本实用新型公开了一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，解决现存技术在使用的过程中填料会出现磨损松动导致密封性能降低的问题。本实用新型包括阀座主体、阀杆、阀杆运行通道、第一填料密封腔、惰性气体容置腔和第二填料密封腔；惰性气体容置腔密封连接有惰性气体输送管，惰性气体输送管的自由端与高压惰性气源相连接，高压惰性气源用于通过惰性气体输送管为惰性气体容置腔内充入惰性气体，惰性气体输送管上设有泄漏检测装置，泄漏检测装置与设有蜂鸣器的DCS系统相连接。本实用新型在使用的过程中可有效保证其密封性能，当填料出现密封泄漏时

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 210566627 U (45)授权公告日 2020.05.19 (21)申请号 7.7 (22)申请日 2019.09.11 (73)专利权人 昊华化工科技集团股份有限公司 地址 610052 四川省成都市高新区高朋大 道5号成都高新区技术创新服务中心 (72)发明人 卢强胡迎丁地平吴启灵 粟道凯张磊赵刚 (74)专利代理机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 刘小彬 (51)Int.Cl. F16K 41/02(2006.01) F16K 41/00(2006.01) F16K 37/00(2006.01) G01M 3/28(2006.01) 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 (54)实用新型名称 一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门 (57)摘要 本实用新型公开了一种填料隔离防泄漏型 双层填料阀门，解决现存技术在使用的过程中填料 会出现磨损松动导致密封性能降低的问题。本实 用新型包括阀座主体、阀杆、阀杆运行通道、第一 填料密封腔、惰性气体容置腔和第二填料密封 腔；惰性气体容置腔密封连接有惰性气体输送 管，惰性气体输送管的自由端与高压惰性气源相 连接，高压惰性气源用于通过惰性气体输送管为 惰性气体容置腔内充入惰性气体，惰性气体输送 管上设有泄漏检测装置，泄漏检测装置与设有蜂 鸣器的DCS系统相连接。本实用新型在使用的过程 中可有效保证其密封性能，当填料出现密封泄漏 U 时可实时预警，监控人员根据预警及时采取措 7 施，防止安全事故或大气污染。 2 6 6 6 5 0 1 2 N C CN 210566627 U 权利要求书 1/1页 1.一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，包括阀座主体(1)和阀杆(2)，所述阀座主体 (1)内开设有连通阀座主体(1)内阀门内腔(3)和外界之间的阀杆运行通道，所述阀杆(2)装 配于所述阀杆运行通道内并通过在所述阀杆运行通道内运动以实现阀门的开闭，其特征在 于：所述阀杆运行通道内由外界至所述阀门内腔(3)的方向上依次开设有分别与所述阀杆 运行通道相连通的第一填料密封腔(4)、惰性气体容置腔(5)和第二填料密封腔(6)，所述第 一填料密封腔(4)、所述惰性气体容置腔(5)和所述第二填料密封腔(6)均环绕所述阀杆(2) 设置，所述第一填料密封腔(4)和所述第二填料密封腔(6)内均填装有密封填料；所述惰性 气体容置腔(5)密封连接有惰性气体输送管(7)，所述惰性气体输送管(7)的自由端与高压 惰性气源相连接，所述高压惰性气源用于通过所述惰性气体输送管(7)为所述惰性气体容 置腔(5)内充入惰性气体，所述惰性气体输送管(7)上设有泄漏检测装置(8)，并且所述泄漏 检测装置(8)与设有蜂鸣器的DCS系统相连接。 2.根据权利要求1所述的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，其特征是：所述泄漏 检测装置(8)包括外壳(81)，水平纵向设于所述外壳(81)内并且两端接入所述惰性气体输 送管(7)上的通气管(82)，顺着所述通气管(82)的气流方向依次接入所述通气管(82)上的 第一气压传感器(83)、减压阀(84)、单向阀(85)和第二气压传感器(86)，设于所述外壳(81) 的正面用于实时显示气压值的液晶显示屏(87)，以及设于所述外壳(81)的内壁上并分别与 所述第一气压传感器(83)、所述第二气压传感器(86)、所述液晶显示屏(87)和所述DCS系统 相连接的A/D转换器(88)。 3.依据权利要求2所述的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，其特征是：所述外壳 (81)正面开口，并且其正面开口通过螺钉可拆卸安装有外壳盖板(89)，所述液晶显示屏 (87)安装于所述外壳盖板(89)的外表面中央，所述A/D转换器(88)安装于所述外壳盖板 (89)的内表面中央。 4.依据权利要求3所述的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，其特征是：所述外壳 (81)的底部开设有走线)，用于穿设所述A/D转换器(88)和所述DCS系统的连线所述的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，其特征在于：所述惰性 气体容置腔(5)内惰性气体的气压为0.6MP。 6.依据权利要求5所述的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，其特征是：所述高压 惰性气源为高压氮气源，其气压为3.0MP，并且所述高压氮气源为供氮气管道或高压氮气 瓶。 2 2 CN 210566627 U 说明书 1/5页 一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门 技术领域 [0001] 本实用新型涉及一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门。 背景技术 [0002] 在部分需要极其严格外密封的场合所使用的阀门，有时会采用双层填料阀门，即 在阀杆和阀座之间设置两层填料腔室，并在该两层填料腔室内紧密填充阀门填料，阀门填 料的作用是保证阀杆与阀座的密封，采用双层填料，能加强其密封性能。然而，即使是采 用双层填料，在使用的过程中也会出现磨损松动，导致密封性能降低。 [0003] 因此，设计一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，以保证其密封性能，成为所属技 术领域技术人员亟待解决的技术问题。 实用新型内容 [0004] 本实用新型要解决的技术问题是：提供一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，解 决现存技术在使用的过程中填料会出现磨损松动导致密封性能降低的问题。 [0005] 为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下： [0006] 一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，包括阀座主体和阀杆，所述阀座主体内开 设有连通阀座主体内阀门内腔和外界之间的阀杆运行通道，所述阀杆装配于所述阀杆运行 通道内并通过在所述阀杆运行通道内运动以实现阀门的开闭，所述阀杆运行通道内由外界 至所述阀门内腔的方向上依次开设有分别与所述阀杆运行通道相连通的第一填料密封腔、 惰性气体容置腔和第二填料密封腔，所述第一填料密封腔、所述惰性气体容置腔和所述第 二填料密封腔均环绕所述阀杆设置，所述第一填料密封腔和所述第二填料密封腔内均填装 有密封填料；所述惰性气体容置腔密封连接有惰性气体输送管，所述惰性气体输送管的自 由端与高压惰性气源相连接，所述高压惰性气源用于通过所述惰性气体输送管为所述惰性 气体容置腔内充入惰性气体，所述惰性气体输送管上设有泄漏检测装置，并且所述泄漏检 测装置与设有蜂鸣器的DCS系统相连接。 [0007] 进一步地，所述泄漏检测装置包含外壳，水平纵向设于所述外壳内并且两端接入 所述惰性气体输送管上的通气管，顺着所述通气管的气流方向依次接入所述通气管上的第 一气压传感器、减压阀、单向阀和第二气压传感器，设于所述外壳的正面用于实时显示气压 值的液晶显示屏，以及设于所述外壳的内壁上并分别与所述第一气压传感器、所述第二气 压传感器、所述液晶显示屏和所述 DCS系统相连接的A/D转换器。 [0008] 进一步地，所述外壳正面开口，并且其正面开口通过螺钉可拆卸安装有外壳盖板， 所述液晶显示屏安装于所述外壳盖板的外表面中央，所述A/D转换器安装于所述外壳盖板 的内表面中央。 [0009] 进一步地，所述外壳的底部开设有走线孔，用于穿设所述A/D转换器和所述DCS系 统的连线] 进一步地，所述惰性气体容置腔内惰性气体的气压为0.6MP。 3 3 CN 210566627 U 说明书 2/5页 [0011] 进一步地，所述高压惰性气源为高压氮气源，其气压为3.0MP，并且所述高压氮气 源为供氮气管道或高压氮气瓶。 [0012] 与现存技术相比，本实用新型具有以下有益效果： [0013] 本实用新型结构相对比较简单、设计科学合理，使用起来更便捷，在使用的过程中可有效保证其密封 性能，当填料出现密封泄漏时可实时预警，监控人员根据预警及时采取一定的措施，防止安全 事故或大气污染。 [0014] 本实用新型在阀座主体和阀杆之间设第一填料密封腔、惰性气体容置腔、第二填 料密封腔，第一填料密封腔和第二填料密封腔内紧密填充阀门填料以保证阀座主体和阀杆 之间的密封性能，同时在位于第一填料密封腔和第二填料密封腔之间的惰性气体容置腔内 充入惰性气体(本方案优先选用0.6MP的氮气)，其气压高于阀门内介质压力和外界大气压 力，能轻松实现阀门内腔介质与外界大气之间的严格隔离，如此设置，阀门、管道内介质不会 泄漏到大气中，当阀门内腔抽真空时，压力小于大气压，大气中的氧也不能进入到阀门、管 道中；同时，即使是阀门填料在使用的过程中出现磨损松动，也能保证阀座主体和阀杆之间的 密封性能。 [0015] 本实用新型惰性气体容置腔通过惰性气体输送管与外界高压惰性气源连接，高压 惰性气源用于通过惰性气体输送管为惰性气体容置腔内充入惰性气体，高压惰性气源的气 压为3.0MP，可以是供氮气管道或高压氮气瓶，惰性气体输送管上设泄漏检测装置，该泄漏 检测装置一方面将高压惰性气源的气压降低至 0.6MP，以适应惰性气体容置腔的气压需 求，另一方面实时监测高压惰性气源和惰性气体容置腔的气压值，并将所监测到的气压值 进行显示，同时，其还与中控系统(DCS系统)相连接，将监测到的气压值信息传送至中控系 统，中控系统若接收到异常气压值信息，则控制与其相连的蜂鸣器预警，提醒监控人员进行 检修。 [0016] 本实用新型泄漏检测装置最重要的包含连接在惰性气体输送管中的通气管，以及设在 通气管上的第一气压传感器、减压阀、单向阀、第二气压传感器、液晶显示屏和A/D转换器。 第一气压传感器大多数都用在反馈高压惰性气源的气压状况，实时监测高压惰性气源的气压信 息并将该信息实时传送至A/D转换器以转换成气压数值信息，该气压数值信息一方面通过 液晶显示屏进行显示，另一方面被实时传送至中控系统(DCS系统)用于预警。同理，第二气 压传感器大多数都用在反馈惰性气体容置腔的气压状况。单向阀能够保证在高压惰性气源压力 降低时，惰性气体容置腔内的氮气不会从管道反向流失，另外，由于单向阀的反向密封作 用，可以在线更换氮气瓶，使得生产连续进行。减压阀能够适用于设定惰性气体容置腔的气压 值，使得惰性气体容置腔的压力与大气压、阀体内介质压力有合适的梯度，既保证彻底隔 离，又避免压差过大。 附图说明 [0017] 图1为本实用新型结构示意图。 [0018] 图2为本实用新型泄漏检测装置外形图。 [0019] 图3为本实用新型泄漏检测装置结构示意图。 [0020] 图4为本实用新型泄漏检测装置纵剖面视图。 [0021] 其中，附图标记对应的名称为： 4 4 CN 210566627 U 说明书 3/5页 [0022] 1-阀座主体、2-阀杆、3-阀门内腔、4-第一填料密封腔、5-惰性气体容置腔、6-第二 填料密封腔、7-惰性气体输送管、8-泄漏检测装置、81-外壳、82-通气管、 83-第一气压传感 器、84-减压阀、85-单向阀、86-第二气压传感器、87-液晶显示屏、88-A/D转换器、89-外壳盖 板、90-走线孔。 具体实施方式 [0023] 下面结合附图说明和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的方式包括 但不仅限于以下实施例。 [0024] 如图1-4所示，本实用新型提供的一种填料隔离防泄漏型双层填料阀门，结构简 单、设计科学合理，使用起来更便捷，在使用的过程中可有效保证其密封性能，当填料出现密封泄漏 时可实时预警，监控人员根据预警及时采取一定的措施，防止安全事故或大气污染。本实用新 型包括阀座主体1和阀杆2，所述阀座主体1内开设有连通阀座主体1内阀门内腔3和外界之 间的阀杆运行通道，所述阀杆2 装配于所述阀杆运行通道内并通过在所述阀杆运行通道内 运动以实现阀门的开闭，所述阀杆运行通道内由外界至所述阀门内腔3的方向上依次开设 有分别与所述阀杆运行通道相连通的第一填料密封腔4、惰性气体容置腔5和第二填料密封 腔6，所述第一填料密封腔4、所述惰性气体容置腔5和所述第二填料密封腔 6均环绕所述阀 杆2设置，所述第一填料密封腔4和所述第二填料密封腔6内均填装有密封填料；所述惰性气 体容置腔5密封连接有惰性气体输送管7，所述惰性气体输送管7的自由端与高压惰性气源 相连接，所述高压惰性气源为高压氮气源，其气压为3.0MP，并且所述高压氮气源为供氮气 管道或高压氮气瓶，所述高压惰性气源用于通过所述惰性气体输送管7为所述惰性气体容 置腔5内充入惰性气体，所述惰性气体容置腔5内惰性气体的气压为0.6MP，所述惰性气体输 送管7上设有泄漏检测装置8，并且所述泄漏检测装置8与设有蜂鸣器的 DCS系统相连接。 [0025] 本实用新型高压氮气源优先采用高压氮气瓶，如果上、下填料泄漏率均达到 -5 -1 -1 ISO15848C级标准(1.76×10 cm3×(s mm )×d)，即40mm直径阀杆，泄漏量为0.12升/天， 一个8L小气瓶可维持填料中腔4MPa压力达4000天。即使  10倍泄漏率，也能维持填料中腔压 力一年以上。 [0026] 本实用新型所述泄漏检测装置8包括外壳81，水平纵向设于所述外壳81内并且两 端接入所述惰性气体输送管7上的通气管82，顺着所述通气管82的气流方向依次接入所述 通气管82上的第一气压传感器83、减压阀84、单向阀85和第二气压传感器86，设于所述外壳 81的正面用于实时显示气压值的液晶显示屏 87，以及设于所述外壳81的内壁上并分别与 所述第一气压传感器83、所述第二气压传感器86、所述液晶显示屏87和所述DCS系统相连接 的A/D转换器88。所述外壳81正面开口，并且其正面开口通过螺钉可拆卸安装有外壳盖板 89，所述液晶显示屏87安装于所述外壳盖板89的外表面中央，所述A/D转换器88安装于所述 外壳盖板89的内表面中央。所述外壳81的底部开设有走线，用于穿设所述A/D转换器88 和所述DCS系统的连线] 本实用新型在阀座主体和阀杆之间设第一填料密封腔、惰性气体容置腔、第二填 料密封腔，第一填料密封腔和第二填料密封腔内紧密填充阀门填料以保证阀座主体和阀杆 之间的密封性能，同时在位于第一填料密封腔和第二填料密封腔之间的惰性气体容置腔内 充入惰性气体(本方案优先选用0.6MP的氮气)，其气压高于阀门内介质压力和外界大气压 5 5 CN 210566627 U 说明书 4/5页 力，能轻松实现阀门内腔介质与外界大气之间的严格隔离，如此设置，阀门、管道内介质不会 泄漏到大气中，当阀门内腔抽真空时，压力小于大气压，大气中的氧也不能进入到阀门、管 道中；同时，即使是阀门填料在使用的过程中出现磨损松动，也能保证阀座主体和阀杆之间的 密封性能。 [0028] 本实用新型惰性气体容置腔通过惰性气体输送管与外界高压惰性气源连接，高压 惰性气源用于通过惰性气体输送管为惰性气体容置腔内充入惰性气体，高压惰性气源的气 压为3.0MP，可以是供氮气管道或高压氮气瓶，惰性气体输送管上设泄漏检测装置，该泄漏 检测装置一方面将高压惰性气源的气压降低至 0.6MP，以适应惰性气体容置腔的气压需 求，另一方面实时监测高压惰性气源和惰性气体容置腔的气压值，并将所监测到的气压值 进行显示，同时，其还与中控系统(DCS系统)相连接，将监测到的气压值信息传送至中控系 统，中控系统若接收到异常气压值信息，则控制与其相连的蜂鸣器预警，提醒监控人员进行 检修。 [0029] 本实用新型泄漏检测装置最重要的包含连接在惰性气体输送管中的通气管，以及设在 通气管上的第一气压传感器、减压阀、单向阀、第二气压传感器、液晶显示屏和A/D转换器。 第一气压传感器大多数都用在反馈高压惰性气源的气压状况，实时监测高压惰性气源的气压信 息并将该信息实时传送至A/D转换器以转换成气压数值信息，该气压数值信息一方面通过 液晶显示屏进行显示，另一方面被实时传送至中控系统(DCS系统)用于预警。同理，第二气 压传感器大多数都用在反馈惰性气体容置腔的气压状况。单向阀能够保证在高压惰性气源压力 降低时，惰性气体容置腔内的氮气不会从管道反向流失，另外，由于单向阀的反向密封作 用，可以在线更换氮气瓶，使得生产连续进行。减压阀能够适用于设定惰性气体容置腔的气压 值，使得惰性气体容置腔的压力与大气压、阀体内介质压力有合适的梯度，既保证彻底隔 离，又避免压差过大。 [0030] 本实用新型可逐步优化，即单向阀可采用带信号反馈的单向阀，或者在单项阀 前增加微小流量计，可更加直观的提供预警信号。同时，可根据一定时段内气瓶内气压变化 情况，计算出上、下填料的泄漏情况。在DCS中实现自动预警，在填料泄漏情况变严重之前， 提前采取拧紧填料等措施。 [0031] 本实用新型压力传感器(两个)分别实时监测高压惰性气源和惰性气体容置腔的 气压信息，并将所监测到的气压信息实时传送至模数转换器进行转换，通过与其相连的液 晶显示屏进行显示，同时，模数转换器还与DCS系统相连接，并将压力信息实时传送至DCS系 统，若DCS系统接收到异常压力信息，控制与其相连接的蜂鸣器运行以预警。DCS系统是分布 式控制管理系统的英文缩写(Distributed Control System)，在国内自控行业又称之为集散控 制系统。是相对于集中式控制管理系统而言的一种新型计算机控制系统，它是在集中式控制系 统的基础上发展、演变而来的。本实用新型DCS系统为现有设备，因此在图中未视出。本实用 新型所采用气压传感器(第一气压传感器和第二气压传感器)、液晶显示屏、A/D转换器、DCS 系统(中控系统)和蜂鸣器均为现有设备，其结构、电路、相互间的连接、和控制原理均为 现有技

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