本發(fā)明屬于閥門技術領域,更具體地,涉及一種適用于大流量超低溫工況下的流體止回閥。
背景技術:
工業(yè)化的飛速發(fā)展帶來了嚴重的環(huán)境問題,其中傳統(tǒng)能源的對環(huán)境的破壞日益顯著,提高清潔能源(如天然氣)的利用比例已成為廣泛共識。
為了提高天然氣的儲存率,通常將天然氣在低溫下(溫度為-162℃)進行液化,使用時再氣化,因此,液化天然氣用閥門就成了國內(nèi)閥門企業(yè)必須關注的焦點。
傳統(tǒng)的超低溫止回閥普遍存在泄漏、流量小的問題,造成系統(tǒng)在低溫裝狀態(tài)下出現(xiàn)介質(zhì)回流現(xiàn)象,不能有效的實現(xiàn)介質(zhì)的反向截止功能,給系統(tǒng)安全帶來隱患。
為了解決這個問題,需要開發(fā)一種新型的大流量超低溫止回閥,要求其能有效防止介質(zhì)回流,以能實現(xiàn)低溫介質(zhì)的大流量運輸。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的以上缺陷或改進需求,本發(fā)明提供了一種止回閥,其目的在于,巧妙設置閥芯組件和彈簧置于接頭和閥體中,能保證流體的正常流通并能防止流體回流,具有較好的止回作用。
為實現(xiàn)上述目的,按照本發(fā)明的一個方面,提供了一種止回閥,其包括閥體、閥芯組件、彈簧、密封墊和接頭,
所述閥體和接頭外形均呈類管狀,閥體和接頭的兩端均具有開口,閥體內(nèi)壁處設置有臺階面,接頭內(nèi)壁處也設置有臺階面,接頭外壁處還設置有法蘭面,
閥體一個開口內(nèi)壁處設置有螺紋,閥體另一個開口為坡口狀,接頭一個開口的外壁處也設置有螺紋,接頭另一個開口也為坡口裝,閥體和接頭通過各自開口處的螺紋進行連接,且閥體端口抵接在接頭的法蘭面處,密封墊置于閥體端口與接頭外壁的法蘭面之間,
所述閥芯組件包括閥芯和閥芯密封環(huán),所述閥芯包括頭部和與頭部固定為一體的體部,所述體部呈筒狀,該體部內(nèi)部具有空腔,閥芯密封環(huán)設置在閥芯的頭部處,閥芯組件整體置于接頭的內(nèi)部空腔中,彈簧設置在閥芯體部的空腔內(nèi),彈簧的一端抵接在閥芯體部和頭部連接處的臺階面上,彈簧的另一端抵接在接頭內(nèi)壁處的臺階面,
彈簧通過閥芯體部和頭部連接處的臺階面上將閥芯組件推向閥體,使得閥芯密封環(huán)頂接在閥體內(nèi)壁的臺階面,并在彈簧受到反作用力時,帶動閥芯密封環(huán)脫離閥體內(nèi)壁的臺階面。
進一步的,所述閥芯體部壁面對稱分布有多個方形開口,以確保止回閥開啟后介質(zhì)的流通。
進一步的,所述閥芯頭部上開有環(huán)形凹槽,閥芯密封環(huán)通過旋壓工藝壓入閥芯頭部的環(huán)形凹槽內(nèi),
閥芯頭部的環(huán)形凹槽的底面上設置有圓形的凸臺,在閥芯密封環(huán)旋壓至閥芯環(huán)形凹槽底部時,圓形的凸臺在擠壓的作用下嵌入聚三氟氯乙烯內(nèi),可進一步的確保密封的可靠性。
進一步的,在閥芯頭部環(huán)形凹槽底部開有多個排氣孔,多個排氣孔均勻分布,便于閥芯密封環(huán)旋壓到位,確保閥芯密封環(huán)在旋壓過程中環(huán)形槽底部不留積氣,以保證閥芯組件在止回閥使用過程中密封的可靠性。
進一步的,所述閥體和所述接頭的均呈坡口狀的開口分別為止回閥的進口和出口,所述止回閥的進口和止回閥的出口的開口錐度均為50°~70°,優(yōu)先為60°。
總體而言,通過本發(fā)明所構思的以上技術方案與現(xiàn)有技術相比,能夠取得下列有益效果:
在超低溫介質(zhì)通過進口流入本發(fā)明止回閥時,通過閥芯密封環(huán)克服彈簧的彈簧力,頂開閥芯組件,使得閥芯密封環(huán)脫離閥體內(nèi)壁處的臺階面,止回閥開啟。在管路中介質(zhì)具有反向流動趨勢時,止回閥的閥芯組件在彈簧力和介質(zhì)反向壓力的作用下,閥芯組件整體向止回閥進口方向移動,閥芯密封環(huán)抵接在閥體內(nèi)壁臺階面,閥芯密封環(huán)與閥體的密封面緊密貼合,止回閥處于反向截止狀態(tài),起到防止超低溫介質(zhì)回流的作用。本發(fā)明裝置可實現(xiàn)了大流量超低溫管路系統(tǒng)的防回流,進而保證超低溫系統(tǒng)正常運行。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例中止回閥的結構示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例中的閥芯組件剖面圖;
圖3為本發(fā)明實施中閥芯零件結構示意圖。
在所有附圖中,相同的附圖標記用來表示相同的元件或結構,其中:
1-閥體 2-閥芯組件 3-彈簧
4-密封墊 5-接頭
101-閥芯 102-閥芯密封環(huán)
具體實施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。此外,下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。
超低溫止回閥是低溫控制系統(tǒng)的重要組成部分,通過有效的防止超低溫介質(zhì)回流,保證系統(tǒng)正常運行
圖1是本發(fā)明實施例中止回閥的結構示意圖;圖2是本發(fā)明實施例中的閥芯組件剖面圖;圖3為本發(fā)明實施中閥芯零件結構示意圖,如圖所示,本發(fā)明的一種大流量超低溫止回閥包括閥體1、閥芯組件2、彈簧3、密封墊4和接頭5,其中,閥芯組件2包括閥芯101和閥芯密封環(huán)102。
其中,閥體1和接頭5外形均呈類筒狀,閥體1和接頭5的兩端均具有開口,閥體1內(nèi)壁處設置有臺階面,接頭5內(nèi)壁處也設置有臺階面,接頭5外壁處還設置有法蘭面。閥體1一個端口內(nèi)壁處設置有螺紋,接頭5一個端口的外壁處也設置有螺紋,閥體1和接頭5通過螺紋進行連接,且閥體1端口抵接在接頭5的法蘭面處,密封墊4置于閥體1端部與接頭5外壁的法蘭面之間,以起到密封作用。
閥芯組件2置于接頭5的導向槽(導向槽即為接頭5內(nèi)部空腔)中,彈簧3設置在閥芯組件2的內(nèi)部空腔內(nèi),彈簧3的一端抵接在閥芯組件2外壁的臺階面處,彈簧3的另一端抵接在接頭5內(nèi)壁處的臺階面,在彈簧3的彈力作用下,通過閥芯組件2外壁的臺階面能利用彈簧的彈力將閥芯組件2推向閥體1,使得閥芯密封環(huán)102頂接在閥體1內(nèi)壁的臺階面,具體的,閥芯密封環(huán)102具有倒角,以該倒角面抵接閥體1內(nèi)壁的臺階面的角部處。接頭5內(nèi)壁處的臺階面主要對彈簧3和閥芯組件2起限位作用。
本發(fā)明止回閥的工作過程如下:
閥體1一個開口和接頭5相連,閥體1的另一個開口為止回閥的進口,接頭5的一個開口與閥體1相連,接頭5的另一個開口為止回閥的出口。
超低溫介質(zhì)通過進口流入,通過閥芯密封環(huán)102克服彈簧3的彈簧力,頂開閥芯組件2,使得閥芯密封環(huán)102脫離閥體1內(nèi)壁處的臺階面,止回閥開啟,超低溫介質(zhì)能從止回閥進口流經(jīng)閥芯組件再從止回閥出口流出。超低溫介質(zhì)在管路系統(tǒng)中正常流轉。
當管路中介質(zhì)具有反向流動趨勢時,止回閥的閥芯組件2在彈簧力和介質(zhì)反向壓力的作用下,閥芯組件整體向止回閥進口方向移動,閥芯密封環(huán)102抵接在閥體1內(nèi)壁臺階面,閥芯密封環(huán)102與閥體1的密封面緊密貼合,止回閥處于反向截止狀態(tài),防止超低溫介質(zhì)回流。
其中,閥芯密封環(huán)102材質(zhì)譬如為聚三氟氯乙烯材料,可保證止回閥在超低溫工況下密封的可靠性。閥芯101上開有環(huán)形凹槽,閥芯密封環(huán)102通過旋壓工藝壓入閥芯101的環(huán)形凹槽內(nèi)。在閥芯101的環(huán)形凹槽的底面上設計有圓形的凸臺,在閥芯密封環(huán)102旋壓至閥芯101環(huán)形凹槽底部時,圓形的凸臺在擠壓的作用下嵌入聚三氟氯乙烯內(nèi),可進一步的確保密封可靠性。
在閥芯101環(huán)形槽底部開有三個排氣孔,三個排氣孔均勻分布,便于閥芯密封環(huán)102旋壓到位,確保閥芯密封環(huán)102在旋壓過程中環(huán)形槽底部不留積氣,保證閥芯組件2在止回閥使用過程中密封的可靠性。
止回閥通徑譬如為φ21,可滿足大流量狀態(tài)下的超低溫介質(zhì)流通能力。為保證止回閥進出接口密封可靠,密封方式采用球對錐的金屬對金屬密封方式,止回閥進出口和開口錐度為50°~70°,優(yōu)選譬如為60°。
閥芯組件2的閥芯101的外壁上開有對稱分布的四個方形開口,確保止回閥開啟后介質(zhì)的流通能力。密封墊4采用聚四氟乙烯材質(zhì),配合閥體1和接頭5上設置的譬如三角形凹槽,在閥體1和接頭5的擠壓下,保證止回閥此處密封的可靠性。閥體1、閥芯101、接頭5和彈簧3的材質(zhì)為304不銹鋼,可滿足超低溫狀態(tài)下的工作穩(wěn)定性。
本發(fā)明裝置可實現(xiàn)了大流量超低溫管路系統(tǒng)的防回流,進而保證超低溫系統(tǒng)正常運行。
本發(fā)明的大流量超低溫止回閥可用于最低溫度達-196℃的工況下,該新型大流量超低溫止回閥可推廣應用于超低溫工況,適用于液化天然氣(LNG)等超低溫流體控制系統(tǒng)。
本領域的技術人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。