本發(fā)明屬于閥門，尤其涉及一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥。

背景技術(shù)：

目前，國際石油和煤炭的消費比重近年來一直呈下降趨勢，只有天然氣保持旺盛的增長勢頭。據(jù)預(yù)測，天然氣在未來20到30年間將取代石油成為世界第一能源。軸流式止回閥作為壓縮機或泵出口的重要設(shè)備，雖然在LNG低溫液化天然氣的工況條件下，國內(nèi)暫未有使用業(yè)績；但對于軸流式止回閥用在氣體工況泵出口有成功使用業(yè)績，且軸流式止回閥的結(jié)構(gòu)設(shè)計、低溫材料選材以及其它閥門的低溫性能試驗等方面積累了豐富的經(jīng)驗，在技術(shù)層面上已趨于成熟，并形成了比較完善的產(chǎn)品系列。

LNG超低溫軸流式止回閥屬于液化天然氣(LNG)關(guān)鍵閥門之一，技術(shù)要求嚴、安全系數(shù)高，國內(nèi)尚不具備設(shè)計、制造能力，是發(fā)達國家對我技術(shù)封鎖、以昂貴價格賺取高額利潤的產(chǎn)品。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷提供一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案：一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥，包括閥體，閥體中設(shè)置中空的圓形腔體，在閥體中空的腔體內(nèi)設(shè)置閥座和閥瓣，其中閥瓣設(shè)置在閥座的中心處，在閥瓣的中心處設(shè)置導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的另一端設(shè)置在導(dǎo)向套中，導(dǎo)向套設(shè)置在導(dǎo)向座上，導(dǎo)向座與閥體固定連接，所述的導(dǎo)向套和導(dǎo)向座均為中空的環(huán)形柱體，導(dǎo)向套設(shè)置在導(dǎo)向座的空腔中，在導(dǎo)向桿上套接彈簧。

如上所述的一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥，其中，所述的導(dǎo)向 座通過墊圈和螺栓與閥體固定連接。

如上所述的一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥，其中，所述的導(dǎo)向桿上設(shè)有鍵。

如上所述的一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥，其中，閥體與閥座連接的部分為臺階狀，在閥體與閥座連接的位置還設(shè)有唇形圈、擋圈和螺釘。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：LNG低溫軸流式止回閥國產(chǎn)化項目樣機8”-1500lb殼體和密封試驗均為0，同時進行了常溫低壓氦氣密封試驗測試也為0。并進行了低溫和常溫高壓氦氣密封試驗，低溫漏率滿座BS6364標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，常溫為0；同時經(jīng)過1100次動作壽命循環(huán)考核試驗(低溫每動作100次后進行一次低溫及常溫高壓氦氣密封試驗)，滿足要求，性能在國內(nèi)領(lǐng)先。

附圖說明

圖1是本發(fā)明液化天然氣用超低溫軸流式止回閥的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是傳統(tǒng)技術(shù)中兩體式結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖3是導(dǎo)向套部分的局部放大圖。

圖4是傳統(tǒng)技術(shù)中與圖3位置對應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是閥瓣防旋轉(zhuǎn)部分的結(jié)構(gòu)式示意圖。

圖6是閥體與導(dǎo)流部分一體成形的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、閥體；2、閥座；3、唇形圈；4、擋圈；5、螺釘；6、閥瓣；7、彈簧；8、墊圈；9、螺栓；10、銘牌；11、鉚釘；12、鍵；13、導(dǎo)向座；14、導(dǎo)向套。

具體實施方式

如附圖1所示，一種液化天然氣用超低溫軸流式止回閥，包括閥體1，閥體1中設(shè)置中空的圓形腔體，在閥體1中空的腔體內(nèi)設(shè)置閥座2和閥瓣6，其中閥瓣6設(shè)置在閥座2的中心處，在閥瓣6的中心處設(shè)置導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿的另一端設(shè)置在導(dǎo)向套14中，導(dǎo)向套14設(shè)置在導(dǎo)向座13上，導(dǎo)向座13與 閥體1固定連接，所述的導(dǎo)向套14和導(dǎo)向座13均為中空的環(huán)形柱體，導(dǎo)向套14設(shè)置在導(dǎo)向座13的空腔中，在導(dǎo)向桿上套接彈簧7。

如附圖1、附圖3和附圖4所示，所述的導(dǎo)向座13通過墊圈8和螺栓9與閥體1固定連接。

如附圖1、附圖3和附圖4所示，所述的導(dǎo)向桿上設(shè)有鍵12。

如附圖1、附圖5和附圖6所示，閥體1與閥座2連接的部分為臺階狀，在閥體1與閥座2連接的位置還設(shè)有唇形圈3、擋圈4和螺釘5。

本申請液化天然氣用超低溫軸流式止回閥的裝配過程大致如下：

1)將導(dǎo)向套放入導(dǎo)向座內(nèi)，并采用焊接定位與導(dǎo)向座焊接牢固；

2)將導(dǎo)向座與導(dǎo)向套整體裝入閥體內(nèi)，并采用螺栓安裝固定在閥體導(dǎo)流部分；

3)導(dǎo)向套內(nèi)裝入鍵，并裝入彈簧，將閥瓣與導(dǎo)向桿組件裝入導(dǎo)向座內(nèi)，用工裝使閥瓣開啟；

3)將唇形密封圈裝入閥座上，并將唇形圈擋圈安裝于一體式閥座上，并采用內(nèi)六角螺釘固定好；

4)將一體式閥座利用螺紋扳圈工裝均勻?qū)㈤y座旋轉(zhuǎn)進閥體內(nèi)，孔口定位好。

另外需要補充說明的內(nèi)容還包括：

1.一體式閥座結(jié)構(gòu)

采用一體式閥座結(jié)構(gòu)，將唇形圈及支撐座安裝好于閥座后，采用工裝使閥瓣全開后可均勻地將閥座旋轉(zhuǎn)進閥體，孔口臺階進行定位。閥座進口端與閥體流道依次形成流線形，并有效形成文丘里結(jié)構(gòu)，滿足工況流道與沖擊要求。

2.閥瓣導(dǎo)向的導(dǎo)向座結(jié)構(gòu)中贈設(shè)倒形導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)，保證長壽命使用。

在常規(guī)導(dǎo)向座結(jié)構(gòu)中贈設(shè)倒形導(dǎo)向套結(jié)構(gòu)，不僅大大增加閥瓣導(dǎo)向桿的 全導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，并可形成一個彈簧支撐腔有效固定彈簧，獲得超低溫密封的有效性，并保證閥瓣頻繁動作長壽命使用。

3.閥瓣防旋轉(zhuǎn)設(shè)計

閥瓣的導(dǎo)向桿與導(dǎo)向座之間采用鍵連接，保證閥瓣在開啟和關(guān)閉的行程中不會因流體的沖擊發(fā)生徑向旋轉(zhuǎn)動作。通過該結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅不會對流體的流動狀態(tài)產(chǎn)生擾動，也不會對密封面產(chǎn)生更大的磨損。

4.閥體與導(dǎo)流部分一體成形

閥體與導(dǎo)流部分一體鑄造成形，剛性好，重量輕，便于維護，耐沖擊性好，并能有效克服超低溫空間微觀變形。

5.材料的選用

金屬材料

閥體的材料采用ASTM A351 CF8M

閥瓣的材料采用ASTM A182 F316+堆焊硬質(zhì)合金

導(dǎo)向桿的材料采用ASTM A182 F316+堆焊硬質(zhì)合金

導(dǎo)向套的材料采用ASTM A182 F316+堆焊硬質(zhì)合金

彈簧的材料采用INCONEL X-718

非金屬材料

唇形圈材料采用PTFE+Elgiloy合金

6.質(zhì)量性能

對主要承壓零件進行了應(yīng)力強度計算，為確保閥門在正常工況下能夠安全可靠的運行，我們采用有限元分析的方法對閥門主要零件進行了設(shè)計分析和驗證，分析項目包括：靜力分析、流場分析及熱傳遞分析。

并且對閥門進行了多種型式試驗，均滿足要求。

試驗內(nèi)容包括

1.外觀檢查

2.殼體高壓水壓試驗

3.閥座高壓水密封試驗

4.閥座低壓氣密封試驗

5.低溫和常溫高壓氦氣密封試驗

4.低溫動作壽命循環(huán)壽命試驗

5.常溫流量系數(shù)測試

LNG低溫軸流式止回閥國產(chǎn)化項目樣機8”-1500lb殼體和密封試驗均為0，同時進行了常溫低壓氦氣密封試驗測試也為0。并進行了低溫和常溫高壓氦氣密封試驗，低溫漏率滿座BS6364標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求，常溫為0；同時經(jīng)過1100次動作壽命循環(huán)考核試驗(低溫每動作100次后進行一次低溫及常溫高壓氦氣密封試驗)，滿足要求，性能在國內(nèi)領(lǐng)先。