介紹了超高溫金屬密封球閥的結構特點及其產(chǎn)品性能，論述了閥門冷卻系統(tǒng)的工作原理。

1、概述

　　金屬密封球閥廣泛應用于石油、化工、電力、制藥、食品和輕工等行業(yè)，其使用溫度小于550℃。在高溫或者超高溫情況下使用，容易引起閥桿和球體變形，從而不能正常開啟或者關閉閥門。超高溫金屬密封球閥的各部位設有合理的冷卻機構，保證了閥門在超高溫下長時間的正常工作。

2、金屬密封球閥的結構特點

　　超高溫金屬密封球閥由閥體、閥蓋、頂蓋、球體、閥桿、閥座組件及傳動裝置等組成( 圖1) 。閥桿分為下閥桿和上閥桿，上閥桿與球體為一體式結構，下閥桿與球體相配合。在球體內(nèi)設置了冷卻腔，閥桿內(nèi)有通孔，通孔與冷卻腔相通，閥門在超高溫下工作時，可以給球體通冷卻液冷卻，避免閥桿和球體長時間在超高溫下工作變形。閥座組件由閥座本體、波紋管和閥座支撐件組成，閥體上有孔和閥座組件上的冷卻槽相通，可以通冷卻液冷卻閥座，以保證閥門在超高溫下的密封性能。閥座組件上兩組波紋管的設置使得安裝時閥座對球體的預緊力增加，而工作中，即使球體受熱膨脹，通過波紋管彈性變形，可以避免閥座和球體卡住。閥座本體采用GH3128 高溫合金鋼加工成型，使得閥座本體具有更好的耐高溫性能，避免閥座本體變形而引起的泄漏。

圖1 超高溫金屬密封球閥

3、冷卻機構

　　3.1、閥蓋冷卻

　　冷卻液從閥體下部的1A 口進入，經(jīng)保溫夾套內(nèi)壁，從閥體上部的1B 口流出( 圖2) 。

圖2 閥蓋的冷卻

　　3.2、閥體冷卻

　　冷卻液從閥體下部的2A 口進入，經(jīng)保溫夾套內(nèi)壁，從閥體上部的2B 口流出( 圖3) 。

圖3 閥體的冷卻

　　3.3、 閥桿及球體冷卻

　　上閥桿和球體為一體式，球體由球面和通道管組焊，下閥桿和球體配合連接，冷卻液從下閥桿通孔3A 進入，流經(jīng)球體冷卻腔，從上閥桿頂端3B 口流出( 圖4) 。

圖4 閥桿及球體的冷卻

　　3.4、閥座組件冷卻

　　閥座組件的冷卻液從閥體下部進水孔4A 進入，流入第一波紋管外側的環(huán)形冷卻槽，通過閥座支撐件上的孔流入第二波紋管內(nèi)側環(huán)形冷卻槽，再通過閥座支撐件上的孔從法蘭上的4B 口流出( 圖5) 。

圖5 閥座組件的冷卻

　　3.5、上閥桿二次冷卻

　　由于上閥桿較長，而閥桿內(nèi)的冷卻水又是從下閥桿經(jīng)過球體冷卻腔流到上閥桿的，所以在頂蓋位置對上閥桿增加了二次冷卻。冷卻液從5A 處進入，經(jīng)過頂蓋和閥桿之間的空間，從5B 口流出。閥桿密封冷卻是冷卻液從6A 進入，經(jīng)過填料上部，從6B 口流出( 圖6) 。

圖6 上閥桿及填料密封的冷卻

4、結語

　　在超高溫金屬密封球閥的設計和研制過程中，其冷卻結構的設計是成功的關鍵。該閥門已經(jīng)獲得了國家專利( 專利號: ZL201320439695. 4) 。