專利名稱：一種高溫高壓閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高溫高壓閥。
背景技術：
在高溫高壓有腐蝕性介質的系統中，對閥門的最低要求是在350℃以上的高溫和20MPa以上的高壓下，保證無內外泄露，可以在一個大修周期內無故障連續運行。長期以來，為提高高溫高壓閥的密封性、可靠性和使用壽命，科技人員從結構設計和材質選擇各方面開展了大量研究，并已有多項專利。然而現有技術中為防止高溫高壓物料泄漏的密封結構還存在以下一些不足高溫高壓密封填料直接作用在閥桿和閥針之間，為達到高壓密封效果，密封段均較長，填料與閥針的動密封面積大，填料壓得較緊，對閥針產生較大的抱軸力，使閥針開關時需較大的摩擦力矩，閥針易劃傷，填料易失效，發生泄漏。另外，在高溫條件下，密封填料直接承受物料的溫度，而高溫密封材料的選擇范圍小，使用條件苛刻，壽命短。
填料箱與閥體連接部分密封形式大都采用平面或凹凸止口加墊片密封，這種結構在高溫高壓以及強腐蝕作用下，易腐蝕變形，發生泄漏現象，嚴重時造成停車檢修。
發明內容
本實用新型的目的是提供一種結構簡單并且使用安全可靠的高溫高壓閥，該高溫高壓閥能夠在350℃和20MPa以上的高溫高壓工況下無內外泄露，無故障連續運轉。
本實用新型是這樣實現的。
本實用新型的高溫高壓閥，主要有閥體，閥桿下端與閥體連接，閥針穿過閥桿內孔，閥針頂端與手柄連接，閥桿上端面是壓緊螺桿，壓緊螺帽旋緊將壓緊螺桿固定在閥桿上，并壓緊V型圈填料，在閥桿上部內孔中裝有填料，所述的填料是V型圈填料，V型圈填料的材質是聚四氟乙烯或四氟石墨。在壓緊螺桿內開有凹槽，可以開有1～4道凹槽，凹槽內嵌有密封材料，所述的密封材料是橡膠O形圈。
本實用新型所述的高溫高壓閥，在閥桿外壁上加工有散熱片。閥桿的長度一般為8～12倍的通道直徑，使得閥桿上部裝填料處的溫度不大于120～150℃。該溫度范圍對密封填料的要求比較低，可選擇的范圍廣。可根據介質性能選擇聚四氟乙烯、四氟石墨等填料。
在閥桿外壁上加工有散熱片，可將閥門通道處流過高溫物料所傳導的熱量通過散熱片散去，使密封處的填料的操作溫度處于較低的溫度下工作。但是，由于本實用新型的閥門是可以在350℃以上的高溫工況下工作，勢必就需要有較長的帶有散熱片的閥桿來散去這些熱量，保證密封填料是在允許的工作溫度下工作。可是，閥桿和閥針的長度較長，閥針的加工難度較大，閥桿和閥針的直線度和同心度不易保證，造成密封效果不好，降低使用壽命。因此，本實用新型在閥桿上部內孔中裝有一小段密封填料，選用的填料是聚四氟乙烯或四氟石墨材質的V型圈填料，由于聚四氟乙烯或四氟石墨材料可耐150～200℃溫度，所以，只要有8～12倍通道直徑的閥桿長度就可滿足密封填料工作溫度的要求。
閥針上的螺紋和閥體的內螺紋連接，并可上下升降啟閉閥門。閥針與閥桿的配合間隙在0.1～0.5mm，最佳為0.3mm。當高溫高壓物料通過時，由于流體的粘性摩擦作用，壓力下降，閥針和閥桿受熱膨脹，間隙減少，間隙密封的效果更好。高溫高壓物料通過閥桿外壁的散熱，到達密封處的溫度已經降到填料可承受的范圍內，壓力也有所降低，密封填料段不需要很長，填料與閥針的動密封面積減小，閥針開關時的摩擦力矩較小，閥針填料不易損壞。并且本實用新型在閥針的填料密封段上部的壓緊螺桿上又設置了O形圈密封，一旦填料密封失效，設置在壓緊螺桿上的O形圈受熱膨脹，貼緊閥針面，使之密封，延長了閥門的使用壽命。閥桿與閥體間的密封采用圓弧面窄面密封，密封安全可靠。
本實用新型與現有技術相比具有以下優點一、本實用新型的高溫高壓閥，閥桿外壁設有散熱片，且閥桿長度一般為8～12倍的通道直徑，使密封處于相對較低的操作溫度，密封填料的選擇范圍廣，閥針與閥桿間的間隙密封使通過的壓力下降，密封段減小，閥針與填料間的動密封面積小，開關容易，操作扭矩小。
二、本實用新型的高溫高壓閥，閥針采用兩種不同材質、不同結構的兩道密封，結構簡單，密封安全可靠，閥門體積小，使用壽命長，能夠在350℃和20MPa以上的高溫高壓工況下無故障連續運轉。
圖1是本實用新型的高溫高壓閥的結構示意圖。
圖中標號所示1-螺帽，2-手柄，3-鎖緊螺母，4-壓緊螺桿，5-凹槽，6-填料，7-壓緊螺帽，8-散熱片，9-閥針，10-閥桿，11-閥體，12-通道。
具體實施方式
下面結合對本實用新型的具體實施例的詳細描述來進一步說明本實用新型，但是實施例不是對本實用新型的限制。
如圖1所示，本實用新型的高溫高壓閥，主要有閥體11，閥桿10下端與閥體11連接，閥針9穿過閥桿10內孔，閥針9頂端與手柄2連接，通過一個螺帽1將手柄2固定在閥針9上。閥桿10上端面是壓緊螺桿4，壓緊螺帽7和鎖緊螺母3旋緊將壓緊螺桿4固定在閥桿10上，在閥桿10上部內孔中裝有填料6，所述的填料6是聚四氟乙烯或四氟石墨V型圈填料。在壓緊螺桿4內開有兩道凹槽5，凹槽5內嵌有橡膠O形圈密封材料。閥桿10外壁上加工有散熱片8，閥桿10長度為通道12直徑的8～12倍。
權利要求1.一種高溫高壓閥，主要有閥體[11]，閥桿[10]下端與閥體[11]連接，閥針[9]穿過閥桿[10]內孔，閥針[9]頂端與手柄[2]連接，閥桿[10]上端面是壓緊螺桿[4]，壓緊螺帽[7]旋緊將壓緊螺桿[4]固定在閥桿[10]上，其特征在于在閥桿[10]上部內孔中裝有填料[6]，在壓緊螺桿[4]內開有凹槽[5]，凹槽[5]內嵌有密封材料。
2.如權利要求1所述的高溫高壓閥，其特征在于所述的填料[6]是V型圈填料。
3.如權利要求2所述的高溫高壓閥，其特征在于所述V型圈填料的材質是聚四氟乙烯或四氟石墨。
4.如權利要求1所述的高溫高壓閥，其特征在于壓緊螺桿[4]內凹槽[5]嵌有的密封材料是橡膠O形圈。
5.如權利要求1所述的高溫高壓閥，其特征在于所述的閥桿[10]外壁上加工有散熱片[8]，閥桿[10]長度為通道[12]直徑的8～12倍。
專利摘要一種高溫高壓閥，主要有閥體，閥桿下端與閥體連接，閥針穿過閥桿內孔，閥針頂端與手柄連接，閥桿上端面是壓緊螺桿，壓緊螺帽旋緊將壓緊螺桿固定在閥桿上，在閥桿上部內孔中裝有聚四氟乙烯或四氟石墨V型圈填料，在壓緊螺桿內開有凹槽，凹槽內嵌有橡膠O形圈密封材料。該閥門結構簡單，能夠在350℃和20MPa以上的高溫高壓工況下無故障連續運轉，密封安全可靠，無內外泄漏，使用壽命長。
文檔編號F16K41/04GK2644793SQ0324278
公開日2004年9月29日 申請日期2003年4月1日 優先權日2003年4月1日
發明者李克健, 章序文, 霍衛東, 何建鏵, 舒歌平, 李文博, 何平, 陳玨 申請人:煤炭科學研究總院北京煤化學研究所, 上海化工研究院