高安全低泄漏压力自密封闸阀及其使用方法与流程

本发明涉及闸阀，特别涉及一种高安全低泄漏压力自密封闸阀及其使用方法。

背景技术：

1、闸阀可应用于煤制氢、渣油加氢、水制氢、水煤气制氢等装置及存储装备，是实现控制介质流向的必需装置。随着我国能源生产和消费革命的推进，需要构建清洁低碳、安全高效的能源体系，氢能是能源体系中的重点发展方向。因此，国内对制氢装置阀门的需求与日剧增，具有广阔的发展前景和巨大的市场空间。

2、在大力发展制氢和管道输送安全的同时，对设备的可靠性也提出了更高的要求。在制氢和输送装置中，会用到很多的阀门，为了保证安全运行，普通的阀门已经不能满足特殊工况的要求，阀门的本体材料和密封结构式阀门制造的关键点，氢气一旦泄漏，会造成不可补救的损失，这时就需要采用特殊型式的阀门密封结构，以保证上述设备管道系统安全有效运行。

3、高安全低泄漏自紧密封闸阀是氢能源行业制备和输送装置中的关键设备。传统阀门的阀体和阀盖之间采用密封垫片或金属环垫的方式实现，且可以轻松实现紧密密封；而随着口径的变化，阀门设计压力的增大在阀门腔内压力的作用下，密封效果会逐渐下降，直至失效，由此而导致的密封问题就是各制造厂家极力研究的关键，也是影响阀门在管线运行可靠与否的关键因素。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供高安全低泄漏压力自密封闸阀及其使用方法，有效地解决了阀门在高温高压运行过程中外泄漏和填料微泄漏的难题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了高安全低泄漏压力自密封闸阀，包括阀体以及阀芯杆组件，所述阀体的流体通道中安装有阀座；所述阀芯杆组件的阀杆在驱动机构的作用下带动闸板沿阀体颈部的中心轴线位移，使其与阀座分离或接触，从而实现闸阀的启闭；

3、所述阀体颈部上口安装有填料箱，所述填料箱与所述阀体的接触面之间通过密封件进行密封，且所述填料箱通过四开环压紧安装于所述阀体颈部上口；

4、所述阀杆穿过所述填料箱与所述驱动机构连接，且所述阀杆与所述填料箱之间通过填料密封连接。

5、优选的，所述填料箱的外圆壁开设有密封环槽，密封件安装于所述密封环槽中与所述阀体颈部的内圆壁密封连接。

6、优选的，所述密封件包括密封圈以及垫圈；所述四开环将所述垫圈以及所述密封圈压紧安装于所述填料箱的密封环槽内，当所述阀体阀腔内的介质压力上升时，压力通过所述填料箱传递至所述密封件，并且所述密封件密封比压随着介质压力的升降而升降，从而实现压力自密封。

7、优选的，所述密封圈采用金属复合柔性石墨密封圈。

8、优选的，所述四开环为两条平行线将圆环分割成的四个圆弧环拼接而成，每个圆弧环分别与所述阀体固定连接，通过拆卸所述四开环来更换内部的密封件。

9、优选的，所述阀体颈部上口安装有阀盖，所述阀盖通过螺栓与所述阀体连接，并通过所述四开环将密封件压覆于密封环槽内。

10、优选的，所述阀体与所述驱动机构之间设有支架，所述支架通过螺栓与所述阀体连接。

11、优选的，所述填料箱的内圆壁开设有沉槽，在所述沉槽内填充低泄漏填料，且所述填料箱顶部依次安装有填料压套和填料压板；

12、填料压套为加长压套，使得所述填料压套进入所述填料箱的部分小于压套总高的三分之一；并且在所述填料压板的紧固螺钉上增加碟形弹簧。

13、优选的，所述闸板为楔形闸板，且在所述闸板的上缘和下缘均设有闸板密封圈，通过所述闸板密封圈与所述阀座密封连接。

14、本发明还提供了一种闸阀的使用方法，包括如下步骤：

15、步骤a：开启闸阀，逆时针转动驱动机构的手轮，使得阀芯杆组件的阀杆上升，从而带动闸板上升与阀座分离；

16、步骤b：直至闸板与阀座完全分离，实现闸阀的开启；

17、步骤c：在闸阀开启的过程中，阀体阀腔内的介质压力逐渐上升，压力通过填料箱传递至密封件的金属复合柔性石墨密封圈，并且密封件密封比压随着介质压力的升降而升降，从而实现压力自密封；

18、步骤d：当密封件出现泄漏时，拆卸四开环后即可更换金属复合柔性石墨密封圈；

19、步骤e：关闭闸阀，顺时针转动驱动机构的手轮，使得阀芯杆组件的阀杆下降，从而带动闸板下降与阀座接触，直至完全封闭流体通道，实现闸阀的关闭。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1.本发明的高安全低泄漏压力自密封闸阀主体采用锻件成形，锻坯经aod炉熔炼，锻造比大于3:1，化学成分s/p含量小于0.015%，非金属夹杂物总级别数小于4.5级；

22、2.本发明的高安全低泄漏压力自密封闸阀全系列按mss sp-144设计压力自紧密封结构，压力边界安全有保障，填料箱采用压力自紧密封结构，新型金属复合柔性石墨密封圈，具有多重防止石墨挤出功能及防止过度压缩功能，在阀腔压力的作用下，推动填料箱，起到自紧密封效果；

23、3．本发明的闸阀全系列都采用四开环结构，相比传统闸阀的螺纹旋入式支架，不但提高了自紧密封质量，而且装配、拆卸更加方便；并且闸阀全系列都将填料螺栓固定在填料箱上，消除了填料松弛的隐患，阀杆密封更可靠；

24、4.本发明的闸阀全系列采用特制加长的填料压套，保证填料压套进入填料箱的部分小于压套总高的三分之一，保证填料生命周期内填料压套高度足够。

技术特征：

1.高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，包括阀体（1）以及阀芯杆组件（2），所述阀体（1）的流体通道（101）中安装有阀座（3）；所述阀芯杆组件（2）的阀杆（201）在驱动机构（4）的作用下带动闸板（202）沿阀体颈部的中心轴线位移，使其与阀座（3）分离或接触，从而实现闸阀的启闭；

2.如权利要求1所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述填料箱（5）的外圆壁开设有密封环槽（501），密封件（6）安装于所述密封环槽（501）中与所述阀体（1）颈部的内圆壁密封连接。

3.如权利要求2所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述密封件（6）包括密封圈（601）以及垫圈（602）；所述四开环（7）将所述垫圈（602）以及所述密封圈（601）压紧安装于所述填料箱（5）的密封环槽（501）内，当所述阀体（1）阀腔内的介质压力上升时，压力通过所述填料箱（5）传递至所述密封件（6），并且所述密封件（6）密封比压随着介质压力的升降而升降，从而实现压力自密封。

4.如权利要求3所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述密封圈（601）采用金属复合柔性石墨密封圈。

5.如权利要求3所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述四开环（7）为两条平行线将圆环分割成的四个圆弧环拼接而成，每个圆弧环分别与所述阀体（1）固定连接，通过拆卸所述四开环（7）来更换内部的密封件（6）。

6.如权利要求5所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述阀体（1）颈部上口安装有阀盖（9），所述阀盖（9）通过螺栓与所述阀体（1）连接，并通过所述四开环（7）将密封件（6）压覆于密封环槽（501）内。

7.如权利要求1所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述阀体（1）与所述驱动机构（4）之间设有支架（10），所述支架（10）通过螺栓与所述阀体（1）连接。

8.如权利要求1所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述填料箱（5）的内圆壁开设有沉槽（502），在所述沉槽（502）内填充低泄漏填料（8），且所述填料箱（5）顶部依次安装有填料压套（11）和填料压板（12）；

9.如权利要求1所述的高安全低泄漏压力自密封闸阀，其特征在于，所述闸板（202）为楔形闸板，且在所述闸板（202）的上缘和下缘均设有闸板密封圈（203），通过所述闸板密封圈（203）与所述阀座（3）密封连接。

10.一种如权利要求1～9中任一项所述的闸阀的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

技术总结本发明公开一种高安全低泄漏压力自密封闸阀及其使用方法，包括阀体以及阀芯杆组件；阀芯杆组件的阀杆在驱动机构的作用下带动闸板沿阀体颈部的中心轴线位移，使其与阀座分离或接触，从而实现闸阀的启闭；阀体颈部上口安装有填料箱，填料箱与阀体的接触面之间通过密封件进行密封，且填料箱通过四开环压紧安装于阀体颈部上口；阀杆穿过填料箱与驱动机构连接，且阀杆与所述填料箱之间通过填料密封连接。本发明的闸阀全系列按MSS SP‑144设计压力自紧密封结构，压力边界安全有保障，填料箱采用压力自紧密封结构，新型金属复合柔性石墨密封圈，具有多重防止石墨挤出功能及防止过度压缩功能，在阀腔压力的作用下，推动填料箱，起到自紧密封效果。技术研发人员：沈楠,钱玉峰,陈永瑾受保护的技术使用者：江苏亿阀股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23