蝶阀的制作方法

1.本技术涉及管道领域，特别涉及一种蝶阀。


背景技术：

2.油气行业使用管道输送介质时，在管道与管道之间可以通过安装阀门来控制介质流通的速度以及流量大小，阀门开启的大小不同，介质流通的速度以及流量也不相同。蝶阀是又叫翻板阀，是一种结构简单的阀门。
3.相关技术中的一种蝶阀，包括阀筒、阀座、阀轴以及在阀轴上相对设置的两个的半圆阀瓣，阀座与阀筒内壁焊接，阀瓣围绕阀轴旋转达到开启或关闭状态，从而通过其阀瓣的开合程度调节介质的流量大小，当蝶阀的阀瓣完全关闭时，阀瓣抵在阀座上，阀瓣与阀座共同作用形成密封，可以阻止介质流通。
4.但是，上述相关技术中的蝶阀在高温热介质通过阀筒内腔体时，阀瓣遇热膨胀，阀筒外部温度较低，筒壁内外温差较大，与阀筒焊接的阀座受低温影响膨胀量小于阀瓣，阀座与阀瓣的膨胀量不一致，阀板卡死在阀座上或与阀座无法紧密结合，从而导致蝶阀的密封性能失效。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供了一种蝶阀。所述技术方案如下：
6.第一方面，提供了一种蝶阀，所述蝶阀包括：外筒体、内筒体、阀座、阀板以及阀杆；
7.所述外筒体套在所述内筒体外，且与所述内筒体连接；
8.所述阀座安装于所述内筒体的内壁上，所述阀板位于所述内筒体中，且与所述阀杆连接，所述阀杆用于调节所述阀板，以使所述阀板能够坐在所述阀座上，或者使所述阀板从所述阀座上脱离。
9.可选的，所述内筒体的筒壁厚度小于所述外筒体的筒壁厚度。
10.可选的，所述阀座包括阀座圈，所述阀座圈与所述内筒体的内壁焊接。
11.可选的，所述蝶阀还包括两个支撑环，所述两个支撑环的内边缘与所述内筒体的外壁连接，所述两个支撑环的一面与所述外筒体两端的边缘连接。
12.可选的，所述蝶阀还包括位于所述外筒体和所述内筒体之间的隔热材料。
13.可选的，所述蝶阀还包括位于所述两个支撑环的外边缘的连接板，所述连接板上具有通孔。
14.可选的，所述蝶阀还包括密封组件，所述密封组件包括第一密封管，所述外筒体上具有第一通孔，所述内筒体上具有与所述第一通孔对应的第二通孔，所述第一密封管穿入所述第一通孔，并与所述外筒体密封连接，所述阀杆安装于所述第一密封管中，且与所述第一密封管密封连接。
15.可选的，所述密封组件还包括第二密封管；
16.所述外筒体还具有第三通孔，所述内筒体还包括与所述第三通孔相对的第四通
孔，且所述第四通孔与所述第二通孔相对，所述第二密封管穿入所述第三通孔，并与所述第三通孔密封连接，所述阀杆穿过所述第四通孔，且一端位于所述第二密封管中。
17.可选的，所述第四通孔的直径大于所述阀杆的外径，所述第二通孔的直径大于所述阀杆的外径。
18.可选的，所述蝶阀为三偏心蝶阀。
19.本技术实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
20.提供一种包括外筒体、内筒体、阀座、阀板以及阀杆的蝶阀，外筒体套在内筒体外，当高温介质从内筒体的腔体中流过时，外筒体能够为内筒体隔绝外部低温，使内筒体的内外壁温度差较低，安装在内筒体内壁上的阀座的温度与位于介质中的阀板的温度一致，进而阀座和阀板的膨胀量也相同，从而可以保持阀座和阀板的紧密结合，蝶阀的密封性能在传输高温介质时不受影响。解决了相关技术中蝶阀的阀座与阀瓣的膨胀量不一致从而导致蝶阀的密封性能失效的问题，达到了提高蝶阀的密封性能的效果。
附图说明
21.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。
22.图1是本技术实施例提供的一种蝶阀的结构示意图；
23.图2是本技术实施例提供的另一种蝶阀的结构示意图；
24.图3为图2中蝶阀的密封圈结构示意图；
25.图4为图2中蝶阀的局部剖面结构示意图。
26.通过上述附图，已示出本技术明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本技术构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本技术的概念。
具体实施方式
27.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
28.近年来，我国炼油行业飞速发展，炼油行业的装置规模越来越大，与该装置配套连接的管道直径也逐渐增加，与管道配套的控制阀门的口径也随之增加，且炼油行业的装置管道，多运输高温介质，对蝶阀的密封性能要求也较高。
29.相关技术中的蝶阀在高温热介质通过阀筒内腔体时，阀座与阀瓣的膨胀量不一致，阀板卡死在阀座上或与阀座无法紧密结合，从而会导致蝶阀的密封性能失效。
30.相关技术中还使用一种串联连接的闸阀和蝶阀来满足对蝶阀的密封要求，蝶阀的阀瓣围绕阀轴旋转达到开启或关闭状态，从而通过其阀瓣的开合程度调节介质的流量大小，当蝶阀的密封性能失效时，关闭与蝶阀串联的闸阀，才可以达到完全密封状态。但是，随着装置管道直径的增加，配套阀门也随之增大，闸阀自身结构较为复杂，尺寸增大时，其制造难度以及制造成本均增加，导致闸阀与蝶阀串联的方式难以在大直径管道中实现。
31.本技术实施例提供了一种蝶阀，能够解决上述相关技术中存在的问题。
32.图1是本技术实施例提供的一种蝶阀的结构示意图。
33.蝶阀包括：外筒体11、内筒体12、阀座13、阀板14以及阀杆15。
34.外筒体11套在内筒体12外，且与内筒体12连接。
35.阀座13安装于内筒体12的内壁上，阀板14位于内筒体12中，且与阀杆15连接，阀杆15用于调节阀板14，以使阀板14能够坐在阀座13上，或者使阀板14从阀座13上脱离。
36.综上所述，本技术实施例提供一种包括外筒体、内筒体、阀座、阀板以及阀杆的蝶阀，外筒体套在内筒体外，当高温介质从内筒体的腔体中流过时，外筒体能够为内筒体隔绝外部低温，使内筒体的内外壁温度差较低，安装在内筒体内壁上的阀座的温度与位于介质中的阀板的温度一致，进而阀座和阀板的膨胀量也相同，从而可以保持阀座和阀板的紧密结合，蝶阀的密封性能在传输高温介质时不受影响。解决了相关技术中蝶阀的阀座与阀瓣的膨胀量不一致从而导致蝶阀的密封性能失效的问题，达到了提高蝶阀的密封性能的效果。
37.可选的，内筒体的筒壁厚度小于外筒体的筒壁厚度。
38.可选的，阀座包括阀座圈，阀座圈与内筒体的内壁焊接。
39.可选的，蝶阀还包括两个支撑环，两个支撑环的内边缘与内筒体的外壁连接，两个支撑环的一面与外筒体两端的边缘连接。
40.可选的，蝶阀还包括位于外筒体和内筒体之间的隔热材料。
41.可选的，蝶阀还包括位于两个支撑环的外边缘的连接板，连接板上具有通孔。
42.可选的，蝶阀还包括密封组件，密封组件包括第一密封管，外筒体上具有第一通孔，内筒体上具有与第一通孔对应的第二通孔，第一密封管穿入第一通孔，并与外筒体密封连接，阀杆安装于第一密封管中，且与第一密封管密封连接。
43.可选的，密封组件还包括第二密封管；
44.外筒体还具有第三通孔，内筒体还包括与第三通孔相对的第四通孔，且第四通孔与第二通孔相对，第二密封管穿入第三通孔，并与第三通孔密封连接，阀杆穿过第四通孔，且一端位于第二密封管中。
45.可选的，第四通孔的直径大于阀杆的外径，第二通孔的直径大于阀杆的外径。
46.可选的，蝶阀为三偏心蝶阀。
47.请参考图2，其示出了本技术实施例提供的另一种蝶阀的结构示意图。
48.可选的，内筒体12的筒壁厚度小于外筒体11的筒壁厚度。蝶阀与管道连接，用于控制流经管道的介质的流速和流量，因此，蝶阀对筒体强度的要求较高，外筒体11筒壁较厚，可以使用厚壁钢板制造，使外筒体11保持蝶阀的整体强度。内筒体12的筒壁较薄，导热快，当高温介质流经内筒体12的腔体时，较薄的内筒体12的内筒壁快速将热量传递至内筒体12的外壁，且由于外筒体11筒壁较厚，散热速度较慢，因此可以使内筒体12的内筒壁和外筒壁的温度基本保持一致，均与高温介质的温度相似，也即是内筒体12的内筒壁和外筒壁的温度与位于高温介质中的阀板14的温度相似，因此内筒体12的膨胀量与阀板14的膨胀量一致，从而使位于内筒体12内壁上的阀座13的膨胀量与阀板14的膨胀量一致，阀座13与阀板14不会因为膨胀量不一致导致热变形程度不一致，从而出现卡死或密封不严等问题。
49.另外，本技术实施中的高温介质是指温度超过600度的超高温介质，也即是经过内筒体12腔体的高温介质的温度为600度以上，位于介质中的阀板的温度也为600以上，而外筒体的外部为正常环境温度，通常最高温度为40度，因此，相关技术中的蝶阀的腔体内部和
外部的温差很大，从而会导致筒体温度与阀板温度相差较大。而本技术实施例中，内筒体12筒壁较薄导热速度快，外筒体11作为保温层，可以使高温介质流经时，阀板14与内筒体12的温度一致。
50.图3为图2中蝶阀的密封圈结构示意图。
51.可选的，阀座包括阀座圈131，阀座圈131与内筒体12的内壁焊接。阀座圈131为一个圆环，阀座圈131的圆心与内筒体12的圆心重合，阀座圈131焊接在内筒体12上，也可以与内筒体12一体成型。蝶阀的阀板位于内筒体中，阀板的直径与阀座圈131的内环直径相同，也即是阀板关闭时，阀板的外圈与阀座圈131的内圈接触，从而密封内筒体12的腔体，介质无法流通。阀板与阀杆连接，阀杆在转动过程中可以带动阀板转动，当阀杆旋转时，阀板转动，阀板的外圈离开阀座圈131的内圈，腔体内留出通道，可供介质流通。
52.可选的，阀座圈131的材质为硬质合金。炼油行业的管道中流经的高温介质可能带有催化剂颗粒，高温介质流速较快时，催化剂颗粒会对阀座圈131进行冲蚀，造成阀座圈131表面形成沟槽等缺陷，在阀板关闭时，介质会从密封圈131的沟槽处泄露，造成蝶阀的密封性能下降。因此，本技术实施例中使用硬质合金制造密封圈131，以堆焊的方式与内筒体12焊接，硬质合金不仅硬度高，强度好、耐磨，同时还耐高温、耐腐蚀，可以极大程度的避免高温介质以及催化剂颗粒对密封圈的磨损，从而保证蝶阀的密封性能。本技术实施例中使用钴基硬质合金制造密封圈131，也可以使用其他金属硬质合金，本技术实施例在此不作限定。
53.可选的，蝶阀还包括两个支撑环16，两个支撑环16的内边缘与内筒体12的外壁连接，两个支撑环16的一面与外筒体11两端的边缘连接。内筒体12和外筒体11分别与支撑环16连接，支撑环16的环形宽度也即是内筒体12和外筒体11之间的距离。
54.图4为图2中蝶阀的局部剖面结构示意图。内筒体12的外壁与外筒体11的内壁以及两个支撑环可以围成一个环形空腔161，环形空腔161可以作为保温层，减缓外部低温传递至内筒体的速度。支撑环的材质可以与外筒体的材质一样。以保持蝶阀阀体的强度。
55.可选的，蝶阀还包括位于外筒体和内筒体之间的隔热材料。环形空腔161中可以包括导热率低的隔热材料，形成一个保温层，阻止内筒体的热量传递，隔热材料可以是耐温性好的聚氨酯泡沫塑料，也可以是其他纤维材料，本技术实施例在此不作限定。
56.当高温介质的温度为600度以上时，本技术实施例中为避免隔热材料在超高温下变质或引发其他安全问题，可以在环形空腔161中仅存储空气。空气的导热率低，也可以作为保温层，使用空气作为保温层，无需定时更换隔热材料，也不会在高温下产生安全问题，且零成本，简化了蝶阀制作步骤的同时，降低了蝶阀的制造成本。
57.可选的，蝶阀还包括位于两个支撑环16的外边缘的连接板17，连接板17上具有通孔171。连接板17能够将蝶阀与法兰或其他连接件连接，从而固定蝶阀。通孔171的尺寸可以与穿过通孔171的螺栓尺寸相同，通孔171的内表面可以包括内螺纹，连接板17的数量本技术实施例在此不作限定。相关技术中的连接板位于腔体的边缘，本技术实施例中，由于外筒体和内筒体通过两个支撑环连接，两个支撑环即为本技术中蝶阀阀体的两端，因此连接板17可以与两个支撑环焊接连接。
58.可选的，蝶阀还包括密封组件18，密封组件18包括第一密封管181，外筒体上具有第一通孔111，内筒体上具有与第一通孔111对应的第二通孔121，第一密封管181穿入第一
通孔111，并与外筒体11密封连接，阀杆安装于第一密封管181中，且与第一密封管181密封连接。第一密封管181可以为轴套，轴套能够支撑阀杆15，使阀杆15能够灵活转动。如图2所示，第一密封管181可以通过第一支架1811与外筒体11固定，第一支架1811的两端可以与两个支撑环16连接。
59.可选的，密封组件还包括第二密封管182；外筒体11还具有第三通孔112，内筒体12还包括与第三通孔112相对的第四通孔122，且第四通孔122与第二通孔121相对，第二密封管182穿入第三通孔112，并与第三通孔112密封连接，阀杆15穿过第四通孔122，且一端位于第二密封管182中。第二密封管182可以为轴承。轴承可以能够支撑阀杆15，使阀杆15能够灵活转动。如图2所示，第二密封管182可以通过第二支架1821与外筒体11固定，第二支架1821的两端可以与两个支撑环16连接。
60.可选的，第四通孔122的直径大于阀杆15的外径，第二通孔121的直径大于阀杆15的外径。第四通孔122和第二通孔121的直径若与阀杆15的外径相等，阀杆15无法灵活转动，当第四通孔122和第二通孔121的直径较大于阀杆15的外径时，阀杆15可以灵活转动。且由于阀杆15与第四通孔122和第二通孔121之间有一定的缝隙，环形腔体161内的空气不为密封状态。其中第四通孔122和第二通孔121的直径与阀杆15的外径的差值小于1毫米。
61.可选的，蝶阀还包括蒸汽注入组件19，蒸汽注入组件19包括蒸汽注入孔与蒸汽注入杆，蒸汽注入孔位于第一密封管181和第二密封管182上，蒸汽注入杆与蒸汽注入孔连接，用于向蒸汽注入孔内注入蒸汽。由于为使阀杆15灵活转动，内筒体12的第四通孔122和第二通孔121与阀杆15之间具有一定的缝隙，若高温介质以及细小的催化剂颗粒，或催化剂颗粒的烟气从该缝隙处进入阀杆15与密封组件18之间，催化剂颗粒在阀杆15与密封组件18之间堆积，会阻碍阀杆15转动，导致阀板开启不灵活。
62.为提高阀杆15的灵活性，可以在介质通过时，向第一密封管181和第二密封管182内部吹扫蒸汽时，蒸汽从蒸汽注入杆注入，通过蒸汽注入孔进入第一密封管181和第二密封管182内，并吹扫至缝隙处，由于吹扫蒸汽通常选取压力为1mpa的中压蒸汽，大于0.5mpa的介质压力，因此在介质流通的过程中向第一密封管181和第二密封管182内部吹扫蒸汽，可以防止高温介质以及细小的催化剂颗粒，或催化剂颗粒的烟气进入第一密封管181和第二密封管182内部从而造成的阀杆15卡涩。
63.综上所述，本技术实施例提供一种包括外筒体、内筒体、阀座、阀板以及阀杆的蝶阀，外筒体套在内筒体外，当高温介质从内筒体的腔体中流过时，外筒体能够为内筒体隔绝外部低温，使内筒体的内外壁温度差较低，安装在内筒体内壁上的阀座的温度与位于介质中的阀板的温度一致，进而阀座和阀板的膨胀量也相同，从而可以保持阀座和阀板的紧密结合，蝶阀的密封性能在传输高温介质时不受影响。解决了相关技术中蝶阀的阀座与阀瓣的膨胀量不一致从而导致蝶阀的密封性能失效的问题，达到了提高蝶阀的密封性能的效果。
64.蝶阀的分类包括多种，同心蝶阀是阀杆轴心、蝶板中心、本体中心在同一位置上。同心蝶阀的结构简单，制造方便，但其密封性和耐热性较差。单偏心蝶阀的阀杆轴心偏离了蝶板中心、减轻了同心蝶阀中存在的蝶板上下端与阀座的过度挤压的问题，但是单偏心蝶阀在阀门的整个开关过程中蝶板与阀座的刮擦现象并未消失。
65.双偏心蝶阀的阀杆轴心既偏离蝶板中心、也偏离本体中心，因此双偏心蝶阀的阀
门被开启后蝶板能迅即脱离阀座、大幅度地消除了蝶板与阀座的不必要的过度挤压、刮擦现象、减轻了开启阻距、降低了磨损、提高了阀座寿命，但是双偏心蝶阀的密封原理属位置密封构造、阀板与阀座的密封面为线接触、通过阀板挤压阀座所造成的弹性形变产生密封效果，这种密封结构的承压能力较低，容易泄露。
66.然而随着我国油气产业的发展，对油气进行生产加工的装置规模越来越大，对蝶阀的性能要求越来越高，随着炼油行业的发展，对蝶阀的耐热性能的要求也逐渐增高，三偏心蝶阀应运而生。相关技术中的一种三偏心蝶阀是在双偏心的阀杆轴心位置偏心的同时，使蝶板密封面的圆锥型轴线偏斜于本体圆柱轴线。由于三偏心蝶阀的阀轴位于阀板轴后面，使得密封能够完全紧密环绕接触整个阀座；阀轴中心线偏离管道和阀门中心线，避免受阀门开启和关闭的干扰；阀座锥体轴偏离阀轴中心线，这样可以在关闭和开启过程中消除摩擦作用，并且实现环绕整个阀座的均匀一致的压缩密封效果。因此，三偏心蝶阀通过优异的密封性能，还因接触面压与介质压力是成正比的从而具有耐高温以及耐高压的性能，逐渐取代蝶阀与闸阀串联模式被广泛的应用在油气行业。
67.但是相关技术中的三偏心蝶阀的耐高温温度通常指400度的高温状态，而炼油行业中，高温介质的温度通常达到700摄氏度或更高。在高温介质通过三偏心蝶阀时，三偏心蝶阀的腔体内部温度为700摄氏度，腔体外部温度为正常环境温度，通常为零下20度至40度不等。因此三偏心蝶阀的阀筒筒壁内外温差较大，与阀筒焊接的阀座受低温影响膨胀量小于阀瓣，阀座与阀瓣的膨胀量不一致，阀板卡死在阀座上或与阀座无法紧密结合，从而导致三偏心蝶阀在超高温状态下的密封性能失效。
68.本技术实施例提供了一种三偏心蝶阀，能够解决上述相关技术中存在的问题。
69.如图2所示，图2中的蝶阀即为三偏心蝶阀。
70.可选的，蝶阀为三偏心蝶阀。三偏心蝶阀的外筒体套在内筒体外，可以为内筒体隔绝外部环境低温。
71.两个支撑环的内边缘与内筒体的外壁连接，两个支撑环的一面与外筒体两端的边缘连接，围成一个环形空腔，环形空腔中可以填充保温隔热材料，或热导率较低的空气，由于环形空腔内气体导热性差，可起到保温作用使内筒体外壁的温度散热较慢，从而使内筒体的内外壁温度相近。
72.外筒体的筒壁厚度大于内筒体的筒壁厚度。三偏心蝶阀多用于高温介质运输管道，且管道直径较大，因此对三偏心蝶阀的阀筒强度要求极高，本技术实施例中的三偏心蝶阀的阀筒包括外筒体和内筒体，其中外筒体的筒壁厚度大于内筒体的筒壁厚度。内筒壁的筒壁较薄，可以快速将内筒壁的内壁的高温传递至内筒壁的外壁，内筒体的内筒壁和外筒壁的温度与位于高温介质中的阀板的温度相似，内筒体的膨胀量与位于高温介质中的阀板的膨胀量一致，从而使位于内筒体内壁上的阀座圈与阀板的膨胀量一致，使三偏心蝶阀在高温下的密封效果与常温下的密封效果一致，保证了三偏心蝶阀的密封性和零泄漏特征。而外筒体的筒壁较厚，可以保证三偏心蝶阀的强度不受影响。
73.本技术中的三偏心蝶阀的阀座圈安装于内筒体的内壁上，阀板位于内筒体中，且与阀杆连接，阀杆用于调节阀板，以使阀板能够坐在阀座上，或者使阀板从阀座上脱离。通过阀板的转动可以调节流量的大小以及流速，而流速较快时，高温介质中携带的催化剂颗粒会磨损阀座圈，在阀板关闭坐在阀座圈上时，介质会从阀座圈的磨损处漏出，因此，本申
请实施例中的三偏心蝶阀，使用硬质合金以堆焊的方式在内筒体的内壁上，避免催化剂颗粒的摩擦，防止三偏心蝶阀泄露，提高了三偏心蝶阀在高温下的密封性能。
74.综上所述，本技术实施例提供一种包括外筒体、内筒体、阀座、阀板以及阀杆的三偏心蝶阀，外筒体套在内筒体外，当高温介质从内筒体的腔体中流过时，外筒体能够为内筒体隔绝外部低温，使内筒体的内外壁温度差较低，安装在内筒体内壁上的阀座的温度与位于介质中的阀板的温度一致，进而阀座和阀板的膨胀量也相同，从而可以保持阀座和阀板的紧密结合，三偏心蝶阀的密封性能在传输高温介质时不受影响。解决了相关技术中蝶阀的阀座与阀瓣的膨胀量不一致从而导致蝶阀的密封性能失效的问题，达到了提高三偏心蝶阀的密封性能的效果。。
75.在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
76.以上所述仅为本技术的可选的实施例，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。