一种防冲刷的控制阀的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种防冲刷的控制阀。
【背景技术】
[0002]目前使用在油煤浆栗最小流量调节工况的调节阀采用的阀芯阀座为抛物线单座阀芯及文丘里结构阀座，该结构的阀芯阀座在短时间内能够实现工况要求的严密切断及调节性能，但在24MPa压差下，使用寿命短，容易导致阀体中腔易堵塞，连续使用一段时间阀芯型面及密封副冲刷严重，泄漏导致无法实现保压，失去调节作用。甚至在阀座冲刷后直接冲刷阀体，如不能及时发现，将会发生外漏，导致煤制氢装置停车。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种防冲刷的控制阀，能够显著改善高压差油煤浆工况下控制阀的阀芯阀座被冲刷、使用寿命短的缺陷，并且避免了阀芯与阀座之间环面积易堵塞问题，还能够防止油煤浆在控制阀阀腔产生涡流，有效控制油煤浆在控制阀门出口处的流速。
[0004]—种防冲刷的控制阀，包括阀芯和阀座，其特别之处在于:在所述阀座底部的介质流道内安装有导流座，而在该导流座底部安装有至少两个节流件。
[0005]其中导流座包括十字支架，在该十字支架上的四个直角连接处均设有导流翼，并且该导流翼上与介质接触的表面为圆锥面。
[0006]其中节流件包括圆环，在该圆环的内壁上设有4个通孔，并且在圆环外壁上设有4个凸台。
[0007]其中导流座和节流件的材质均采用碳化钨硬质合金。
[0008]其中在所述阀座上开有非对称抛物线形窗口，所述阀芯由下至上依次由密封底座、轴杆和传动长方体组成，在该密封底座的一侧开有90°夹角的流量缺口。
[0009 ]其中在密封底座的流量缺口处设有锐角刀刃。
[0010]其中阀芯采用碳化钨合金材质。
[0011 ]其中非对称抛物线形窗口面积的变化随阀门开度增加符合等百分比特性曲线。
[0012]其中非对称抛物线形窗口呈非对称抛物线形，并且该非对称抛物线形窗口左右圆弧与阀座轴中心之间的夹角为100°。
[0013]本发明的控制阀中阀芯结构采用90°V形楔形刀刃设计，方便清除阀座表面附着物。阀座采用非对称抛物线形窗口设计，实现小流量大行程调节。经过试用证明，有效解决了油煤浆对阀芯阀座密封副的冲刷，另外由于相同的节流面积集中在只有90°夹角的阀座上，从而避免了文丘里单座角阀阀芯与阀座之间环面积易堵塞问题。
[0014]另外为了防止油煤浆在阀座下端产生涡流及阀座下端部被油煤浆冲刷，本发明的控制阀中在阀座下面设计涡轮式导流座，当高速油煤浆流到导流座上端面时，由于该处设计为圆锥面，并且被导流翼平均分成四部分，油煤浆将迅速改变流向，与锥面形成45°夹角，流过导流座进入节流件，同时由于导流翼结构设计，可以有效防止油煤浆在阀腔产生涡流。为了降低油煤浆在控制阀出口处的流速，本发明的控制阀中还设计了对冲式节流件用以改变油煤浆的流动方向，油煤浆在通过节流件圆周上的四个孔互相对冲，消耗油煤浆的动能，降低控制阀阀出口处的流速，经过两级节流件与导流座后，油煤浆的流速可以控制在安全的流速(1 Om/S)以下。
【附图说明】
[0015]附图1为本发明的结构示意图；
[0016]附图2为本发明中导流座3的结构示意图；
[0017]附图3为本发明中节流件4的结构示意图。
[0018]附图4为本发明中阀座2的结构示意图；
[0019]附图5为本发明中阀座2的剖视图；
[0020]附图6为本发明中阀芯1的结构示意图；
[0021]附图7为本发明中阀芯1的左视图。
【具体实施方式】
[0022]如图1、2、3所示，本发明提供了一种新型油煤浆栗用控制阀，包括阀芯1和阀座2，在所述阀座2底部的介质流道内安装有导流座3，而在该导流座3底部安装有两个节流件4。其中导流座3包括十字支架，在该十字支架上的四个直角连接处均设有导流翼5，并且该导流翼5上与介质接触的表面是圆锥面，节流件4与阀座2之间通过导流座3压紧固定在阀体内。
[0023]其中节流件4包括圆环，在该圆环的内壁上设有四个通孔6(对称均匀分布)，并且在圆环外壁上设有四个凸台7(对称均匀分布，主要作用是让介质均匀通过节流件，防止介质流动方向改变时导致的对节流件的冲刷)。
[0024]本发明的使用方法和工作原理是:
[0025]当高速油煤浆流到阀座2内的导流座3上端面时，由于该处(四个导流翼5表面)均被设计为圆锥面，并且被导流翼5平均分成四部分，油煤浆将迅速改变流向，与锥面形成45°夹角，从而流过导流座3进入节流件4，同时由于导流翼5的结构设计，可以有效防止油煤浆在阀腔产生涡流。进入节流件4后，由于采用本发明的对冲式节流件可以改变油煤浆的流动方向，油煤浆在通过节流件4圆环上的四个孔互相对冲，消耗油煤浆的动能，降低控制阀阀出口处的流速，经过试用证明，经过两级节流件4与导流座3后，油煤浆的流速可以控制在安全的流速(lOm/s)以下。本发明中的导流座和节流件材质采用碳化钨硬质合金，导流座采用涡轮式结构设计，节流件采用对冲式套筒设计，实现流速的递减。
[0026]如图4、5、6、7所示，本发明提供了一种防冲刷的控制阀，包括通过旋转角行程动作配合的阀芯1和阀座2，并且两者面接触，在所述阀座2上开有非对称抛物线形窗口 8作为流量窗口，其面积的变化随阀门开度增加成近似等百分比特性曲线，所述阀芯1形状由圆柱状的密封底座、轴杆和传动长方体组成，密封底座下部开有一个90°夹角的流量缺口 9，其通过圆柱形的轴杆与传动长方体连接成一体。
[0027]其中阀芯1密的封底座下部90°夹角的流量缺口9处(与阀座2上密封面接触部位)设有锐角刀刃，该刀刃能够有效刮除粘在阀座2上表面的油煤浆，密封底座与轴杆及传动长方体由整体碳化钨合金压制烧结而成。阀座2的流量窗口呈非对称抛物线形，该窗口左右圆弧与轴中心之间的夹角为100°，阀座2上部与阀芯1下部之间是面与面之间的动态接触，阀座2上的销孔是用来和套筒定位的。
[0028]本发明的使用方法和工作原理是:
[0029]为了解决ARC油煤浆角型调节阀阀芯1阀座2被高压高流速油煤浆冲刷问题，本发明的调节阀设计为旋转角行程动作方式，阀座2设计为非对称等百分比曲线形窗口，功能主要实现小流量大行程调节，如果采用文丘里单座角阀结构设计，阀芯1和阀座2之间形成的环形小间隙特别是在小开度下只有1mm甚至更小，容易导致油煤浆聚集在阀体内腔中，而采用新型结构的阀座2及阀芯1结构的角阀，则可以有效防止该问题的发生，因为阀芯1和阀座2之间形成的流量窗口最小尺寸都在2mm以上；阀芯1设计为和阀座2接触处及90° V形缺口处下端面设计为锐角，此处设计为90°缺口目的是满足90°旋转行程要求，下端设计为锐角刀刃目的是随时清除附着在阀座2上表面的油煤浆，防止油煤浆进入阀座2和阀芯1接触面导致的密封失效。
【主权项】
1.一种防冲刷的控制阀，包括阀芯(1)和阀座(2)，其特征在于:在所述阀座(2)底部的介质流道内安装有导流座(3)，而在该导流座(3)底部安装有至少两个节流件(4)。2.如权利要求1所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中导流座(3)包括十字支架，在该十字支架上的四个直角连接处均设有导流翼(5)，并且该导流翼(5)上与介质接触的表面为圆锥面。3.如权利要求1所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中节流件(4)包括圆环，在该圆环的内壁上设有4个通孔(6)，并且在圆环外壁上设有4个凸台(7)。4.如权利要求1所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中导流座和节流件的材质均采用碳化钨硬质合金。5.如权利要求1所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中在所述阀座(2)上开有非对称抛物线形窗口(8)，所述阀芯(1)由下至上依次由密封底座、轴杆和传动长方体组成，在该密封底座的一侧开有90°夹角的流量缺口(9)。6.如权利要求5所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中在密封底座的流量缺口(9)处设有锐角刀刃。7.如权利要求5所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中阀芯(1)采用碳化钨合金材质。8.如权利要求5至7中任意一项所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中非对称抛物线形窗口(8)面积的变化随阀门开度增加符合等百分比特性曲线。9.如权利要求5至7中任意一项所述的一种防冲刷的控制阀，其特征在于:其中非对称抛物线形窗口(8)呈非对称抛物线形，并且该非对称抛物线形窗口(8)左右圆弧与阀座(2)轴中心之间的夹角为100°。
【专利摘要】本发明涉及一种防冲刷的控制阀。包括阀芯(1)和阀座(2)，其特点是：在所述阀座(2)底部的介质流道内安装有导流座(3)，而在该导流座(3)底部安装有至少两个节流件(4)。为了防止油煤浆在阀座下端产生涡流及阀座下端部被油煤浆冲刷，本发明的控制阀中在阀座下面设计涡轮式导流座，当高速油煤浆流到导流座上端面时，由于该处设计为圆锥面，并且被导流翼平均分成四部分，油煤浆将迅速改变流向，与锥面形成45°夹角，流过导流座进入节流件，同时由于导流翼结构设计，可以有效防止油煤浆在阀腔产生涡流。
【IPC分类】F16K47/00
【公开号】CN105485419
【申请号】CN201510990163
【发明人】马玉山, 李虎生, 常占东, 张耀华
【申请人】吴忠仪表有限责任公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年12月25日