[发明专利]LNG大口径高压平衡式切断阀

说明书

技术领域

本发明涉及一种切断阀，尤其是一种 LNG大口径高压平衡式切断阀。

背景技术

在低温、高压的工况下，如LNG和CNG输送中，常规的切断阀通常公称通径很小，因为要做更大通径，需要很大的驱动力，只能通过增大执行器的规格才能实现,其制造成本以及体积会将会大大增加。

导致缺点的主要原因是由阀体结构决定的。在高压下，现有的阀体结构会使阀杆受到很大的作用力，随着公称通径的增大，需要打开或关闭阀门所需要驱动力也会随之的增大。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种 LNG大口径高压平衡式切断阀，阀体和阀杆采用了一种平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；耐低温，工作温度可达-196℃；耐高压，工作压力可达25MPa；在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。

本发明采用的技术方案如下：

本发明的 LNG大口径高压平衡式切断阀，包括阀杆和管状阀体，所述阀体的两端被密封形成阀腔，所述阀腔分为上、下过液腔，在所述阀体的侧壁上设有两个过液口分别与两个过液腔连通；所述阀杆的下部位于阀体中且在阀体的两端内壁密封，所述阀杆的下部设有相互间隔的上、中、下启闭部，其中在中启闭部上设有主密封垫可将两过液腔分隔开，所述上启闭部的下表面与中启闭部的上表面位于上过液腔中，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中。

由于采用了上述结构，阀体的两端被密封形成阀腔，是液体通过的工作腔，所述阀腔的上下部分为两个过液腔，分别为上过液腔和下过液腔，上过液腔为进液腔，因此在阀体的侧壁上连接有进液口，而下过液腔为出液腔，因此在阀体的侧壁上连接有出液口，上过液腔与下过液腔之间相互连通，阀杆伸入到阀体中相互配合，其中在阀体两端的内壁上与阀杆形成动密封，使阀杆能相对于阀体运动，还能有较好的密封效果；在阀杆的下部（位于阀体内的部分）上设有相互间隔的上、中、下启闭部，这三个启闭部分别位于阀体的上部、中部和下部，且在中启闭部上设有主密封垫，该主密封垫可将两过液腔之间的连通通道进行密封，从而可将两个过液腔分隔开，可用于整个切断阀的开关控制，而上启闭部和下启闭部分别在阀体的上部和下部内壁形成动密封，特别是，上启闭部的下表面和中启闭部的上表面位于上过液腔中，使高压液体作用于上启闭部下表面的力（F1）和作用于中启闭部上表面的力（F2）相当，由于F1和F2的方向相反，使得阀杆在上过液腔中的受到的力F1和F2基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；同理，所述中启闭部的上表面与下启闭部的上表面位于下过液腔中，由于整个切断阀中通过的LNG或CNG，一般是从上过液腔到下过液腔中，下过液腔中往往同样存在着液压，因此在下过液腔中，液体作用于中启闭部下表面的力（F3）和作用于下启闭部上表面的力（F4）相当，由于F3和F4的方向相反，使得阀杆在下过液腔中的受到的力F3和F4基本被抵消，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作。本发明的 LNG大口径高压平衡式切断阀，通过其中阀体和阀杆在上过液腔、下过液腔中分别达成的平衡式组合结构，可以减少介质压力对阀杆的作用力，即使在高压下也仅需较小的驱动力就可以完成打开和关闭阀门的动作；另外，该切断阀主要用于LNG和CNG输送的控制，因此耐低温，工作温度可达-196℃；耐高压，工作压力可达25MPa；在低温下密封圈不会出现变硬失效的情况，保证了密封的有效性及阀门的安全性。

本发明的 LNG大口径高压平衡式切断阀，所述上启闭部、中启闭部和下启闭部在所述阀杆的下部为圆形的外凸结构，使阀杆的下部形成“王”字形结构，所述上启闭部外壁与阀体内壁之间、下启闭部外壁与阀体内壁之间分别形成动密封。