[发明专利]一种深冷球阀及其使用方法

权利要求书

1.一种深冷球阀，其特征在于：包括阀体、阀盖、球体、阀座组件；阀体上端设有开口并设置有安装面，安装面与阀盖下端法兰之间通过螺栓、螺母连接；球体与阀座组件从开口装入阀体中，对称设置的两个阀座组件两侧分别与阀体的密封面以及球体密封地抵接；阀盖内设置有阀杆，阀盖上侧设置有手操器，手操器通过阀杆与球体传动连接；球体上侧设置有第一凸台，并且球体与阀盖之间设置有碟形弹簧，碟形弹簧内侧抵靠在第一凸台上，外侧抵靠在阀盖底部，碟形弹簧提供使球体向下的预紧力；阀座组件包括阀座、阀座支承、双向平面唇形密封圈；阀座靠近球体的一侧设置有第一密封槽，第一密封槽内安装有阀座支承；阀座靠近阀体的密封面的一侧设置有第二密封槽，第二密封槽内设置有双向平面唇形密封圈；深冷球阀还设置有弹性块，阀体上端靠近开口的位置设置有第二凸台，第二凸台上设置有螺纹孔，弹性块上设置有通孔，螺钉穿过通孔将弹性块固定于第二凸台上；弹性块为“L”形，弹性块的一端抵靠在阀座组件上，另一端抵靠在第二凸台上；在阀体的上游阀腔和下游阀腔的第二凸台处分别设置有第一弹性环槽和第二弹性环槽，第一弹性环槽和第二弹性环槽平行于阀体的密封面；

在第二凸台上设置有阻尼止回阀，阻尼止回阀包括止回阀体，止回阀体内设置有球形阀芯以及第一螺旋弹簧，第一螺旋弹簧一端抵靠在止回阀体上，另一端抵靠于球形阀芯；

第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽宽与其距离阀体的密封面的距离的比值为0.4-0.5；第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽深与第二凸台厚度的比值为0.5-0.6；

在弹性块与阀盖之间设置有第二螺旋弹簧；其中，阀盖上设置有对应的第一安装凹槽，第二螺旋弹簧一端抵靠在第一安装凹槽中，另一端套设在螺钉的外周并抵靠在弹性块上；

还包括设置在弹性块与阀盖之间的电动伸缩装置，以及温度传感器、控制器；其中，在阀盖上设置有对应的第二安装凹槽，电动伸缩装置一端抵靠在第二安装凹槽中，另一端抵靠在弹性块上；电动伸缩装置、温度传感器分别与控制器电连接，控制器根据接收到的温度传感器的温度数据控制电动伸缩装置动作。

2.一种深冷球阀的使用方法，其特征在于，所述深冷球阀，包括阀体、阀盖、球体、阀座组件；阀体上端设有开口并设置有安装面，安装面与阀盖下端法兰之间通过螺栓、螺母连接；球体与阀座组件从开口装入阀体中，对称设置的两个阀座组件两侧分别与阀体的密封面以及球体密封地抵接；阀盖内设置有阀杆，阀盖上侧设置有手操器，手操器通过阀杆与球体传动连接；球体上侧设置有第一凸台，并且球体与阀盖之间设置有碟形弹簧，碟形弹簧内侧抵靠在第一凸台上，外侧抵靠在阀盖底部，碟形弹簧提供使球体向下的预紧力；阀座组件包括阀座、阀座支承、双向平面唇形密封圈；阀座靠近球体的一侧设置有第一密封槽，第一密封槽内安装有阀座支承；阀座靠近阀体的密封面的一侧设置有第二密封槽，第二密封槽内设置有双向平面唇形密封圈；深冷球阀还设置有弹性块，阀体上端靠近开口的位置设置有第二凸台，第二凸台上设置有螺纹孔，弹性块上设置有通孔，螺钉穿过通孔将弹性块固定于第二凸台上；弹性块为“L”形，弹性块的一端抵靠在阀座组件上，另一端抵靠在第二凸台上；在阀体的上游阀腔和下游阀腔的第二凸台处分别设置有第一弹性环槽和第二弹性环槽，第一弹性环槽和第二弹性环槽平行于阀体的密封面；

在第二凸台上设置有阻尼止回阀，阻尼止回阀包括止回阀体，止回阀体内设置有球形阀芯以及第一螺旋弹簧，第一螺旋弹簧一端抵靠在止回阀体上，另一端抵靠于球形阀芯；

第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽宽与其距离阀体的密封面的距离的比值为0.4-0.5；第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽深与第二凸台厚度的比值为0.5-0.6；

在弹性块与阀盖之间设置有第二螺旋弹簧；其中，阀盖上设置有对应的第一安装凹槽，第二螺旋弹簧一端抵靠在第一安装凹槽中，另一端套设在螺钉的外周并抵靠在弹性块上；

所述深冷球阀还包括设置在弹性块与阀盖之间的电动伸缩装置，以及温度传感器、控制器；其中，在阀盖上设置有对应的第二安装凹槽，电动伸缩装置一端抵靠在第二安装凹槽中，另一端抵靠在弹性块上；电动伸缩装置、温度传感器分别与控制器电连接，控制器根据接收到的温度传感器的温度数据控制电动伸缩装置动作；

所述深冷球阀的使用方法，具体包括如下步骤：

S1：当深冷球阀在运输管线上正常装配后，控制器控制电动伸缩装置推动阀座组件沿斜面向下移动使得深冷球阀达到初步密封状态，此时环境温度为T₁，电动伸缩装置的伸缩量为L₀；

S2：当温度传感器检测到环境温度由T₁降低至T₂时，控制器计算出电动伸缩装置需调整的伸缩量为△L_2-1，并控制电动伸缩装置伸长至L₀+△L_2-1，使得在环境温度降低时，电动伸缩装置始终提供恰当的预紧力使深冷球阀的阀体的密封面与阀座组件紧密地贴合。

3.一种深冷球阀的使用方法，其特征在于，所述深冷球阀，包括阀体、阀盖、球体、阀座组件；阀体上端设有开口并设置有安装面，安装面与阀盖下端法兰之间通过螺栓、螺母连接；球体与阀座组件从开口装入阀体中，对称设置的两个阀座组件两侧分别与阀体的密封面以及球体密封地抵接；阀盖内设置有阀杆，阀盖上侧设置有手操器，手操器通过阀杆与球体传动连接；球体上侧设置有第一凸台，并且球体与阀盖之间设置有碟形弹簧，碟形弹簧内侧抵靠在第一凸台上，外侧抵靠在阀盖底部，碟形弹簧提供使球体向下的预紧力；阀座组件包括阀座、阀座支承、双向平面唇形密封圈；阀座靠近球体的一侧设置有第一密封槽，第一密封槽内安装有阀座支承；阀座靠近阀体的密封面的一侧设置有第二密封槽，第二密封槽内设置有双向平面唇形密封圈；深冷球阀还设置有弹性块，阀体上端靠近开口的位置设置有第二凸台，第二凸台上设置有螺纹孔，弹性块上设置有通孔，螺钉穿过通孔将弹性块固定于第二凸台上；弹性块为“L”形，弹性块的一端抵靠在阀座组件上，另一端抵靠在第二凸台上；在阀体的上游阀腔和下游阀腔的第二凸台处分别设置有第一弹性环槽和第二弹性环槽，第一弹性环槽和第二弹性环槽平行于阀体的密封面；

在第二凸台上设置有阻尼止回阀，阻尼止回阀包括止回阀体，止回阀体内设置有球形阀芯以及第一螺旋弹簧，第一螺旋弹簧一端抵靠在止回阀体上，另一端抵靠于球形阀芯；

第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽宽与其距离阀体的密封面的距离的比值为0.4-0.5；第一弹性环槽、第二弹性环槽的槽深与第二凸台厚度的比值为0.5-0.6；

在弹性块与阀盖之间设置有第二螺旋弹簧；其中，阀盖上设置有对应的第一安装凹槽，第二螺旋弹簧一端抵靠在第一安装凹槽中，另一端套设在螺钉的外周并抵靠在弹性块上；

所述深冷球阀还包括设置在弹性块与阀盖之间的电动伸缩装置，以及温度传感器、控制器；其中，在阀盖上设置有对应的第二安装凹槽，电动伸缩装置一端抵靠在第二安装凹槽中，另一端抵靠在弹性块上；电动伸缩装置、温度传感器分别与控制器电连接，控制器根据接收到的温度传感器的温度数据控制电动伸缩装置动作；

所述深冷球阀的使用方法，具体包括如下步骤：

S1：当深冷球阀在运输管线上正常装配后，控制器控制电动伸缩装置推动阀座组件沿斜面向下移动使得深冷球阀达到初步密封状态，此时电动伸缩装置的伸缩量为L₀；

S2：控制器根据温度传感器的温度数据确定运输管线运送的低温介质种类，并根据低温介质种类获取电动伸缩装置需调整的伸缩量α，控制器根据获取的伸缩量α控制电动伸缩装置伸长至L₀+α，使得电动伸缩装置为运输的低温介质始终提供恰当的预紧力使深冷球阀的阀体的密封面与阀座组件紧密地贴合；其中，低温介质为液氮、液氧、液化天然气、乙烯、丙烯中的一种；

S3：当控制器确定停止运输低温介质时，控制器控制电动伸缩装置缩短至L₀。