低温长颈阀盖及其保温方法技术

本发明专利技术公开了低温长颈阀盖及其保温方法，包括阀盖本体、内置于阀盖本体的阀杆和填料，所述填料下方的阀盖本体从长度方向上分为上下两个区域，所述上区域上开设有两个与外界相通的上通道和下通道，所述上通道和下通道通过外置的密闭主腔体连通，所述密闭主腔体的内部充有氦气，所述密闭主腔体的底部连通有密闭副腔体，所述密闭副腔体内置有自发热材料，所述密闭副腔体的底部设有密封盖。本发明专利技术的有益效果是长颈阀盖和阀杆之间的空间分成上下两个区域，上区域内通过充有氦气的密闭主腔体用于二次隔热，保证填料底部的温度在0℃以上，下区域内的空气初次隔热，用于上区域和阀体之间的热量缓冲。热量缓冲。热量缓冲。

【技术实现步骤摘要】
低温长颈阀盖及其保温方法


[0001]本专利技术涉及阀门密封领域，尤其涉及低温长颈阀盖及其保温方法。

技术介绍

[0002]适用于介质温度
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40℃～
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196℃的阀门称之为低温阀门，而这类阀门一般都采用长颈阀盖。低温阀门广泛应用石油化工、空气分离、天然气、制冷以及低温工程等领域中，包括液氮(
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196℃)，液氢(
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253℃)，液氧(
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183℃)，液化天然气(
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162℃)等，这些物质在液化分馏、储存和运输的各个环节都需要大量的低温阀门。闸阀、截止阀、球阀和蝶阀等的低温阀门开启和关闭都利用阀杆的运动实现，阀盖与阀杆的密封通常采用填料密封。低温阀门为了避免填料底部工作温度低于0℃，其阀盖的长度比常温阀门要长，即在设计时常采用长颈阀盖。长颈阀盖中装有阀杆，长颈阀盖的填料函中装有填料，填料与长颈阀盖的填料函内壁和阀杆的外表面接触。在螺母和螺栓的紧固力作用下，填料压板压紧填料压套，填料压套压紧填料，填料发生横向变形，在阀盖填料函内壁和阀杆的外表面形成足够的密封比压，防止低温介质从阀杆的外表面和长颈阀盖填料函内壁泄漏。低温介质与长颈阀盖和阀杆接触，低温介质经热传导后和长颈阀盖和阀杆发生热交换。当长颈阀盖的长度较小时，经与低温介质进行热交换后，长颈阀盖的填料底部温度有可能低于0℃，当空气中的冷凝水进入到长颈阀盖的填料密封处，冷凝水就会在填料处结冰，阀杆与密封填料发生上下或旋转的相对运动，填料就会划伤阀杆，会影响阀杆正常的开关操作，造成密封失效，引起低温液态介质大量泄漏，甚至会产生失火和爆炸事故。
[0003]在低温阀现有的设计方法中，长颈阀盖最小长度都采用BS6364《低温阀门》标准、MESC SPE77/200《低温介质下的阀门规范》、ISO 28921
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1《工业阀门低温用隔离阀第1部分:设计、制造和产品试验》等相关标准规定的数值，缺乏理论依据。
[0004]中国专利技术专利公开号CN113094849A公开了低温阀门长颈阀盖的设计方法及长颈阀盖及低温阀门，所提供的低温阀门长颈阀盖的设计方法包括如下步骤，根据低温保冷传热理论，结合长颈阀盖的物理模型，推导长颈阀盖的导热微分方程；利用正交验证法得出长颈阀盖的温度场函数；利用导热微分方程及温度场函数推导出一种正交性待定系数法设计长颈阀盖的长度与填料函底温度的数学表达式，使填料底部的温度大于0℃。该专利是通过数学模型来推算使得填料底部的温度大于0℃时所需的长颈阀盖的长度，但是在实际使用时，由于设备冷段中的工艺管道和阀门经常装设在\'冷箱\'中，长颈阀盖可以穿过\'冷箱\'壁伸出。更换阀门主件时，只需通过阀盖进行拆换，而不需拆卸阀体。阀体与管道焊接成一体，尽可能地减小了冷箱的渗漏，保证了阀门的密封性。如果长颈阀盖太长，就不容易运输和装卸，有些设备冷段中空间狭小，容不下太大的阀盖。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是现有的低温阀门的长颈阀盖需要较长的长度才能满足填料底部的温度大于0℃，带来了运输和装卸的不便，为此提供一种对低温阀门的长颈阀
盖的长度要求不高的低温长颈阀盖及其保温方法。
[0006]本专利技术的技术方案是：低温长颈阀盖，包括阀盖本体、内置于阀盖本体的阀杆和填料，所述填料下方的阀盖本体从长度方向上分为上下两个区域，所述上区域上开设有两个与外界相通的上通道和下通道，所述上通道和下通道通过外置的密闭主腔体连通，所述密闭主腔体的内部充有氦气，所述密闭主腔体的底部连通有密闭副腔体，所述密闭副腔体内置有自发热材料，所述密闭副腔体的底部设有密封盖。
[0007]上述方案中所述上通道和下通道为通孔，所述密闭主腔体为U型管，所述U型管的两个自由端分别与上通道和下通道连通。
[0008]上述方案中所述上通道和下通道为围绕阀盖本体径向一周的环形通道，所述密闭主腔体包括分别与上通道和下通道连通的上环形腔体和下环形腔体，以及将上环形腔体和下环形腔体连通的垂直腔体。
[0009]上述方案中所述密闭副腔体为直管型结构，所述密闭副腔体内有自发热材料固定结构。
[0010]上述方案中所述自发热材料固定结构是与密闭副腔体滑动配合的盒体。
[0011]低温长颈阀盖的保温方法，包括以下步骤：当低温阀内装有低温介质时，将如上所述的低温长颈阀盖的密封盖打开，自发热材料与空气接触开始发热，热空气将热量从密闭副腔体传递进入密闭主腔体内，氦气在上区域内并形成热传递，使得上区域的温度保持在0℃以上，确保填料底部的工作温度高于0℃。
[0012]本专利技术的有益效果是利用长颈阀盖和阀杆之间的空间，将其分成上下两个区域，上区域内通过充有氦气的密闭主腔体用于二次隔热，利用氦气比空气轻的特点，氦气始终维持在上区域内，利用自发热材料与空气接触发热的特点，对氦气进行热传递，保证填料底部的温度在0℃以上，下区域内的空气初次隔热，用于上区域和阀体之间的热量缓冲。
附图说明
[0013]图1是本专利技术的低温长颈阀盖实施例1的示意图；图2是本专利技术的低温长颈阀盖实施例2的示意图；图中，1、阀盖本体，2、阀杆，3、填料，4、上通道，5、下通道，6、密闭主腔体，7、密闭副腔体，8、自发热材料，9、密封盖，10、螺栓，11、螺母，12、填料压板，13、填料压套。
具体实施方式
[0014]下面结合附图 ，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所有其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0015]阀盖本体1中装有阀杆2，阀盖本体与阀杆之间留有空隙，阀盖本体的填料函中装有填料3，填料3与阀盖本体1的填料函内壁和阀杆2的外表面接触。在螺母11和螺栓10的紧固力作用下，填料压板12压紧填料压套13，填料压套13压紧填料3，填料3发生横向变形，在阀盖本体1填料函内壁和阀杆2的外表面形成足够的密封比压，防止低温介质从阀杆2的外表面和阀盖本体1填料函内壁泄漏。
[0016]如图1所示，实施例1：低温长颈阀盖，包括阀盖本体1、内置于阀盖本体的阀杆2和填料3，所述填料下方的阀盖本体从长度方向上分为上下两个区域，所述上区域上开设有两个与外界相通的上通道4和下通道5，所述上通道和下通道通过外置的密闭主腔体6连通，所述上通道和下通道为通孔，所述密闭主腔体为U型管，所述U型管的两个自由端分别与上通道和下通道连通，所述密闭主腔体的内部充有氦气，由于氦气比空气轻，氦气会停留在上区域和密闭主腔体内，所述密闭主腔体的底部连通有密闭副腔体7，所述密闭副腔体内置有自发热材料8，由于密闭副腔体被氦气与下区域隔离，自发热材料接触不到空气，不会发热，所述密闭副腔体的底部设有密封盖9。当打开密封盖后，自发热材料与空气接触才开始发热，并将热量传递给氦气，而氦气是热传导的良导体，会将热量在上区域形成热循环。保证上区域的温度维本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.低温长颈阀盖，包括阀盖本体（1）、内置于阀盖本体的阀杆（2）和填料（3），其特征是：所述填料下方的阀盖本体从长度方向上分为上下两个区域，所述上区域上开设有两个与外界相通的上通道（4）和下通道（5），所述上通道和下通道通过外置的密闭主腔体（6）连通，所述密闭主腔体的内部充有氦气，所述密闭主腔体的底部连通有密闭副腔体（7），所述密闭副腔体内置有自发热材料（8），所述密闭副腔体的底部设有密封盖（9）。2.如权利要求1所述的低温长颈阀盖，其特征是：所述上通道和下通道为通孔，所述密闭主腔体为U型管，所述U型管的两个自由端分别与上通道和下通道连通。3.如权利要求1所述的低温长颈阀盖，其特征是：所述上通道和下通道为围绕阀盖本体径向一周的环形通道，所述密闭主...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵敏，袁超，赵光胜，
申请(专利权)人：铜陵天海流体控制股份有限公司，
类型：发明
国别省市：