CN103343836A - 对冲式抗气蚀阀笼及具有该阀笼的调节阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对冲式抗气蚀阀笼，由至少两级中心设置有阀芯通孔的阀笼套组在一起组成，所述的各级阀笼上分别形成有对应的节流孔和定位孔，所述的节流孔的外壁直径大于内壁直径，贯穿各级阀笼定位孔的定位销将各级阀笼热装在一起。本发明将多个分布有节流孔的阀笼套组在一起，让流体通过多级节流孔喷射进阀笼内部，使流体压力逐级降低，能有效的减少或避免气蚀的发生，从而减少气蚀对阀芯和阀座的侵蚀，甚至是下游管道的侵蚀，大大延长了阀门在高压差流体工矿中的使用寿命，而且拆卸方便，当采用本发明的阀门时，不需要拆下整个阀门就可以更换内件，降低了维修成本和时间。

Description

对冲式抗气蚀阀笼及具有该阀笼的调节阀

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，特别是涉及一种对冲式抗气蚀阀笼及具有该阀笼的调节阀。

背景技术

在自动化程度较高的控制系统中，调节阀通常作为自动调节系统的终端执行装置，接受控制信号并按照控制信号所要求的方向和大小，通过改变阀芯行程来改变阀的阻力系统，达到调节流量的目的，调节阀的动作灵敏度直接关系着调节系统的质量。

据现场实际统计有70％左右的故障出自调节阀，在日常维护中总结分析影响调节阀安全运行的因素，其中阀芯、阀座变形泄漏是影响调节阀安全运行的主要因素之一。调节阀往往使用于高压环境，其工作方式是利用阀芯与阀座之间的通流面积突然缩小而后再突然扩大的节流作用来降低流体压力，整个阀上的高压降都作用于阀芯与阀座构成的节流副上。调节阀流体介质直接冲蚀阀芯，尤其是在小开度下，由于阀芯与阀座之间间隙小，介质压差大，流速高，阀芯冲蚀严重，而造成阀芯、阀座变形泄漏，从而缩短调节阀的使用寿命。

现有的单座调节阀如前所述只存在阀芯与阀座之间的一级节流作用，而目前己有一种在单座阀上再设置一阀笼的笼式单座阀，此阀笼将阀芯包围于其中，并且在阀笼上设置多个节流孔，这样当流体介质经过阀芯与阀座之后，再经过阀笼上的节流孔进行一次节流降压，改善流体介质对阀芯与阀座的气蚀和冲刷。

然而，目前的笼式单座调节阀对于气蚀和冲刷仍不能达到理想的效果，尤其是用于电厂，煤矿工行业的高压差阀门，在流体流道中，如果下游压力恢复足以使得阀门出口压力提高到高于液体的蒸汽压力，气泡会破裂或向内爆炸，从而产生气蚀。气蚀对阀门的损坏很大，还有可能会损坏邻近的下游管道。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能有效提高抗气蚀效果的阀笼及具有该阀笼的调节阀。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种对冲式抗气蚀阀笼，由至少两级中心设置有阀芯通孔的阀笼套组在一起组成，所述的各级阀笼上分别形成有对应的节流孔和定位孔，所述的节流孔的外壁直径大于内壁直径，贯穿各级阀笼定位孔的定位销将各级阀笼热装在一起。

其由从外到内套组在一起的一级阀笼、二级阀笼和三级阀笼组成，所述的二级阀笼的外壁面上形成有多个环凹槽，形成在二级阀笼上的节流孔设置在环凹槽内。

所述的一级阀笼上的节流孔和二级阀笼上的节流孔在环周向方向上交错设置。

所述的二级阀笼上的节流孔和三级阀笼上的节流孔同轴设置。

所述的节流孔的内壁直径从大到小依次是一级阀笼，二级阀笼，三级阀笼。

一种使用如权利要求1-5任一项对冲式抗气蚀阀笼的阀门。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明将多个分布有节流孔的阀笼套组在一起，让流体通过多级节流孔喷射进阀笼内部，使流体压力逐级降低，能有效的减少或避免气蚀的发生，从而减少气蚀对阀芯和阀座的侵蚀，甚至是下游管道的侵蚀，大大延长了阀门在高压差流体工矿中的使用寿命，而且拆卸方便，当采用本发明的阀门时，不需要拆下整个阀门就可以更换内件，降低了维修成本和时间。

附图说明

图1所示为本发明的一级阀笼截面结构示意图；

图2所示为本发明的一级阀笼展开结构示意图；

图3所示为本发明的二级阀笼截面结构示意图；

图4所示为本发明的二级阀笼展开结构示意图；

图5所示为本发明的三级阀笼截面结构示意图；

图6所示为本发明的三级阀笼展开结构示意图；

图7所示为本发明的阀笼整体截面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-7所示，本发明的阀笼为三级对冲式抗气蚀阀笼结构，其包括中心处形成有通孔用以允许阀芯及阀杆穿过的三级阀笼3，固定地套设在三级阀笼下部外侧的二级阀笼2以及套设在二级阀笼外侧的一级阀笼1，所述的一级阀笼、二级阀笼均为筒状结构，其中，所述的三级阀笼为阶梯轴式结构，所述的二级阀笼和一级阀笼依次套设在其小直径端外侧，组装后的阀笼整体为柱状结构，这样能在需要维修时便捷地整体抽出以对内件进行维修或更换，同时在一级阀笼的顶部形成阶梯台式外止口结构，可以有效保证定位的准确性和稳定性，同时也便于从顶部拆卸。在所述的一级阀笼、二级阀笼以及三级阀笼的筒壁上环周设置有多个一一对应的节流孔，同时为便于定位三个阀笼，在一级阀笼、二级阀笼和三级阀笼上分别设置有定位孔，将三个定位孔对准后热连接并插入定位销即可实现各节流孔按设计方案对齐，对齐方式可以为均同轴设置也可为错开设置等。其中，在每级阀笼的轴向上两列相邻的节流孔上下交错设置。

三个阀笼材料一般用17-4PH H900或440C。组装时，先将定位销插入三级阀笼上的定位孔内，然后将二级阀笼加热，将其上的定位槽对准定位销套装在三级阀笼外围，上端直至与表面完全贴合，之后冷却；最后再用同样的方法将一级阀笼与它们套组在一起，最后冷却成型。

如附图所示，三个阀笼上面的节流孔均是外壁直径比内壁直径要大，这是为了使上一个节流孔口处的流体能有足够的恢复体积。优选地，所述的节流孔包括外侧的圆筒形和内侧的圆台形两部分，两部分同轴设置且圆台形的内侧底面与圆筒直径相同，这样能在限定节流孔出口大小的前提下尽可能保证足够的恢复体积。

进一步地，阀笼上的节流孔的内壁直径从大到小依次是一级阀笼，二级阀笼，三级阀笼；这样设计的目的是为了得到不均匀的压力降，第一阶段带走大部分的压力降，第二阶段又带走一部分压力降，所以最后阶段有非常小的压力降，这样就可以控制流体压力很接近蒸汽压，但是不会降到蒸汽压以下，从而消除气蚀。

作为优选方案，所述的二级阀笼的外壁面上形成有多个环凹槽20，形成在二级阀笼上的节流孔设置在环凹槽内。同时所述的一级阀笼上的节流孔和二级阀笼上的节流孔在环周向方向上交错设置，所述的二级阀笼上的节流孔和三级阀笼上的节流孔同轴设置。这样设计的原因是因为第一阶段带走大部分的压力降，需要更大部分的恢复体积，而环凹槽的设计增大了恢复体积，同时使其有一个更加宽松的装配环境。

在流体工矿中，阀门运行时，流体从阀笼外部流经节流孔向阀笼内部喷射。流体在流经一级阀笼1的时候，压力会降低一些，经过二级阀笼2时，压力又会有所降低，经过三级阀笼3时，压力再次降低，而喷射流会集中在阀笼中央位置，气泡的破裂也会在这片区域，不会对阀门部件造成影响。并且还能降低噪音。

在压降不是很大的情况下，可以用二级对冲式抗气蚀阀笼控制气蚀，即只有外阀笼和内阀笼，其结构与上述三级对冲式抗气蚀阀笼结构类似，所述的内阀笼可以是在环周分布的节流孔；也可采用先在外壁上开环形槽，之后在槽中环周打节流孔的设计，当然也可视工况采用四级或者更多级的组合设计。

本发明的目的就是尽可能的消除气蚀，为了消除气蚀，使用多级降压式阀笼，把通过阀门的压降分成数个较小的压降，每一个较小压降都确保其缩流断面处的压力大于蒸汽压力，因此没有蒸汽气泡会形成，即通过控制压力降来消除气蚀从而防止破坏，如果通过阀门的压力降经过控制而使得局部压力不会低于蒸汽压力，那么蒸汽气泡就不会形成，没有蒸汽气泡的破裂，也就不会产生气蚀。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种对冲式抗气蚀阀笼，其特征在于，由至少两级阀笼套组在一起组成，所述的各级阀笼上分别形成有对应的节流孔和定位孔，所述的节流孔的外壁直径大于内壁直径，贯穿各级阀笼定位孔的定位销将各级阀笼热装在一起。

2.如权利要求1所述的对冲式抗气蚀阀笼，其特征在于，其由从外到内套组在一起的一级阀笼、二级阀笼和三级阀笼组成，所述的二级阀笼的外壁面上形成有多个环凹槽，形成在二级阀笼上的节流孔设置在环凹槽内。

3.如权利要求2所述的对冲式抗气蚀阀笼，其特征在于，所述的一级阀笼上的节流孔和二级阀笼上的节流孔在环周向方向上交错设置。

4.如权利要求3所述的对冲式抗气蚀阀笼，其特征在于，所述的二级阀笼上的节流孔和三级阀笼上的节流孔同轴设置。

5.如权利要求2-4任一项所述的对冲式抗气蚀阀笼，其特征在于，所述的节流孔的内壁直径从大到小依次是一级阀笼，二级阀笼，三级阀笼。

6.一种使用如权利要求1-5任一项对冲式抗气蚀阀笼的调节阀。

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