一種滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓平板閘閥部件，更具體地說是石油化工和天然氣管線工程等領域中實現(xiàn)高壓流體介質的截斷或調節(jié)的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)。
【背景技術】
[0002]液體管道口徑越大，壓力越高，吞吐量和輸送效率就越大，平板閘閥是石油化工和天然氣管線工程等領域中管路上常用閥種。隨著石油化工裝置和天然氣管線工程的大型化，與其配套的平板閘閥的口徑也越來越大、壓力越來越高。當運行壓力高于6.3MPa時，在進行全壓差開啟時，最先與閘板脫離位置的閥座失卻平衡，會從閥座支撐環(huán)的環(huán)槽中凸起，當閥門再次關閉時，閥座被閘板切割破壞或擠壓變形，造成密封泄漏，由此給管道工程帶來安全隱患。
[0003]當前高壓平板閘閥的閥座支撐環(huán)，各個制造工廠存在一定差別。有的工廠的閥門在5MPa的壓差下開啟，閥座即被破壞；有的工廠的閥門在1MPa的壓差下開啟，閥座即被破壞。為了滿足全壓差開啟的要求，制造工廠對閥座支撐環(huán)或閥座進行了改進，常見方式包括:
[0004]1、采用強度和硬度高的閥座材料。這一方式雖然能夠滿足全壓差開啟的要求，但低壓密封困難，要求加工精度高，閥門壓力試驗返修率高。
[0005]2、采用硬度較高的閥座材料，用強力粘接劑將閥座與閥座支撐環(huán)粘接。這一方式可以承受一至三次的全壓差開啟，滿足出廠要求，但再開啟后閥座又被破壞或變形，造成閥門泄漏，影響管線運行。
[0006]3、采取組合式閥座支撐環(huán)，閥座支撐環(huán)分成兩部分，將閥座卡在組合閥座支撐環(huán)中。但這一方式加大了內件尺寸，從而需要加大閥體尺寸，組合閥座支撐環(huán)加工形狀較復雜，精度要求高，增加了制造成本。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，從原理上徹底解決了高壓全壓差開啟時閥座破壞的問題，提供了一種滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，以滿足高壓平板閘閥全壓差開啟要求，保證平板閘閥的密封性能和使用壽命。
[0008]本發(fā)明為解決技術問題采用如下技術方案:
[0009]本發(fā)明滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，所述閥座支撐環(huán)是指在平板閘閥中用于固定閥座的環(huán)形構件，在所述閥座支撐環(huán)的一側端面上設置有環(huán)槽，作為密封件的閥座安裝在所述環(huán)槽中，本發(fā)明的結構特點是:在所述閥座支撐環(huán)上設置平衡孔，平衡孔中心線位于環(huán)槽的底面所在平面中，平衡孔一端起于環(huán)槽的外環(huán)面，另一端貫穿在閥座支撐環(huán)的外圓周面上，形成排氣通道。
[0010]本發(fā)明滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)的結構特點還在于:所述平衡孔是處在流道最底部位置上的單只孔或間隔設置的多只孔。
[0011]本發(fā)明滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)的結構特點還在于:所述環(huán)槽為燕尾槽，燕尾槽的槽底寬度大于槽頂寬度。
[0012]本發(fā)明滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)的結構特點還在于:在所述環(huán)槽側壁上加工有水線。
[0013]閥座為密封件，通常選擇為增強四氟等非金屬材料；閥座支撐環(huán)是用于固定和支撐閥座的金屬部件。閥座安裝在閥座支撐環(huán)的環(huán)槽中之后，在高壓設備壓緊時，閥座發(fā)生冷流，以此填滿整個環(huán)槽及兩側水線，再完成閥座密封面的加工即可。當閥門組裝后進行全壓差開啟試驗時，上游介質將閘板推下游閥座，閥座承受巨大的推力，閥座底部與環(huán)槽底部間殘留的空氣被壓縮到非常高的壓力，當閥門進行開啟時，閘板與閥座開始脫離，當閘板下邊緣到達閥座內側邊緣時，閥門還未泄壓，但下游閥座有部分已與閘板脫離，失去平衡，如果底部沒有平衡孔，閥座會被環(huán)槽底部壓縮空氣推出，造成破壞。本發(fā)明在該處環(huán)槽底部設置平衡孔，可將該處空氣排出，使閥座兩面壓力一直保持平衡，避免閥座推出被破壞。閘板與閥座間的摩擦力造成閥座有脫離環(huán)槽的趨勢，此趨勢會被燕尾槽及水線阻擋，從而保證閥座不被破壞。
[0014]與已有技術相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn):
[0015]1、本發(fā)明在閥座支撐環(huán)上設置平衡孔，有效解決了高壓全壓差開啟時閥座破壞的問題，能滿足高壓平板閘閥全壓差開啟要求，保證平板閘閥的密封性能和使用壽命。
[0016]2、本發(fā)明在流道最底部位置上設置平衡孔，在閥門帶壓開啟時，流道底部閥座最先與閘板脫離，平衡孔使最先脫離閘板的部分閥座的前后壓力基本平衡，閘板與閥座間摩擦力使閥座脫離環(huán)槽的趨勢被燕尾槽和燕尾槽兩側水線抵擋，保證閥座在閥座支撐環(huán)的環(huán)槽中不被推出，較之已有結構的平板閘閥大大提高了其可靠性高、延長使用壽命。
[0017]3、本發(fā)明結構簡單、能方便地進行加工和組裝，并且并不增加制造成本。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明支撐環(huán)平面示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明支撐環(huán)剖視示意圖；
[0020]圖3為本發(fā)明支撐環(huán)上平衡孔局部示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明支撐環(huán)與閘板配合示意圖；
[0022]圖5、圖6為本發(fā)明使用狀態(tài)示意圖；
[0023]圖7為圖6局部放大圖；
【具體實施方式】
[0024]參見圖1和圖2，本實施例中閥座支撐環(huán)I是指在平板閘閥中用于固定閥座的環(huán)形構件，在閥座支撐環(huán)I的一側端面上設置有環(huán)槽2，作為密封件的閥座安裝在環(huán)槽2中。
[0025]如圖1和圖2所示，本實施例中在閥座支撐環(huán)I上設置平衡孔3，平衡孔3的中心線位于環(huán)槽2的底面所在平面中，平衡孔3的一端起于環(huán)槽2的外環(huán)面，另一端貫穿在閥座支撐環(huán)I的外圓周面上，形成排氣通道。
[0026]具體實施中，相應的結構設置也包括:
[0027]平衡孔3是處在流道最底部位置上的單只孔或間隔設置的多只孔。對于DN25以上的平板閘閥，平衡孔3是間隔設置的多只孔，平衡孔3的直徑d取為2.5-4mm，相鄰的平衡孔的中心距設置為3d。對于DN25以下的平板閘閥，平衡孔3設置為單只孔即可。
[0028]圖3所示，本實施例中環(huán)槽2為燕尾槽，燕尾槽的槽底寬度大于槽頂寬度3mm ;在環(huán)槽2的兩側壁上加工有水線，水線在不與其它加工尺寸形成干涉的情況下，直徑d可以盡量取為大值。在環(huán)槽2內外兩側壁上加工有水線。水線深不小于1_，加工3至6道，在尺寸允許的情況盡量多加工。
[0029]具體應用:圖4所示、圖5、圖6和圖7所示，閘板4是處在上游閥座5a和下游閥座5b之間，其中，上游閥座5a安裝在上游閥座支撐環(huán)6a的環(huán)槽中，下游閥座5b安裝在下游閥座支撐環(huán)6b的環(huán)槽中，在上游閥座支撐環(huán)6a中設置上游平衡孔3a，在下游閥座支撐環(huán)6b中設置下游平衡孔3b ;圖5、圖6和圖7示出了全壓差開啟時，閘板與下游閥座5b脫離前的臨界位置，此時，閥門還未泄壓，但下游閥座有部分已與閘板脫離，失去平衡，如果底部沒有平衡孔，閥座會被環(huán)槽底部壓縮空氣推出，造成破壞。本發(fā)明在該處環(huán)槽底部設置平衡孔，可將該處空氣排出，使閥座兩面壓力一直保持平衡，避免閥座推出被破壞。
【主權項】
1.一種滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，所述閥座支撐環(huán)是指在平板閘閥中用于固定閥座的環(huán)形構件，在所述閥座支撐環(huán)的一側端面上設置有環(huán)槽，作為密封件的閥座安裝在所述環(huán)槽中，其特征是:在所述閥座支撐環(huán)上設置平衡孔(I)，平衡孔中心線位于環(huán)槽(3)的底面所在平面中，平衡孔一端起于環(huán)槽的外環(huán)面，另一端貫穿在閥座支撐環(huán)的外圓周面上，形成排氣通道。2.根據權利要求1所述的滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，其特征是:所述平衡孔是處在流道最底部位置上的單只孔或間隔設置的多只孔。3.根據權利要求1所述的滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，其特征是:所述環(huán)槽為燕尾槽，燕尾槽的槽底寬度大于槽頂寬度。4.根據權利要求1所述的滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，其特征是:在所述環(huán)槽側壁上加工有水線。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滿足全壓差開啟要求的高壓平板閘閥閥座支撐環(huán)，閥座支撐環(huán)是指在平板閘閥中用于固定閥座的環(huán)形構件，在閥座支撐環(huán)的一側端面上設置有環(huán)槽，作為密封件的閥座安裝在環(huán)槽中，其特征是：在閥座支撐環(huán)上設置平衡孔，平衡孔中心線位于環(huán)槽的底面所在平面中，平衡孔一端起于環(huán)槽的外環(huán)面，另一端貫穿在閥座支撐環(huán)的外圓周面上，形成排氣通道。本發(fā)明在閥座支撐環(huán)上設置平衡孔，有效解決了高壓全壓差開啟時閥座破壞的問題，能滿足高壓平板閘閥全壓差開啟要求，保證平板閘閥的密封性能和使用壽命。
【IPC分類】F16K3/30
【公開號】CN105134990
【申請?zhí)枴緾N201510561511
【發(fā)明人】張紹華, 黃明亞, 宋忠榮, 陶國慶, 張繼偉, 劉建峰, 余宏兵, 彭林, 章茂森
【申請人】合肥通用機械研究院
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2015年8月31日