单阀板多程液封阀门的结构分析及工作原理

      介绍了新型单阀板多程液封阀门的结构特点, 该阀通过阀板与独立液封腔的组合可以在阀板关闭后向独立液封腔注液, 形成可靠的隔断装置, 从而避免盲板的抽堵作业。
      1、概述
　　  目前, 可靠隔断气体管道输送的气流通常采用在密封蝶阀或闸阀后用盲板、插板、眼睛阀和扇形阀之一组合成隔断装置, 或使用双板切断阀作为隔断装置。本文介绍一种新型单阀板多程液封阀门,以替代眼睛阀、扇形阀和双板切断阀。
      2、分析
　   　组合式隔断装置均在阀体法兰或管道法兰之间使用刚性堵板, 在插入或抽出刚性堵板时必须采用人工或机械方法松开- 夹紧密封副, 实现介质的隔断。管道投用后, 密封蝶阀、闸阀或插板的阀座内可能有沉积物, 影响阀门关闭时阀板的密封副与阀座之间紧密贴合。因而, 在抽堵盲板作业或启闭眼睛阀或扇形阀时, 会有危害气体逸出, 造成作业强度大, 危险性高。另外, 组合式隔断装置的密封部位多, 机械结构复杂。
 　　 双板切断阀隔断装置在管道投用后阀座内可能有沉积物, 影响阀门关闭时阀板的密封副与阀座之间紧密贴合, 此时, 通过连续向由两侧阀板与阀体形成的腔体内注液, 来保证密封副处的液体静压大于气体介质压力, 从而确保气体介质不泄漏到被隔断的一侧。双板切断阀制造难度大, 尤其两块阀板同心的装配精度和密封面的研磨。阀门的两块阀板由联杆传动机构同步翻转或升降, 单块出现故障就影响阀门阀板开闭, 故障排除较难。
 　　 为了克服组合式和双板切断式隔断装置存在的缺点, 设计了新型单阀板多程液封阀门(简称液封阀,下同),该阀门已申请国家发明专利(申请号为2009103037153) 。
      3、工作原理
　 　 液封阀主要由阀体、阀板、阀座、阀板传动机构、上隔板和上隔板传动机构等(图1)组成。独立的液封腔设置在阀体内,由上隔板和阀体的下底板相互嵌套构成。上隔板为倒置的杯形, 整体可上下定向移动, 上隔板上设有环形多层隔板。阀体的下底板为杯形, 固定不动, 下底板上也设有环形多层隔板。
  　　阀门关闭时, 首先关闭阀板, 然后上隔板由传动机构带动, 使上隔板的环形多层隔板由上向下运动插入下底板上的环形多层隔板之间, 上隔板的环形多层隔板与下底板上的环形多层隔板相互嵌套,形成多程液封内腔。打开阀体上放散口/液封高度观察口后的放散阀向大气放散, 可以通过观察是否有气体介质连续逸出, 判断阀座与阀板的密封副是否紧密贴合。即使阀座与阀板的密封副未能紧密贴合, 随后打开注液阀门向液封腔内注液, 液体沿内侧环形隔板渐次向外侧溢流, 直至液体从放散口/液封高度观察口溢出后, 即可停止注液。液封腔内的液封高度保证了气体介质不泄漏到被隔断的一侧。
  　　打开阀门时, 首先打开阀体上排液口处的各排液阀门, 将液封内腔各程内的液体排净后再依次关闭各排液阀门, 随后关闭放散口/液封高度观察口后的阀门。接着由传动机构带动上隔板移动至阀体上部, 使上隔板的环形多层隔板与下底板上的环形多层隔板形成的嵌套结构分离, 阀体即可变为顺畅的气体流动通道, 最后打开阀板。


 

(a) 阀门开启状态　(b) 阀门关闭状态

1.阀板　2.阀体　3.上隔板传动装置　4.上隔板　5.阀板传动机构　6.阀座

A-气体入口　B-注液口 C-液位计口 D-气体出口 E-放散口、液封高度观察口　Fn-排液口

图1　单阀板多程液封阀