CN101625032B - 氧气放空专用控制阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种氧气放空专用控制阀，包括阀体、阀盖、阀杆及阀内件，阀内件包括阀座、迷宫套筒、平衡缸及阀芯，阀芯固定在阀杆的端部，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，所述阀出口处设置有多级衰减静音箱。本发明由迷宫式多级降压调节阀和多级衰减静音箱组合而成，阀内件采用迷宫式多级降压套筒结构，以控制氧气流经阀内件时的流速；在阀出口增加多级衰减静音箱，提高阀出口的工作压力，以控制氧气在阀内件及阀内腔的流速，阀出口时的氧气剩余压力经多级衰减静音箱向大气释放，安全可靠。

Description

氧气放空专用控制阀
技术领域
本发明涉及一种氧气放空专用控制阀，用于空分制氧装置、氧压站和煤化工新能源等行业的中高压氧气管道调节放空场合。
背景技术
以往在中高压氧气管道调节放空场合，一般选用不锈钢材质的普通套筒单座调节阀或迷宫式多级降压调节阀作为放空调节阀。
采用普通套筒单座调节阀时，工作时噪音高(超过100dBA)，氧气流经阀内件缩流断面的流速为超音速，到阀出口时流速远大于GB16912-1997标准规定的最大流速25M/S。氧气流速超过规定值时，高速流动氧气与阀内腔及管道内壁因摩擦产生静电易造成爆炸事故。
采用迷宫式多级降压调节阀时，由于采用了多级降压原理控制了氧气在阀内件缩流断面的流速，可达到降低噪音的目的，但氧气在阀内件处的流速仍接近音速；另外，因阀出口压力为大气压，氧气流经阀出口时流速和普通套筒单座调节阀没有任何区别，氧气放空时照样会酿成爆炸事故。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种可安全使用的氧气放空专用控制阀，该控制阀严格控制氧气在阀内件缩流断面、阀内腔及阀出口处的流速，使氧气在流道的每一个截面内流速都限制在规定的范围内。
按照本发明的技术方案：
一种氧气放空专用控制阀，包括阀体、阀盖、阀杆及阀内件，阀内件包括阀座、迷宫套筒、平衡缸及阀芯，阀芯固定在阀杆的端部，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，所述阀出口处设置有多级衰减静音箱。
进一步地，所述多级衰减静音箱包括静音箱及阻尼放空管，所述静音箱内设置有多级衰减孔板，所述阻尼放空管的外端设置有衰减孔板。所述多级衰减孔板上的小孔数由内向外逐渐增加。所述阀内件材料采用MONEL或INCONEL合金。
本发明的技术效果在于：本发明由迷宫式多级降压调节阀和多级衰减静音箱组合而成，阀内件采用迷宫式多级降压套筒结构，以控制氧气流经阀内件时的流速；在阀出口增加多级衰减静音箱，提高阀出口的工作压力，以控制氧气在阀内件及阀内腔的流速，阀出口时的氧气剩余压力经与其组合的静音箱及阻尼放空管向大气释放，安全可靠；阀内件材料改为MONEL或INCONEL合金，大大提高了材料的抗氧化性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中的多级衰减静音箱的结构示意图；
图3为本发明中的迷宫套筒的结构示意图。
具体实施方式
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1所示，本发明由迷宫式多级降压调节阀和多级衰减静音箱组合而成。迷宫式多级降压调节阀包括阀体1、阀盖6、阀杆8及阀内件，阀内件包括阀座2、迷宫套筒3、平衡缸5及阀芯4，阀芯4固定在阀杆8的端部，阀体1上设置有阀腔13及与阀腔13相通的阀入口14和阀出口12，阀腔13内装配所述阀内件。本发明的改进之处在于，在迷宫式多级降压调节阀的阀出口12处设置有多级衰减静音箱。阀内件采用迷宫套筒3结构，以控制氧气流经阀内件时的流速，迷宫套筒3的结构如图3所示。为了提高阀内件的抗氧化性，其材料采用抗氧化性极好的MONEL或INCONEL合金，以确保整个放空阀的安全可靠性。
如图2所示，多级衰减静音箱包括静音箱9及阻尼放空管11。阻尼放空管11为大小头结构。静音箱9内设置有多级衰减孔板10，阻尼放空管11的外端也设置有衰减孔板10。各衰减孔板10上均匀设置多个小孔，小孔的直径和孔数通过精密计算、按规则排列，从而达到每级控速的目的。多级衰减孔板10上的小孔数由内向外逐渐增加。多级衰减静音箱的作用是提高阀出口12的工作压力，以控制氧气在阀内件及阀内腔的流速，阀出口12时的氧气剩余压力经与其组合的静音箱9及阻尼放空管11向大气释放，安全可靠。
本发明的工作原理如下：
本发明的动作方式为阀芯4向上运动阀开(阀门故障时弹簧复位阀开)。具体动作过程为：薄膜式执行机构7接受来自DSC(集散型控制系统)控制信号，膜室气压增加，使其输出力推杆向下运动，带动与其相连接的阀杆8同时向下动作，阀杆8与阀芯4是通过螺纹刚性连接的，这就使得阀芯4向下移动时与阀座2的密封面接触，达到严密关闭，正常情况下阀门处于关闭位置。当DSC控制信号减小时，执行机构膜室气压减小，由于弹簧反力作用，使其输出力推杆向上动作，带动阀芯4向上运动，迷宫套筒3的流通截面打开，阀入口14压力P1减压至阀出口12压力P2，P2的压力是根据氧气流量及流速要求严格计算设定的，阀出口12的压力P2经过与阀匹配计算的静音箱9进行平稳释放至P3、P4，静音箱9内装有多级衰减孔板10，每块衰减孔板10上都开有规则排列的多个阻尼小孔，小孔数是按照压力递减体积膨胀原理逐渐增加的，这样就将氧气压力在每个节流层的流速进行控制，并在安全状态下降到P4大气压，完成高压氧气放空的工艺过程。
本发明的的泄漏等级可达到ANSI Class V、VI，噪音控制小于85dBA，流速小于25M/S。

Claims (1)

1.一种氧气放空专用控制阀，包括阀体(1)、阀盖(6)、阀杆(8)及阀内件，阀内件包括阀座(2)、迷宫套筒(3)、平衡缸(5)及阀芯(4)，阀芯(4)固定在阀杆(8)的端部，阀体(1)上设置有阀腔(13)及与阀腔(13)相通的阀入口(14)和阀出口(12)，阀腔(13)内装配所述阀内件，其特征是：所述阀出口(12)处设置有多级衰减静音箱；
所述多级衰减静音箱包括静音箱(9)及阻尼放空管(11)，所述静音箱(9)内设置有多级衰减孔板(10)，所述阻尼放空管(11)的外端设置有衰减孔板(10)；
所述多级衰减孔板(10)上的小孔数由内向外逐渐增加；
所述阀内件材料采用MONEL或INCONEL合金。
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