一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥的製作方法

2023-05-25 00:53:26 1

一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥的製作方法
【專利摘要】本發明涉及低溫立式罐內潛液泵領域，公開了一種低溫立式潛液泵配套錐面密封吸入底閥，安裝在泵井底部，包括：閥體、閥板、彈簧、彈簧導杆、密封結構；所述閥體採用錐面結構，閥體上端設有圓弧形凸臺Ⅰ，所述圓弧形凸臺Ⅰ的上端面與泵井的法蘭端面進行密封；所述閥體下端設有圓弧形凸臺Ⅱ，所述彈簧導杆穿過圓弧形凸臺Ⅱ的通孔與閥板固定，所述閥板中部向內由筋板支撐形成流道且其頂端呈平面；所述彈簧套在彈簧導杆外緣、圓弧形凸起Ⅱ的上端，且通過固定裝置固定在彈簧導杆上。本發明的結構簡單、性能穩定、密封性好，長期浸沒在低溫液體中不需要進行維護，可實現在低溫工作環境下安全運行的工作要求。
【專利說明】一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及低溫立式罐內潛液泵領域，特別涉及一種低溫立式潛液泵配套錐面密封吸入底閥，可應用於LNG(即液化天然氣，溫度為-162° )產業鏈、煤焦爐氣甲烷化制LNG、丙烷脫氫項目中烷類、烯烴類等低溫介質的輸送。
【背景技術】
[0002]目前，在大中小型LNG接收站、LNG液化工廠、煤焦爐氣甲烷化制LNG裝置以及丙烷脫氫項目的烷類、烴類介質輸送中，均需用到低溫潛液泵，由於介質具有低溫、易燃、易爆及易汽化的特性，因此要求輸送該介質的泵設備具有密封可靠以及結構安全可靠的特點，但這種低溫潛液泵的設計難度非常大。
[0003]現階段低溫潛液泵市場主要由美國的J.C.Carter、日本Ebara公司、日本的Nikkiso等少數幾家壟斷，國內尚無製造廠家對LNG罐內低溫潛液泵進行研製和生產。因此，這種低溫潛液泵對外依存度較高，價格也非常昂貴。
[0004]低溫潛液泵及配套吸入底閥的國產化有利於低溫潛液泵國產化過程中的成本控制，有利於低溫潛液泵的維修，有利於國內低溫潛液泵整機設計和製造加工水平的提升，有利於國內彈簧在低溫工況下的應用拓展，有利於國內低溫密封墊材料的應用。因此，亟待一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥。

【發明內容】

[0005]本發明的目的是:為了解決現有低溫潛液泵自行設計難度大、對外依存度高且價格昂貴的技術問題，提供一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，由低溫潛液泵的自重來控制閥板的開啟與關閉，能夠滿足低溫潛液泵的運行要求，同時保證維修過程中的安全及可靠的密封性。
[0006]為達到上述目的，本發明採用的技術方案是:提供了一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其安裝在泵井2底部，包括:閥體5、閥板11、彈簧6、彈簧導杆7、密封結構；所述閥體5採用錐面結構，閥體5上端設有圓弧形凸臺I 12，所述圓弧形凸臺I 12的上端面與泵井2的法蘭端面進行密封；所述閥體5下端設有圓弧形凸臺II 13，所述彈簧導杆7穿過圓弧形凸臺II 13的通孔與閥板11固定，所述閥板11中部向內由筋板支撐形成流道且其頂端呈平面；所述彈簧6套在彈簧導杆7外緣、圓弧形凸起II 13的上端，且通過固定裝置固定在彈簧導杆7上；所述密封結構包括:緊固在閥體5底端面的密封墊14以及設置在閥板11的流道筋板與彈簧導杆7之間、壓板15內外側的兩圈弧形凸面。
[0007]其中，所述低溫潛液泵配套平面密封吸入底閥還包括:設置於閥體5下端內壁的防轉裝置；所述防轉裝置為防轉爪8，所述防轉爪8與低溫潛液泵3自身的防轉爪I交錯，且相互格擋。
[0008]其中，所述密封墊14採用光滑平墊，且通過奧氏體不鏽鋼壓板15緊固在閥體5上。[0009]其中，所述密封墊14的材質為超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯或鐵氟龍。
[0010]其中，所述固定裝置為彈簧壓蓋9，所述彈簧壓蓋9與彈簧導杆7採用螺紋或光孔加定位銷連接。
[0011]其中，所述彈簧導杆7與圓弧形凸臺II 13的通孔之間設有定位套10。
[0012]其中，所述圓弧形凸臺I 12與泵井2的法蘭端面之間採用O型圈或金屬纏繞墊進行密封；所述低溫潛液泵3與吸入底閥4之間採用錐面結構進行密封，且低溫潛液泵3與吸入底閥4的密封表面完全接觸。
[0013]其中，所述閥體5的錐面結構的角度與低溫潛液泵3錐面結構角度一致。
[0014]其中，所述彈簧6為圓柱形螺旋彈簧，材質為彈簧用不鏽鋼，其彈簧力與低溫潛液泵3的重量關係是:低溫潛液泵3的重量大於彈簧力。
[0015]本發明的有益效果是:本發明由低溫潛液泵的自重控制閥板的開啟與關閉，在低溫潛液泵運行過程中，吸入底閥將低溫潛液泵與儲罐連通；在進行低溫潛液泵的維修時，吸入底閥將低溫潛液泵與儲罐進行隔離密封，能夠有效防止儲罐內介質洩漏出來，保證操作的安全性。本發明的結構簡單、性能穩定、密封性好，長期浸沒在低溫液體中不需要進行維護，可實現在低溫工作環境下安全運行的工作要求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的安裝位置示意圖。
[0017]圖2為本發明的結構示意圖。
[0018]圖3為本發明的密封結構示意圖。
[0019]附圖標識:1_儲罐，2-泵井，3-低溫潛液泵，4-吸入底閥，5-閥體，6_彈簧，7_彈簧導杆，8-防轉爪，9-彈簧壓蓋，10-定位套，11-閥板，12-圓弧形凸臺I，13-圓弧形凸臺II，14-密封墊，15-壓板。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例來對本發明進行詳細說明。
[0021]本發明選用奧氏體不鏽鋼、鋁合金作為其閥體5、閥板11材料；密封結構的材料選用超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、鐵氟龍(V7026);彈簧6選用彈簧用不鏽鋼。
[0022]參照圖1，本發明一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥安裝在泵井2底部，整體浸沒在低溫液體中。
[0023]參照圖2，本發明包括:閥體5、閥板11、彈簧6、彈簧導杆7、密封結構、設置於閥體5下端內壁的防轉裝置；所述閥體5採用錐面結構，閥體5上端設有圓弧形凸臺I 12，所述圓弧形凸臺I 12的上端面與泵井2的法蘭端面進行密封；所述閥體5下端設有圓弧形凸臺
II13，所述彈簧導杆7穿過圓弧形凸臺II 13的通孔與閥板11固定，所述閥板11中部向內由筋板支撐形成流道且其頂端呈平面；所述彈簧6套在彈簧導杆7外緣、圓弧形凸起II 13的上端，且通過固定裝置固定在彈簧導杆7上；所述密封結構包括:緊固在閥體5底端面的密封墊14以及設置在閥板11錐面結構的流道筋板與彈簧導杆7之間、壓板15內外側的兩圈弧形凸面，保證了吸入底閥4低溫下的密封可靠性。其中，閥板11上下端面設計的凸臺結構，與國外同類產品相比，減小了截流面積，增強了對液體的阻力。[0024]所述防轉裝置為防轉爪8，當低溫潛液泵3安裝到位時，所述防轉爪8與低溫潛液泵自身的防轉爪I交錯，實現相互格擋，從而防止低溫潛液泵3在運行過程中與吸入底閥4發生相對旋轉，增加了整機運轉的穩定性和可靠性，保證了低溫潛液泵3的安全穩定運行。
[0025]所述固定裝置為彈簧壓蓋9，所述彈簧壓蓋9與彈簧導杆7採用螺紋或光孔加定位銷連接，此結構能夠更加精確的調整吸入底閥4的開度。當彈簧6彈力較大時，不易壓縮，利用螺紋孔結構通過把緊螺紋可以更加容易調節彈簧6的壓縮量。
[0026]參照圖3，由於密封墊14尺寸較大，為保證圓周方向的平面度，所述密封墊14採用光滑平墊，且通過奧氏體不鏽鋼壓板15緊固在閥體5上。在吸入底閥4關閉過程中，在彈簧力的作用下，閥板11上的弧形凸面擠壓密封墊14，即起到密封的作用。此外，採用此種弧形凸面，減小了密封的面積，在相同壓強的情況下，需要的密封力減小，易於密封。內外兩圈的凸面密封形式，保證了吸入底閥4的密封性更加可靠。這種密封結構的設計，保證了在將低溫潛液泵3從泵井2中吊出進行維修期間，儲罐內介質不洩漏到環境中，保證了使用的安全性。
[0027]為了防止閥板在開啟或關閉過程中發生偏移、晃動等不利於密封的現象的發生，所述彈簧導杆7與圓弧形凸臺II 13的通孔之間設有定位套10，以限制彈簧導杆7徑向竄動，與國外同類產品結構相比，此結構具有更好的彈簧導杆的導向性，使吸入底閥4的開啟、關閉過程更加平穩，密封性更加可靠。
[0028]所述圓弧形凸臺I 12與泵井2的法蘭端面之間採用O型圈或金屬纏繞墊進行密封；所述低溫潛液泵3與吸入底閥4之間採用錐面結構進行密封，且低溫潛液泵3與吸入底閥4的密封表面完全接觸。
[0029]所述閥體5腔體的錐面結構的角度與低溫潛液泵3錐面結構的角度一致。
[0030]所述彈簧6為圓柱形螺旋彈簧，材質為彈簧用不鏽鋼，特性線呈線性，剛度穩定。所述彈簧6根據泵組的重量、閥板重量、所受力及密封所需力的分析，進行了詳細的分析計算，其彈簧力與低溫潛液泵3的重量關係是:低溫潛液泵3的重量大於彈簧力，提高了吸入底閥的可靠性。所述彈簧6通過彈簧壓蓋9及定位銷提拉彈簧導杆7，而彈簧導杆7與閥板11連接，即彈簧6的力間接作用於閥板11上，進一步通過調節彈簧6的壓縮量來調節提拉閥板11的力的大小，直至達到設計要求的吸入底閥開度及密封效果為止。
[0031]本發明的閥體5內腔體採用錐面結構，與其他密封結構(如:平面結構)比較，錐面密封不需使用O型圈，通過低溫潛液泵3與吸入底閥4閥體5的錐面完全接觸實現密封作用，因此該種結構的密封可靠性更高。另外錐面也起到了導向作用，在低溫潛液泵3安裝至吸入底閥4上時，通過錐面的導向，能夠更準確的使得低溫潛液泵3下端面與閥板11上端面對正，從而使得閥板11受力均勻，各彈簧受力近乎相等，有利於彈簧6的使用壽命。
[0032]本發明的工作過程為:將低溫潛液泵3由泵井2下降到吸入底閥4內部，這時低溫潛液泵3的下端面作用在閥板11上端面，由低溫潛液泵3的自重壓縮彈簧6，使得閥板11向下打開，從而實現了吸入底閥4的開啟，低溫潛液泵3與儲罐I進行連通，開始正常運行；在進行罐內低溫潛液泵3的維修時，將低溫潛液泵3從泵井2中吊出，此時低溫潛液泵3作用在閥板11上的力逐漸減小，直至低溫潛液泵3完全脫離閥板11，閥板11由彈簧6的提拉上升至與閥體11下端密封面完全解除，從而完成了吸入底閥4的關閉，低溫潛液泵3與儲罐I內的低溫介質實現隔離密封，有效防止儲罐I內介質洩漏到環境中，保證了維修的安全。
[0033]本發明充分考慮了密封材料在低溫下的冷縮量，閥板的表面粗糙度、錐面度的加工精度，由此保證了吸入底閥4在低溫下的密封可靠性。
[0034]以上內容是結合優選技術方案對本發明所做的進一步詳細說明，不能認定發明的具體實施僅限於這些說明。對本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明的構思的前提下，還可以做出簡單的推演及替換，都應當視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥安裝在泵井(2)底部，包括:閥體(5)、閥板(11)、彈簧(6)、彈簧導杆(7)、密封結構；所述閥體(5)採用錐面結構，閥體(5)上端設有圓弧形凸臺I (12)，所述圓弧形凸臺I(12)的上端面與泵井(2)的法蘭端面進行密封；所述閥體(5)下端設有圓弧形凸臺II(13)，所述彈簧導杆(7)穿過圓弧形凸臺II (13)的通孔與閥板(11)固定，所述閥板(11)中部向內由筋板支撐形成流道且其頂端呈平面；所述彈簧(6)套在彈簧導杆(7)外緣、圓弧形凸起II (13)的上端，且通過固定裝置固定在彈簧導杆(7)上；所述密封結構包括:緊固在閥體(5)底端面的密封墊(14)以及設置在閥板(11)的流道筋板與彈簧導杆(7)之間、壓板(15)內外側的兩圈弧形凸面。
2.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述低溫潛液泵配套平面密封吸入底閥還包括:設置於閥體(5)下端內壁的防轉裝置；所述防轉裝置為防轉爪(8 )，所述防轉爪(8 )與低溫潛液泵(3 )自身的防轉爪I交錯，且相互格擋。
3.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述密封墊(14)採用光滑平墊，且通過壓板15緊固在閥體5上。
4.根據權利要求3所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述密封墊(14)的材質為超高分子量聚乙烯、聚四氟乙烯或鐵氟龍。
5.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述固定裝置為彈簧壓蓋(9)，所述彈簧壓蓋(9)與彈簧導杆(7)採用螺紋或光孔加定位銷連接。
6.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述彈簧導杆(7)與圓弧形凸臺II (13)的通孔之間設有定位套(10)。
7.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述圓弧形凸臺I (12)與泵井(2)的法蘭端面之間採用O型圈或金屬纏繞墊進行密封。
8.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述低溫潛液泵(3)與吸入底閥(4)之間採用錐面結構進行密封，且低溫潛液泵(3)與吸入底閥(4)的密封表面完全接觸。
9.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述閥體(5)的錐面結構的角度與低溫潛液泵(3)錐面結構的角度一致。
10.根據權利要求1所述的一種低溫潛液泵配套錐面密封吸入底閥，其特徵在於，所述彈簧(6)為圓柱形螺旋彈簧，材質為彈簧用不鏽鋼，其彈簧力與低溫潛液泵(3)的重量關係是:低溫潛液泵(3)的重量大於彈簧力。
【文檔編號】F16K31/12GK103629393SQ201310640881
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月26日 優先權日:2013年12月26日
【發明者】陳琪, 高建偉, 王海雷, 姜本發, 倪乃坤 申請人:大連深藍泵業有限公司