一種角式閥體的高壓差閥門的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種角式閥體的高壓差閥門，其主要技術方案為：閥座位于閥體上、下腔中間，多級節流組件位于閥座下方，閥芯或閥芯組件下端設置有節流套筒，其上開有多個通流窗口；介質出口端設置在閥體下端、方向朝下，從多級節流組件外側的環形空腔向外設置有兩條對稱配置的環形出口通道，兩條環形出口通道從空腔處引出后方向逐漸下轉并在下端匯合后與介質出口端連通，在匯合處的體腔上側設置有向下凸出、沿與環形出口通道所在平面垂直的方向延伸的錐狀的分流凸緣。有益效果是：有助于保證閥門的密封可靠性和減小小開度時密封面的沖刷和氣蝕破壞，能夠更好地滿足機組和系統的配套和安裝需要。
【專利說明】—種角式閥體的高壓差閥門
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種閥門結構，具體涉及一種高壓差閥門的閥體結構。
【背景技術】
[0002]高壓差閥門是電站、石化等行業的機組和系統中的重要閥門和關鍵閥門，如火力發電廠給水系統中配套安裝的最小流量閥(給水泵再循環閥)，在超超臨界機組上使用時其進出口端的最大壓差可達近40MPa，并且在閥門關閉時需要確保達到零泄漏，工況要求極其苛刻。此外，在石化、煤化工等行業也配套安裝有一些具有苛刻使用要求的高壓差調節類閥門。目前國內機組和設備上安裝使用的這類苛刻工況的高壓差調節類閥門基本還依賴進口。與國內廠家的產品相比，進口的高壓差閥門具有更為穩定可靠的使用性能以及相對較長的使用壽命，但由于產品結構設計方面的限制，進口產品在使用時也存在一些缺點，如最小流量閥，目前國內主要的進口產品為美國CCI公司和Copes-Vulcan公司的產品，CCI公司的迷宮式最小流量閥(圖1)為了提高閥門的密封性能采用了流關型的設計，即介質由迷宮節流芯包外側流入、經閥座密封面處向下流出，由于小開度時介質經節流降壓后會形成汽、液兩相流流動，在迷宮節流的出口處介質因體積膨脹而使流速顯著加快，致使閥門在小開度運行時密封面會受到較嚴重的沖刷，因而CCI產品不得不將閥門的運行要求設置為到達10%開度時要快速關閉，而Copes-Vulcan公司的最小流量閥產品，為了克服這一缺陷，介質流向采用相反的流開型的設計，雖然產品可以在小開度運行，但由于閥門壓力高、介質對閥芯的上頂力大，因此關閉時流開型的設計非常不利于閥門的密封。
[0003]目前國內外高壓差調節類閥門產品的閥座、閥芯、節流件(套筒組件)三者之間的基本的位置關系均為:閥芯和節流件(套筒組件)位于閥座的上方。當閥門為流關型即上進下出的設計時，介質為自節流件(套筒組件)外側向中間流動，閥門關閉時介質壓力作用于閥芯上方可大大提高閥門的密封能力，但閥門在小開度運行時，如果介質在減壓后段會形成汽、液兩相流流動或介質為氣體，由于此時壓差最高并且介質經減壓后體積膨脹流速顯著增大，閥座和閥芯的密封面會受到較嚴重的沖刷乃至氣蝕破壞；而當閥門采用流開型即下進上出的設計時，介質為自節流件(套筒組件)中間向外側流動，小開度運行時閥座和閥芯的密封面受介質沖刷和氣蝕破壞的可能性要小于前述的流關型結構，但閥門關閉時高壓介質作用于閥芯下方，介質對閥芯的上頂力會很不利于閥門實現可靠的密封。即對于現行的高壓差調節類閥門所采取的閥座、閥芯、節流件(套筒組件)的組合型式來說，無論流向如何選擇，保證閥門的密封可靠性和減小小開度時密封面的沖刷氣蝕破壞都是一對矛盾，不能同時兼顧兩者，只能二者取其一，而這兩者對閥門的使用性能來說都是很重要的。為了解決這一問題，本實用新型 申請人:在2014年I月23日所提出并于2014年7月9日獲得授權的中國實用新型專利ZL201420044593.7《高壓差調節閥的結構》中，公開了一種基于閥座、閥芯、節流件(套筒組件)的新的組合模式的高壓差調節類閥門的結構形式(如圖2所示)，該結構把多級節流組件(4)移至閥座(2)的下側，在閥芯或閥芯組件(3)的下端設置帶導流窗口的節流套筒(3-1)，介質從閥體(I)的入口端進入閥座(2)上方，經過節流套筒(3-1)的導流窗口進入到節流套筒(3-1)下端，再經多級節流組件(4)節流減速后流出至多級節流組件(4)外側的環形的空腔(5)，從空腔(5)處再流至閥體(I)的出口端。由于介質流向為流關型并且介質是在節流前流經密封面處，因而使保證閥門的密封可靠性和減小小開度時密封面的沖刷氣蝕破壞這兩個產品的性能要求能夠同時得到滿足。
[0004]上述ZL201420044593.7實用新型專利中所例舉的實施方案的閥體結構型式為直通式，是應用較多的一種閥體型式，但產品在實際應用中，由于管網配置的需要也需要有角式閥體的產品用于安裝配套，如火電廠最小流量閥，除了有直通式閥體的產品外，不少電廠的機組上也安裝有角式閥體的產品。因此，對于上述ZL201420044593.7專利所公開的高壓差調節類閥門的結構形式，在直通式閥體結構以外也需要提出角式閥體的結構，使由這一專利技術所形成的產品能夠更好地滿足機組和系統的配套需要。現行結構的高壓差調節類閥門的角式結構，介質通道從閥座孔直接向下構成垂直通道，與和閥體上腔連接的水平通道成90°相交，角式結構的設置較為簡單；而對于上述ZL201420044593.7專利結構來說，所面臨的情況則有所不同，介質從節流套筒(3-1)下端流出后應水平折向多級節流組件(4)方向經多級節流組件(4)節流降速后進入多級節流組件(4)外側的空腔(5)并從空腔(5)處流至閥門出口，而不能直接從節流套筒(3-1)處直接向下流出，因此，需要構建一種將空腔(5)與閥體向下的出口通道連通的結構來形成指導角式閥體的高壓差調節類閥門產品結構設計的技術方案。
【發明內容】
[0005]為了解決上述的問題，本實用新型提供了一種有助于保證閥門的密封可靠性和減小小開度時閥門密封面的沖刷和氣蝕破壞、能夠更好地滿足機組和系統配套需要的角式閥體的高壓差閥門結構。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案:
[0007]—種角式閥體的高壓差閥門，其主要技術方案為:所述的角式閥體的高壓差閥門在閥芯或閥芯組件和閥座上分別設置有密封面并在閥門關閉時相吻合，閥座位于閥體的上腔和下腔中間，閥座的下方為多級節流組件，在閥芯或閥芯組件從密封面下端往下延伸有插入多級節流組件的中間內孔、外圓與多級節流組件的內孔配合的圓筒狀的節流套筒，節流套筒的上端開有多個通流窗口 ；閥體的上腔與水平配置的閥門的介質入口端連通，在多級節流組件的外側有供介質從節流組件內流出的環形的空腔，介質出口端設置在閥體下端、方向朝下，與介質入口端成90°相交；從位于閥體下腔的環形的空腔向外設置有兩條對稱配置的環形出口通道，環形出口通道從空腔處引出后方向逐漸下轉并轉向介質出口端處的通道，兩條環形出口通道在下端匯合后與介質出口端連通，兩條環形出口通道的流道中心線位于與介質入口端和介質出口端所在平面垂直并通過閥體垂直中心線的平面上。
[0008]為了改善使用效果，在兩條環形出口通道的匯合處的體腔的上側，設置有向下凸出、沿與環形出口通道的流道中心線所在平面垂直的方向延伸的錐狀的分流凸緣。
[0009]本實用新型的有益效果是:采用本實用新型所提出的角式閥體的高壓差閥門結構，有助于保證閥門的密封可靠性和減小小開度時密封面的沖刷和氣蝕破壞，能夠更好地滿足機組和系統的配套和安裝需要。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是現有結構-美國CCI公司角式閥體結構的迷宮式最小流量閥的示意圖。
[0011]圖2是ZL201420044593.7專利所公開的高壓差調節類閥門的結構示意圖。
[0012]圖3是本實用新型所提出的角式閥體的高壓差閥門的結構示意圖。
[0013]圖4是圖3所示的角式閥體的高壓差閥門結構的左視圖。
[0014]圖5是本實用新型的角式閥體的高壓差閥門結構在圖4所示方位的未剖切時的外形圖。
[0015]圖中，1、閥體；1_1、介質入口端；1_2、介質出口端；1_3、環形出口通道；1_4、分流凸緣；2、閥座；3、閥芯或閥芯組件；3-1、節流套筒；4、多級節流組件；5、空腔。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作進一步的闡述。
[0017]如圖3?圖5所示，是本實用新型所提出的角式閥體的高壓差閥門結構的一個具體的實施方案的示意圖，該角式閥體的高壓差閥門結構在閥芯或閥芯組件(3)和閥座(2)上分別有經過堆焊和加工的鈷基密封面，兩者的密封面在閥門關閉時相吻合，閥座(2)位于閥體(I)的上腔和下腔中間，閥座(2)的下方為多級節流組件(4);閥芯或閥芯組件(3)的主體部分以及其上的密封面位于閥座(2)的上方，在閥芯或閥芯組件(3)從密封面下端往下延伸有插入多級節流組件(4)的中間內孔、外圓與多級節流組件(4)的內孔配合的圓筒狀的節流套筒(3-1)，節流套筒(3-1)的上端開有多個通流窗口，節流套筒(3-1)可以在多級節流組件(4)的內孔中上下運動來改變介質的流出面積以調節流量。閥體(I)的上腔與水平配置的閥門的介質入口端(1-1)連通，在多級節流組件(4)的外側有供介質從節流組件內流出的環形的空腔(5);介質出口端(1-2)設置在閥體(I)下端、方向朝下，與介質入口端(1-1)成90°相交；從位于閥體(I)下腔的環形的空腔(5)向外設置有兩條對稱配置的環形出口通道(1-3)，環形出口通道(1-3)從空腔(5)處引出后方向逐漸下轉并轉向介質出口端(1-2)處的通道，兩條環形出口通道(1-3)在下端匯合后與介質出口端(1-2)連通，兩條環形出口通道(1-3)的流道中心線位于與介質入口端(1-1)和介質出口端(1-2)所在平面垂直并通過閥體垂直中心線的平面上。
[0018]在兩條環形出口通道(1-3)的匯合處的體腔的上側，設置有向下凸出、沿與環形出口通道(1-3)的流道中心線所在平面垂直的方向延伸的錐狀的分流凸緣(1-4)。
[0019]上述的多級節流組件(4)指高壓差調節閥通常所采用的多孔節流套筒或多級多孔節流套筒、迷宮節流盤片組、多層多孔節流盤片組以及其它的具有較好的減壓降速能力的節流結構；本實施方案的降高壓差多級節流組件(4)采用迷宮節流盤片組，具有優異的降壓降速性能。閥芯或閥芯組件(3)既可以是單一的閥芯，也可以由為實現一定的功能要求如先導式閥芯、多重密封等而設置的若干零件所組成。
[0020]閥門運行時，閥芯或閥芯組件(3)開啟，介質由介質入口端(1-1)進入閥體⑴的上腔，經閥芯或閥芯組件(3)下端的節流套筒(3-1)上的通流窗口和節流套筒(3-1)的內孔流通至多級節流組件(4)的內腔，通過閥門的驅動機構帶動閥芯或閥芯組件(3)下端的節流套筒(3-1)上下運動進行調節，使一定量的介質從多級節流組件(4)一迷宮節流盤片組的內腔經迷宮通道流出至閥體(I)與多級節流組件(4)之間的環形的空腔(5)，再從空腔(5)分流至兩側的環形出口通道(1-3)并經環形出口通道(1-3)迂回流通至介質出口端(1-2)。
[0021]由于兩個環形出口通道(1-3)在下端的介質匯合處會形成強擾動、在中間匯合處體腔的上側會形成渦流區，從而會帶來較強的振動和噪音，因此在環形出口通道(1-3)的匯合處的體腔上側，設置向下凸出的錐狀的分流凸緣(1-4)，分流凸緣(1-4)沿與環形出口通道(1-3)的流道中心線所在平面垂直的方向延伸，使分流凸緣(1-4)橫貫在左、右環形出口通道(1-3)之間，分流凸緣(1-4)的表面與流道表面圓滑過渡。分流凸緣(1-4)的設置改變了流道的型線和介質的流線，使兩股介質流較平緩地轉向、相交、匯合，因而能夠有效地降低閥門的振動和噪音。
[0022]以上結合附圖和實施例對本實用新型的技術方案作了具體說明，但這些附圖和說明不能被理解為限制了本實用新型的范圍。本【技術領域】的技術人員應該知曉，本實用新型不受上述實施例和附圖的限制，其保護范圍由所附的權利要求書所界定，任何在不超出本實用新型權利要求書所界定的范圍內的各種改動、變型所形成的技術方案，都沒有偏離本實用新型的精神和技術實質，仍然會屬于本實用新型的權利要求范圍之內。
【權利要求】
1.一種角式閥體的高壓差閥門，所述閥門在閥芯或閥芯組件⑶和閥座⑵上分別有密封面并在閥門關閉時相吻合，閥座⑵位于閥體⑴的上腔和下腔中間，閥座⑵的下方為多級節流組件(4)，在閥芯或閥芯組件(3)從密封面下端往下延伸有插入多級節流組件(4)的中間內孔、上端開有多個通流窗口的圓筒狀的節流套筒(3-1)，閥體(I)的上腔與水平配置的閥門的介質入口端(1-1)連通，在多級節流組件(4)的外側有供介質從節流組件內流出的環形的空腔(5)，介質出口端(1-2)設置在閥體(I)下端、方向朝下，與介質入口端(1-1)成90°相交，其特征在于:從位于閥體(I)下腔的環形的空腔(5)向外設置有兩條對稱配置的環形出口通道(1-3)，環形出口通道(1-3)從空腔(5)處引出后方向逐漸下轉并轉向介質出口端(1-2)處的通道，兩條環形出口通道(1-3)在下端匯合后與介質出口端(1-2)連通，兩條環形出口通道(1-3)的流道中心線位于與介質入口端(1-1)和介質出口端(1-2)所在平面垂直并通過閥體垂直中心線的平面上。
2.根據權利要求1所述的角式閥體的高壓差閥門，其特征在于:在兩條環形出口通道(1-3)的匯合處的體腔的上側，設置有向下凸出、沿與環形出口通道(1-3)的流道中心線所在平面垂直的方向延伸的錐狀的分流凸緣(1-4)。
【文檔編號】F16K27/02GK204083283SQ201420502890
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月2日 優先權日:2014年9月2日
【發明者】章華 申請人:章華