密封的第五密封槽和/或第六密封槽。
11.如权利要求10所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能与所述第二非金属密封圈配合密封的第三密封凸台。
12.如权利要求9所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二金属密封圈且朝向所述第一非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第二容气槽;所述第二金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有能容纳气体的第三容气槽。
13.如权利要求11所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二非金属密封圈为环状结构,所述第二非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的端面上设置有第二密封凸部和/或第四密封凸台,所述第二密封凸部能密封嵌设于所述第五密封槽内,所述第四密封凸台能密封嵌设于所述第六密封槽内。
14.如权利要求13所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二非金属密封圈且朝向所述第二金属密封圈一侧的端面上设置有第七密封槽,所述第二金属密封圈上的所述第三密封凸台密封嵌设于所述第七密封槽内。
15.如权利要求13所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第二密封凸部内形成有第二环形弹簧孔,所述第二环形弹簧孔内设置有第二螺旋弹簧。
16.如权利要求13所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第三金属密封圈为环状结构,所述第三金属密封圈且朝向所述第二非金属密封圈一侧的端面上设置有第八密封槽,所述第二非金属密封圈且朝向所述第三金属密封圈一侧的至少部分位置密封嵌设于所述第八密封槽内。
17.如权利要求2所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一金属密封圈的壁面的至少部分位置形成有与所述蝶板配合密封的第一密封面;
18.如权利要求2所述的阀座密封结构,其特征在于,所述第一金属密封圈与所述阀体的内壁之间夹设有密封垫片。
19.如权利要求1所述的阀座密封结构,其特征在于,所述金属密封件采用不锈钢制成。
20.如权利要求1所述的阀座密封结构,其特征在于,所述非金属密封件采用改性四氟烧结压制成型。
21.一种蝶阀,其特征在于,所述蝶阀包括:
