一种角式阀体的高压差阀门的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种角式阀体的高压差阀门，其主要技术方案为：阀座位于阀体上、下腔中间，多级节流组件位于阀座下方，阀芯或阀芯组件下端设置有节流套筒，其上开有多个通流窗口；介质出口端设置在阀体下端、方向朝下，从多级节流组件外侧的环形空腔向外设置有两条对称配置的环形出口通道，两条环形出口通道从空腔处引出后方向逐渐下转并在下端汇合后与介质出口端连通，在汇合处的体腔上侧设置有向下凸出、沿与环形出口通道所在平面垂直的方向延伸的锥状的分流凸缘。有益效果是：有助于保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷和气蚀破坏，能够更好地满足机组和系统的配套和安装需要。
【专利说明】—种角式阀体的高压差阀门
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种阀门结构，具体涉及一种高压差阀门的阀体结构。
【背景技术】
[0002]高压差阀门是电站、石化等行业的机组和系统中的重要阀门和关键阀门，如火力发电厂给水系统中配套安装的最小流量阀(给水泵再循环阀)，在超超临界机组上使用时其进出口端的最大压差可达近40MPa，并且在阀门关闭时需要确保达到零泄漏，工况要求极其苛刻。此外，在石化、煤化工等行业也配套安装有一些具有苛刻使用要求的高压差调节类阀门。目前国内机组和设备上安装使用的这类苛刻工况的高压差调节类阀门基本还依赖进口。与国内厂家的产品相比，进口的高压差阀门具有更为稳定可靠的使用性能以及相对较长的使用寿命，但由于产品结构设计方面的限制，进口产品在使用时也存在一些缺点，如最小流量阀，目前国内主要的进口产品为美国CCI公司和Copes-Vulcan公司的产品，CCI公司的迷宫式最小流量阀(图1)为了提高阀门的密封性能采用了流关型的设计，即介质由迷宫节流芯包外侧流入、经阀座密封面处向下流出，由于小开度时介质经节流降压后会形成汽、液两相流流动，在迷宫节流的出口处介质因体积膨胀而使流速显著加快，致使阀门在小开度运行时密封面会受到较严重的冲刷，因而CCI产品不得不将阀门的运行要求设置为到达10%开度时要快速关闭，而Copes-Vulcan公司的最小流量阀产品，为了克服这一缺陷，介质流向采用相反的流开型的设计，虽然产品可以在小开度运行，但由于阀门压力高、介质对阀芯的上顶力大，因此关闭时流开型的设计非常不利于阀门的密封。
[0003]目前国内外高压差调节类阀门产品的阀座、阀芯、节流件(套筒组件)三者之间的基本的位置关系均为:阀芯和节流件(套筒组件)位于阀座的上方。当阀门为流关型即上进下出的设计时，介质为自节流件(套筒组件)外侧向中间流动，阀门关闭时介质压力作用于阀芯上方可大大提高阀门的密封能力，但阀门在小开度运行时，如果介质在减压后段会形成汽、液两相流流动或介质为气体，由于此时压差最高并且介质经减压后体积膨胀流速显著增大，阀座和阀芯的密封面会受到较严重的冲刷乃至气蚀破坏；而当阀门采用流开型即下进上出的设计时，介质为自节流件(套筒组件)中间向外侧流动，小开度运行时阀座和阀芯的密封面受介质冲刷和气蚀破坏的可能性要小于前述的流关型结构，但阀门关闭时高压介质作用于阀芯下方，介质对阀芯的上顶力会很不利于阀门实现可靠的密封。即对于现行的高压差调节类阀门所采取的阀座、阀芯、节流件(套筒组件)的组合型式来说，无论流向如何选择，保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷气蚀破坏都是一对矛盾，不能同时兼顾两者，只能二者取其一，而这两者对阀门的使用性能来说都是很重要的。为了解决这一问题，本实用新型 申请人:在2014年I月23日所提出并于2014年7月9日获得授权的中国实用新型专利ZL201420044593.7《高压差调节阀的结构》中，公开了一种基于阀座、阀芯、节流件(套筒组件)的新的组合模式的高压差调节类阀门的结构形式(如图2所示)，该结构把多级节流组件(4)移至阀座(2)的下侧，在阀芯或阀芯组件(3)的下端设置带导流窗口的节流套筒(3-1)，介质从阀体(I)的入口端进入阀座(2)上方，经过节流套筒(3-1)的导流窗口进入到节流套筒(3-1)下端，再经多级节流组件(4)节流减速后流出至多级节流组件(4)外侧的环形的空腔(5)，从空腔(5)处再流至阀体(I)的出口端。由于介质流向为流关型并且介质是在节流前流经密封面处，因而使保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷气蚀破坏这两个产品的性能要求能够同时得到满足。
[0004]上述ZL201420044593.7实用新型专利中所例举的实施方案的阀体结构型式为直通式，是应用较多的一种阀体型式，但产品在实际应用中，由于管网配置的需要也需要有角式阀体的产品用于安装配套，如火电厂最小流量阀，除了有直通式阀体的产品外，不少电厂的机组上也安装有角式阀体的产品。因此，对于上述ZL201420044593.7专利所公开的高压差调节类阀门的结构形式，在直通式阀体结构以外也需要提出角式阀体的结构，使由这一专利技术所形成的产品能够更好地满足机组和系统的配套需要。现行结构的高压差调节类阀门的角式结构，介质通道从阀座孔直接向下构成垂直通道，与和阀体上腔连接的水平通道成90°相交，角式结构的设置较为简单；而对于上述ZL201420044593.7专利结构来说，所面临的情况则有所不同，介质从节流套筒(3-1)下端流出后应水平折向多级节流组件(4)方向经多级节流组件(4)节流降速后进入多级节流组件(4)外侧的空腔(5)并从空腔(5)处流至阀门出口，而不能直接从节流套筒(3-1)处直接向下流出，因此，需要构建一种将空腔(5)与阀体向下的出口通道连通的结构来形成指导角式阀体的高压差调节类阀门产品结构设计的技术方案。
【发明内容】
[0005]为了解决上述的问题，本实用新型提供了一种有助于保证阀门的密封可靠性和减小小开度时阀门密封面的冲刷和气蚀破坏、能够更好地满足机组和系统配套需要的角式阀体的高压差阀门结构。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案:
[0007]—种角式阀体的高压差阀门，其主要技术方案为:所述的角式阀体的高压差阀门在阀芯或阀芯组件和阀座上分别设置有密封面并在阀门关闭时相吻合，阀座位于阀体的上腔和下腔中间，阀座的下方为多级节流组件，在阀芯或阀芯组件从密封面下端往下延伸有插入多级节流组件的中间内孔、外圆与多级节流组件的内孔配合的圆筒状的节流套筒，节流套筒的上端开有多个通流窗口 ；阀体的上腔与水平配置的阀门的介质入口端连通，在多级节流组件的外侧有供介质从节流组件内流出的环形的空腔，介质出口端设置在阀体下端、方向朝下，与介质入口端成90°相交；从位于阀体下腔的环形的空腔向外设置有两条对称配置的环形出口通道，环形出口通道从空腔处引出后方向逐渐下转并转向介质出口端处的通道，两条环形出口通道在下端汇合后与介质出口端连通，两条环形出口通道的流道中心线位于与介质入口端和介质出口端所在平面垂直并通过阀体垂直中心线的平面上。
[0008]为了改善使用效果，在两条环形出口通道的汇合处的体腔的上侧，设置有向下凸出、沿与环形出口通道的流道中心线所在平面垂直的方向延伸的锥状的分流凸缘。
[0009]本实用新型的有益效果是:采用本实用新型所提出的角式阀体的高压差阀门结构，有助于保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷和气蚀破坏，能够更好地满足机组和系统的配套和安装需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是现有结构-美国CCI公司角式阀体结构的迷宫式最小流量阀的示意图。
[0011]图2是ZL201420044593.7专利所公开的高压差调节类阀门的结构示意图。
[0012]图3是本实用新型所提出的角式阀体的高压差阀门的结构示意图。
[0013]图4是图3所示的角式阀体的高压差阀门结构的左视图。
[0014]图5是本实用新型的角式阀体的高压差阀门结构在图4所示方位的未剖切时的外形图。
[0015]图中，1、阀体；1_1、介质入口端；1_2、介质出口端；1_3、环形出口通道；1_4、分流凸缘；2、阀座；3、阀芯或阀芯组件；3-1、节流套筒；4、多级节流组件；5、空腔。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。
[0017]如图3?图5所示，是本实用新型所提出的角式阀体的高压差阀门结构的一个具体的实施方案的示意图，该角式阀体的高压差阀门结构在阀芯或阀芯组件(3)和阀座(2)上分别有经过堆焊和加工的钴基密封面，两者的密封面在阀门关闭时相吻合，阀座(2)位于阀体(I)的上腔和下腔中间，阀座(2)的下方为多级节流组件(4);阀芯或阀芯组件(3)的主体部分以及其上的密封面位于阀座(2)的上方，在阀芯或阀芯组件(3)从密封面下端往下延伸有插入多级节流组件(4)的中间内孔、外圆与多级节流组件(4)的内孔配合的圆筒状的节流套筒(3-1)，节流套筒(3-1)的上端开有多个通流窗口，节流套筒(3-1)可以在多级节流组件(4)的内孔中上下运动来改变介质的流出面积以调节流量。阀体(I)的上腔与水平配置的阀门的介质入口端(1-1)连通，在多级节流组件(4)的外侧有供介质从节流组件内流出的环形的空腔(5);介质出口端(1-2)设置在阀体(I)下端、方向朝下，与介质入口端(1-1)成90°相交；从位于阀体(I)下腔的环形的空腔(5)向外设置有两条对称配置的环形出口通道(1-3)，环形出口通道(1-3)从空腔(5)处引出后方向逐渐下转并转向介质出口端(1-2)处的通道，两条环形出口通道(1-3)在下端汇合后与介质出口端(1-2)连通，两条环形出口通道(1-3)的流道中心线位于与介质入口端(1-1)和介质出口端(1-2)所在平面垂直并通过阀体垂直中心线的平面上。
[0018]在两条环形出口通道(1-3)的汇合处的体腔的上侧，设置有向下凸出、沿与环形出口通道(1-3)的流道中心线所在平面垂直的方向延伸的锥状的分流凸缘(1-4)。
[0019]上述的多级节流组件(4)指高压差调节阀通常所采用的多孔节流套筒或多级多孔节流套筒、迷宫节流盘片组、多层多孔节流盘片组以及其它的具有较好的减压降速能力的节流结构；本实施方案的降高压差多级节流组件(4)采用迷宫节流盘片组，具有优异的降压降速性能。阀芯或阀芯组件(3)既可以是单一的阀芯，也可以由为实现一定的功能要求如先导式阀芯、多重密封等而设置的若干零件所组成。
[0020]阀门运行时，阀芯或阀芯组件(3)开启，介质由介质入口端(1-1)进入阀体⑴的上腔，经阀芯或阀芯组件(3)下端的节流套筒(3-1)上的通流窗口和节流套筒(3-1)的内孔流通至多级节流组件(4)的内腔，通过阀门的驱动机构带动阀芯或阀芯组件(3)下端的节流套筒(3-1)上下运动进行调节，使一定量的介质从多级节流组件(4)一迷宫节流盘片组的内腔经迷宫通道流出至阀体(I)与多级节流组件(4)之间的环形的空腔(5)，再从空腔(5)分流至两侧的环形出口通道(1-3)并经环形出口通道(1-3)迂回流通至介质出口端(1-2)。
[0021]由于两个环形出口通道(1-3)在下端的介质汇合处会形成强扰动、在中间汇合处体腔的上侧会形成涡流区，从而会带来较强的振动和噪音，因此在环形出口通道(1-3)的汇合处的体腔上侧，设置向下凸出的锥状的分流凸缘(1-4)，分流凸缘(1-4)沿与环形出口通道(1-3)的流道中心线所在平面垂直的方向延伸，使分流凸缘(1-4)横贯在左、右环形出口通道(1-3)之间，分流凸缘(1-4)的表面与流道表面圆滑过渡。分流凸缘(1-4)的设置改变了流道的型线和介质的流线，使两股介质流较平缓地转向、相交、汇合，因而能够有效地降低阀门的振动和噪音。
[0022]以上结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作了具体说明，但这些附图和说明不能被理解为限制了本实用新型的范围。本【技术领域】的技术人员应该知晓，本实用新型不受上述实施例和附图的限制，其保护范围由所附的权利要求书所界定，任何在不超出本实用新型权利要求书所界定的范围内的各种改动、变型所形成的技术方案，都没有偏离本实用新型的精神和技术实质，仍然会属于本实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种角式阀体的高压差阀门，所述阀门在阀芯或阀芯组件⑶和阀座⑵上分别有密封面并在阀门关闭时相吻合，阀座⑵位于阀体⑴的上腔和下腔中间，阀座⑵的下方为多级节流组件(4)，在阀芯或阀芯组件(3)从密封面下端往下延伸有插入多级节流组件(4)的中间内孔、上端开有多个通流窗口的圆筒状的节流套筒(3-1)，阀体(I)的上腔与水平配置的阀门的介质入口端(1-1)连通，在多级节流组件(4)的外侧有供介质从节流组件内流出的环形的空腔(5)，介质出口端(1-2)设置在阀体(I)下端、方向朝下，与介质入口端(1-1)成90°相交，其特征在于:从位于阀体(I)下腔的环形的空腔(5)向外设置有两条对称配置的环形出口通道(1-3)，环形出口通道(1-3)从空腔(5)处引出后方向逐渐下转并转向介质出口端(1-2)处的通道，两条环形出口通道(1-3)在下端汇合后与介质出口端(1-2)连通，两条环形出口通道(1-3)的流道中心线位于与介质入口端(1-1)和介质出口端(1-2)所在平面垂直并通过阀体垂直中心线的平面上。
2.根据权利要求1所述的角式阀体的高压差阀门，其特征在于:在两条环形出口通道(1-3)的汇合处的体腔的上侧，设置有向下凸出、沿与环形出口通道(1-3)的流道中心线所在平面垂直的方向延伸的锥状的分流凸缘(1-4)。
【文档编号】F16K27/02GK204083283SQ201420502890
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月2日 优先权日:2014年9月2日
【发明者】章华 申请人:章华