专利名称：高压锅炉给水控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高压锅炉给水控制阀，用于电站、石油化工、冶金、造纸等行业的锅炉高压给水系统，作给出水流量控制。
背景技术：
锅炉给水系统一般采用以下两种方式进行给水控制
第一种方式采用单给水阀系统。只有一台调节阀来给锅炉供水，通常选用
笼式单座调节阀。该阀门在锅炉正常运转时工作压差较小(约l-2.5MPa)、流量较大，控制良好没有问题。但在锅炉系统起始运转时却存在较大问题，因为锅炉初给水时流量较小(约为正常流量的25%)，而且工作压差很大(达10MPa)，此时阀门的开度很小，阀门调节不稳定，并伴有震荡现象。锅炉水因大压差产生严重空化现象，空化汽蚀及高流速冲刷会导致阀芯、阀座密封面严重损坏，当阀门需要关闭时泄漏严重，阀门寿命较短。
第二种方式采用主、副给水系统。由于锅炉初给水小流量时阀门开度小，调节不稳定，同时会发生震荡，于是采用主、副给水阀系统来弥补这个缺陷。该系统的工作原理为初上水时主给水调节阀关闭，打开副给水阀进行小流量、大压差工况的调节；当锅炉运转正常时，主给水调节阀逐渐开启，副给水调节阀关闭，以满足正常工况控制要求。该控制系统可满足初始、正常工况大小流量调节，但存在以下几个方面的不足之处1、如果副给水调节阀没有采用多级降压结构，也同样会产生空化汽蚀现象，使副给水调节阀的阀内件损坏；2、由于采用两台调节阀工作，控制系统复杂，能耗增大；3、当要求切断锅炉给水时，两台阀门的泄漏量比一台阀门大，出现故障的概率也大。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种高压锅炉给水控制阀，该控制阀结构简单、工作可靠，可防止空化，可调比大，能同时满足小流量和正常给水。
按照本发明的技术方案
一种高压锅炉给水控制阀，包括阀体、阀盖、阀杆及阀内件，阀内件包括阀座、套筒、平衡缸及阀芯构件，阀芯构件固定在阀杆的端部，阀体上设置有
3阀腔及与阀腔相通的阀入口和阀出口，阀腔内装配所述阀内件，所述阀芯构件包括侧壁开有小孔的先导阀芯、平衡弹簧以及侧壁和底部开有小孔的主阀芯，所述主阀芯与所述阀座相配合，所述先导阀芯的顶部固定在所述阀杆上，所述先导阀芯套装在所述主阀芯内并与其相配合。
进一步地，所述平衡缸与所述套筒之间设置有平衡密封环。所述先导阀芯上设置有密封面，所述主阀芯内设置有内阀座，所述密封面与所述内阀座相配合。所述先导阀芯及所述主阀芯上的小孔分别有多个，呈阵列排列。
本发明的技术效果在于本发明的阀芯构件采用先导阀芯与主阀芯相结合的结构，在锅炉初上水时，先导阀芯打开，通过先导阀芯和主阀芯上的小孔进行小流量调节控制；当阀门流量增加时，由先导阀芯带动主阀芯向上运动，主阀芯开启，阀门处于正常工作状态；阀门关闭时先关闭主阀芯，后关闭先导阀芯。这样就实现了大小流量的给水调节，同时避免了小流量时的空化汽蚀现象，阀门调节性能精确，使用寿命大幅提高。
图1为本发明的结构示意图2为本发明中的阀芯构件的结构示意图3为本发明中的先导阀芯的结构示意图4为本发明中的主阀芯的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步的说明。如图l、图2所示，本发明包括阀体4、阀盖3、阀杆2及阀内件。阀内件包括阀座7、套筒6、平衡缸5及阀芯构件。阀芯构件固定在阀杆2的端部，阀体4上设置有阀腔12及与阀腔12相通的阀入口 14和阀出口 13，阀腔12内装配所述阀内件。本发明的阀芯构件包括侧壁开有小孔15的先导阀芯8、平衡弹簧10以及侧壁和底部开有小孔15的主阀芯11，主阔芯11与阀座7相配合，先导阀芯8的顶部固定在阀杆2上，先导阀芯8套装在主阀芯11内并与其相配合。本发明的阀芯构件采用先导阔芯与主阀芯11相结合的结构，在锅炉初上水时，先导阀芯8打开，通过先导阀芯8和主阀芯11上的小孔15进行小流量调节控制；当阀门流量增加时，由先导阀芯8带动主阀芯11向上运动，主阀芯ll开启，阀门处于正常工作状态；阀门关闭时先关闭主阀芯11，后关闭先导阀芯8。这样就实现了大小流量的给水调节，同时避免了小流量时的空化汽蚀现象，降
低了噪音污染，阀门调节性能精确，使用寿命大幅提高。当先导阀芯8开启时，
主阀芯ll上下压力均衡，只需较小的执行机构就能克服大的关闭压差，先导阀
芯8起到流体压力平衡作用。
为了加强密封与平稳性能，在平衡缸5与套筒6之间设置有平衡密封环9。如图3、图4所示，先导阀芯8上设置有密封面16，主阀芯ll内设置有内
阀座17，密封面16与内阀座17相配合。先导阀芯8及主阀芯11上的小孔15
分别有多个，呈阵列排列。本发明的工作原理如下
本发明的动作方式为阀芯向上运动阀开(阀门故障时弹簧复位阀闭)。具体动作过程为薄膜式执行机构1接受来自DSC (集散型控制系统)控制信号增加时，膜室气压增加，使其输出力推杆向上运动，带动与其相连接的阔杆2同时向上动作，阀杆2与先导阀芯8是通过螺纹连接的，这就使先导阀芯8与主阀芯11的内阀座17的密封面脱离开，锅炉水流经主阀芯11侧壁上的小孔15、先导阀芯8上的小孔15以及主阀芯11下端的小孔15进行三级减压比例调节，以满足初给水时的小流量精确控制，此时主阀芯11与阀座7是处于关闭位置的；当锅炉给水的流量要求逐渐增大时，先导阀芯8继续向上运动，带动主阀芯11向上动作，此时主阀芯11与阀座7的密封面开启，通过控制主阀芯11与套筒6开启的流通截面实现正常工况大流量小压差的调节控制。
当薄膜式执行机构1接受来自DSC控制信号减小时，膜室气压减小，通过执行机构弹簧反力作用，使其输出力推杆向下运动，带动与其相连接的阀杆2、先导阀芯8同时向下动作，先导阀芯8与主阀芯11是通过预压縮的平衡弹簧10连接的，平衡弹簧10加载的预紧力可以克服主阀芯11与套筒6、平衡密封环9之间的摩擦力，使先导阀芯8与主阀芯11同步向下运动，减小主阀芯11与套筒6的开启截面，减少主给水量，直到主阀芯11与阀座7的密封面关闭。当先导阀芯8继续向下运动，先导阀芯8压縮平衡弹簧10直到与主阀芯11的内阀座17的密封面关闭，整个阀门严密切断。
本发明的泄漏等级可达ANSI CLASS V，压力等级达ANSI25001b。
权利要求
1、一种高压锅炉给水控制阀，包括阀体(4)、阀盖(3)、阀杆(2)及阀内件，阀内件包括阀座(7)、套筒(6)、平衡缸(5)及阀芯构件，阀芯构件固定在阀杆(2)的端部，阀体(4)上设置有阀腔(12)及与阀腔(12)相通的阀入口(14)和阀出口(13)，阀腔(12)内装配所述阀内件，其特征是所述阀芯构件包括侧壁开有小孔(15)的先导阀芯(8)、平衡弹簧(10)以及侧壁和底部开有小孔(15)的主阀芯(11)，所述主阀芯(11)与所述阀座(7)相配合，所述先导阀芯(8)的顶部固定在所述阀杆(2)上，所述先导阀芯(8)套装在所述主阀芯(11)内并与其相配合。
2、 按照权利要求1所述的高压锅炉给水控制阀，其特征是所述平衡缸(5) 与所述套筒(6)之间设置有平衡密封环(9)。
3、 按照权利要求1所述的高压锅炉给水控制阀，其特征是所述先导阀芯(8) 上设置有密封面(16)，所述主阀芯(11)内设置有内阀座(17)，所述密封面(16)与所述内阀座(17)相配合。
4、 按照权利要求1所述的高压锅炉给水控制阀，其特征是所述先导阀芯(8) 及所述主阀芯(11)上的小孔(15)分别有多个，呈阵列排列。
全文摘要
本发明涉及一种高压锅炉给水控制阀，包括阀体、阀盖、阀杆及阀内件，阀内件包括阀座、套筒、平衡缸及阀芯构件，阀芯构件固定在阀杆的端部，阀体上设置有阀腔及与阀腔相通的阀入口和阀出口，阀腔内装配所述阀内件，所述阀芯构件包括侧壁开有小孔的先导阀芯、平衡弹簧以及侧壁和底部开有小孔的主阀芯，所述主阀芯与所述阀座相配合，所述先导阀芯的顶部固定在所述阀杆上，所述先导阀芯套装在所述主阀芯内并与其相配合。本发明采用先导阀芯与主阀芯相结合的结构，可实现大小流量的给水调节，同时避免了小流量时的空化汽蚀现象，阀门调节性能精确，使用寿命大幅提高。
文档编号F16K1/00GK101625033SQ200910183708
公开日2010年1月13日 申请日期2009年8月5日 优先权日2009年8月5日
发明者杰 吴 申请人:无锡卓尔阀业有限公司