CN102853154B - 一种高压差分级防护式调节阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压差分级防护式调节阀，包括阀芯，阀芯包括阀座、次阀芯和主阀芯，所述阀座包括底座和滑套，底座和次阀芯设置在主阀芯上，底座在次阀芯的下方，滑套设置在主阀芯和次阀芯的之间，滑套的下端与底座的上端连接，阀芯的外部设有防护套。本发明的一种高压差分级防护式调节阀，可以使主阀芯长期不受冲刷破坏,保证长期密封严密，保证了阀门在密封和运行的高效性。

Description

一种高压差分级防护式调节阀
技术领域
   本发明涉及阀领域，尤其是一种高压差分级防护式调节阀。
背景技术
目前在火力发电，石油化工等工况的控制过程中，对流体的压力差要求越来越高。当流体通过调节阀时，由于节流效应，压力降低到饱和蒸汽压以下，形成气液两相流（称为闪蒸），通过节流元件后，压力恢复，其压力又高于液体的饱和蒸汽压力，此时产生的气泡在高压作用下破裂，对阀内件产生强烈的破坏作用，称为气蚀。通常解决这两种现象一般都需要高压差调节阀。
   现有的阀门高压差结构无一不是通过逐级减压的方式来抑止汽蚀和闪蒸的发生，所有结构之间的差异无非就是减压级数、减压方式上的一些差异。常规的有多孔式套筒、迷宫式等等，大多数的多级降压结构，对大压差和逐级减压都有足够的考虑，从而都能很好地抑止了大压差导致的闪蒸和汽蚀对阀芯的破坏。但阀芯和阀座长期暴露于高压差的流体下，由于流体的流速很快，高速的流动容易对内件产生拉丝现象，造成内件的损坏。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高压差分级防护式调节阀。
为了达到上述目的本发明解决的其技术方案是：一种高压差分级防护式调节阀，包括阀芯，阀芯包括阀座1、次阀芯2和主阀芯3，所述阀座1包括底座1-1和滑套1-2，底座1-1和次阀芯2设置在主阀芯上，底座1-1在次阀芯2的下方，滑套1-2设置在主阀芯3和次阀芯2的之间，这样次阀芯2可以自由的在滑套1-2上自由的上下滑动，滑套1-2的下端与底座1-1的上端连接，阀芯的外部设有防护套，防护套内设有第一空腔8，第一空腔8的内侧为内圈9外侧为外圈10，内圈9上设有第一通孔11，用于将第一空腔8的介质流入阀芯内，外圈9上设有第二通孔12，用于将外界的介质流入第一空腔8内，第一通孔11和第二通孔12相错设置，这样可以减缓介质的流速。内圈9的外侧设有一圈第一凸部13，第一凸部13的底面与外圈10的上面接触密封，外圈10的内侧设有一圈第二凸部12，第二凸部12的上面与内圈9的底面接触密封，这样防止第一空腔8内的介质流出，所述阀芯与防护套之间设有第二空腔15，第二空腔15的上端由内圈9的内侧设有一圈第三凸部16，第三凸部16的侧面与次阀芯2的外壁接触密封，第二空腔15的下端由第二凸部16的侧面与底座1-1接触密封。
根据本发明的技术方案所述，滑套1-2上设有第三通孔17。
根据本发明的技术方案所述，主阀芯3上设有碟簧4和螺母5，碟簧4和螺母5在次阀芯2的上方，碟簧4设置在螺母5和次阀芯2之间。
根据本发明的技术方案所述，滑套1-2和底座1-1是一体化设置。
根据本发明的技术方案所述，内圈9、第一凸部13和第三凸部16是一体化设置。
根据本发明的技术方案所述，外圈10和第二凸部14是一体化设置。
本发明在工作时，流体介质由外圈10上的第二通孔12，流入第一空腔8后，然后再由内圈9上的第一通孔11流入第二空腔15，此时介质首先先接触到次阀芯2，然后由于次阀芯2和主阀芯3之间有高度差，介质经过阀座，通过滑套1-2上的第三通孔17流入主阀芯3内，这样介质就不会直接冲击主阀芯。当阀芯关闭时，次阀芯2先与阀座1的密封面22接触，将流体减少到最小化，此时碟簧压缩，主阀芯3再与内密封面23形成切断密封。反之，开启时，主阀芯3先行脱离内密封面23，再带动次阀芯2移动，这样就保护了主阀芯3。
本发明的有益效果是：采用独特的双阀芯联动装置, 主阀芯与阀座之间形成主密封, 外层阀芯与阀座之间形成次密封. 在阀门开启及关闭的瞬间, 外层阀芯始终作为节流作用, 从而保护了主阀芯长期不受冲刷破坏, 保证长期密封严密. 两阀芯用耐高温高压的弹簧来实现联动作用，次阀芯阀座配合调节流体，主阀芯和阀座配合实现长期运行高于五级的零泄漏。两道密封之间相辅相成、互相配合，相互保护，从而保证了阀门在密封和运行的高效性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明高压差分级防护式调节阀的局部剖视图；
图2是本发明高压差分级防护式调节阀的工作示意图。
附图标记为：1为阀座，2为次阀芯，3为主阀芯，4为碟簧，5为螺母，1-1为底座，1-2为滑套，8为第一空腔，9为内圈，10为外圈，11为第一通孔，12为第二通孔，13为第一凸部，14为第二凸部，15为第二空腔，16为第三凸部，17为第三通孔， 22为阀座密封面，23为内密封面。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书（包括任何附加权利要求、摘要和附图）中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
由图1所示的一种高压差分级防护式调节阀，包括阀芯，阀芯包括阀座1、次阀芯2和主阀芯3，所述阀座1包括底座1-1和滑套1-2，底座1-1和次阀芯2设置在主阀芯上，底座1-1在次阀芯2的下方，滑套1-2设置在主阀芯3和次阀芯2的之间，这样次阀芯2可以自由的在滑套1-2上自由的上下滑动，滑套1-2的下端与底座1-1的上端连接，滑套1-2上设有第三通孔17。主阀芯3上设有碟簧4和螺母5，碟簧4和螺母5在次阀芯2的上方，碟簧4设置在螺母5和次阀芯2之间。滑套1-2和底座1-1是一体化设置。阀芯的外部设有防护套。所示，防护套内设有第一空腔8，第一空腔8的内侧为内圈9外侧为外圈10，内圈9上设有第一通孔11，用于将第一空腔8的介质流入阀芯内，外圈9上设有第二通孔12，用于将外界的介质流入第一空腔8内，第一通孔11和第二通孔12相错设置，这样可以减缓介质的流速。内圈9的外侧设有一圈第一凸部13，第一凸部13的底面与外圈10的上面接触密封，外圈10的内侧设有一圈第二凸部12，第二凸部12的上面与内圈9的底面接触密封，这样防止第一空腔8内的介质流出，所述阀芯与防护套之间设有第二空腔15，第二空腔15的上端由内圈9的内侧设有一圈第三凸部16，第三凸部16的侧面与次阀芯2的外壁接触密封，第二空腔15的下端由第二凸部16的侧面与底座1-1接触密封。内圈9、第一凸部13和第三凸部16是一体化设置。外圈10和第二凸部14是一体化设置。
由图2所示，流体介质由外圈10上的第二通孔12，流入第一空腔8后，然后再由内圈9上的第一通孔11流入第二空腔15，此时介质首先先接触到次阀芯2，然后由于次阀芯2和主阀芯3之间有高度差，介质经过阀座，通过滑套1-2上的第三通孔17流入主阀芯3内，这样介质就不会直接冲击主阀芯。当阀芯关闭时，次阀芯2先与阀座1的密封面22接触，将流体减少到最小化，此时碟簧压缩，主阀芯3再与内密封面23形成切断密封。反之，开启时，主阀芯3先行脱离内密封面23，再带动次阀芯2移动，这样就保护了主阀芯3。
本发明采用双层密封设计, 采用独特的双阀芯联动装置, 主阀芯与阀座之间形成主密封, 外层阀芯与阀座之间形成次密封. 在阀门开启及关闭的瞬间, 外层阀芯始终作为节流作用, 从而保护了主阀芯长期不受冲刷破坏, 保证长期密封严密. 两阀芯用耐高温高压的弹簧来实现联动作用，次阀芯阀座配合调节流体，主阀芯和阀座配合实现长期运行高于五级的零泄漏。两道密封之间相辅相成、互相配合，相互保护，从而保证了阀门在密封和运行的高效性。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种高压差分级防护式调节阀，包括阀芯，阀芯包括阀座（1）次阀芯（2）和主阀芯（3），所述阀座（1）包括底座（1-1）和滑套（1-2），底座(1-1)和次阀芯（2）设置在主阀芯（3）上，底座（1-1）在次阀芯（2）的下方，滑套（1-2）设置在主阀芯（3）和次阀芯（2）的之间，滑套（1-2）的下端与底座（1-1）的上端连接，其特征是，阀芯的外部设有防护套，防护套内设有第一空腔（8），第一空腔（8）的内侧为内圈（9）外侧为外圈（10），内圈（9）上设有第一通孔（11），外圈（10）上设有第二通孔（12），第一通孔（11）和第二通孔（12）相错设置，内圈（9）的外侧设有一圈第一凸部（13），第一凸部（13）的底面与外圈(10)的上面接触密封，外圈(10)的内侧设有一圈第二凸部(14)，第二凸部(14)的上面与内圈(9)的底面接触密封，所述阀芯与防护套之间设有第二空腔（15），第二空腔（15）的上端由内圈（9）的内侧设有一圈第三凸部（16），第三凸部（16）的侧面与次阀芯（2）的外壁接触密封，第二空腔（15）的下端由第二凸部（14）的侧面与底座（1-1）接触密封。
2.根据权利要求1所述的一种高压差分级防护式调节阀，其特征是，滑套（1-2）上设有第三通孔（17）。
3.根据权利要求1所述的一种高压差分级防护式调节阀，其特征是，主阀芯（3）上设有碟簧（4）和螺母（5），碟簧（4）和螺母（5）在次阀芯（2）的上方，碟簧（4）设置在螺母（5）和次阀芯（2）之间。
4.根据权利要求1所述的一种高压差分级防护式调节阀，其特征是，滑套（1-2）和底座（1-1）是一体化设置。
5.根据权利要求1所述的一种高压差分级防护式调节阀，其特征是，内圈（9）、第一凸部（13）和第三凸部（16）是一体化设置。
6.根据权利要求1所述的一种高压差分级防护式调节阀，其特征是，外圈（10）和第二凸部（14）是一体化设置。
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