CN103968100A - 一种超临界co2用串级防卡阀 - Google Patents

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Abstract

一种超临界CO2用串级防卡阀，属于阀门技术领域。其包括阀体，设置在阀体两侧的法兰和设置在阀体底部的闷盖，阀体内配合设置阀套，阀套内配合设置阀芯，阀芯表面设置一组以上内凹的缺口，阀芯连接阀杆，阀杆与阀体之间配合设置导向套，并且阀杆与阀体之间通过设置的填料、填料垫片和填料压盖密封，所述的阀杆上端连接执行机构。本发明采用多缺口的串级式阀芯结构，能够有效将颗粒状介质截留在缺口处，从而随着阀芯的向上开启带动颗粒状介质向下流动，防止介质在超临界状态下产生结晶颗粒对阀芯产生卡阻，具有较高的流通能力和完全抗汽蚀能力，串级式阀芯可按照不同压差设计与阀套组成不同的节流级数，有效减少流体对阀芯表面的冲刷破坏。

Description

一种超临界CO2用串级防卡阀
技术领域
本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种超临界CO2用串级防卡阀。
背景技术
现有技术中，通常采用多级阀芯或迷宫结构分级减压，以避免闪蒸、空化、汽蚀对阀门管道系统造成的损害。国内外常见的采用多级降压调节阀套筒式或迷宫式结构，可以解决高压差工况下产生的汽蚀问题，但其介质（CO2）在超临界状态下产生颗粒的通过套筒或迷宫阀套时容易产生卡阻，是阀门失效引起整个工况的严重后果。因此现有阀门的缺点在于：该类阀门只能在介质较干净的汽液状态，需要在压差较大的情况下，对阀门的启闭性能及反应速度要求不高的工况场合使用；特别在有颗粒状介质的情况下，导致阀门被损坏。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于设计提供一种超临界CO2用串级防卡阀的技术方案。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，包括阀体，设置在阀体两侧的法兰和设置在阀体底部的闷盖，其特征在于所述的阀体内配合设置阀套，所述的阀套内配合设置阀芯，所述的阀芯表面设置一组以上内凹的缺口，所述的阀芯连接阀杆，所述的阀杆与阀体之间配合设置导向套，并且所述的阀杆与阀体之间通过设置的填料、填料垫片和填料压盖密封，所述的阀杆上端连接执行机构。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的法兰与阀体焊接密封。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的闷盖与阀体螺纹连接后焊接密封。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的阀套下端表面通过设置的一组外凸筋与阀体过盈配合，所述的阀套上端与阀体之间留有供介质进入的流道孔，该流道孔与设置在阀套顶部的介质进孔相通。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的阀套内表面至少设置一组内凸筋，所述的内凸筋与阀芯表面配合，所述的阀芯的缺口与阀套之间构成介质降压通道。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的闷盖上设有截流孔。
所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的缺口由内凹斜面及与内凹斜面连接的内凹槽构成。
上述的一种超临界CO2用串级防卡阀，结构简单，设计合理，本发明采用多缺口的串级式阀芯结构，特别是缺口的特殊结构，能够有效将颗粒状介质截留在缺口处，从而随着阀芯的向上开启带动颗粒状介质向下流动，防止介质（CO2）在超临界状态下产生结晶颗粒对阀芯产生卡阻，具有较高的流通能力和完全抗汽蚀能力，串级式阀芯可按照不同压差设计与阀套组成不同的节流级数，有效减少流体对阀芯表面的冲刷破坏。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中阀芯和阀杆的结构示意图；
图3为图2的侧视结构示意图；
图4为本发明中阀套的结构示意图。
图中：1-闷盖；101-截流孔；2-阀体；3-阀套；301-内凸筋；302-介质进孔；303-外凸筋；4-阀芯；401-缺口；4011-内凹斜面；4012-内凹槽；5-导向套；6-填料；7-连接板；8-圆螺母；9-填料垫片；10-填料压盖；11-法兰；12-阀杆；13-进介质通道；14-出介质通道；15-介质降压通道。
具体实施方式
以下结合说明书附图来进一步说明本发明。
如图1所述，一种超临界CO2用串级防卡阀包括阀体2、法兰11、闷盖1和阀套3。法兰11与阀体2密封焊接连接，其中一侧法兰11与阀体2上的进介质通道13相通，另一侧法兰11与阀体2上的出介质通道14相通。阀套3与阀体2通过过盈配合（热装配或超低温装配）的工艺密封连接，具体是阀套3下端表面通过设置的一组外凸筋303与阀体2过盈配合。另外，外凸筋303的设置降低阀套3与阀体2之间受热胀冷缩的影响。阀套3上端与阀体2之间留有供介质进入的流道孔，该流道孔与设置在阀套3顶部设有的介质进孔302相通，并且该间隙与进介质通道13相通。闷盖1与阀体2采用螺纹连接后焊接加以密封，闷盖1上设有截流孔101，截流孔101与出介质通道14相通。
阀套3内配合设置阀芯4，阀芯4表面设置一组以上内凹的缺口401，该缺口401由内凹斜面4011及与内凹斜面4011连接的内凹槽4012构成。同时，阀套3内表面至少设置一组内凸筋301，该内凸筋301与阀芯4表面配合。阀芯4的缺口401与阀套3之间构成介质降压通道15。阀芯4与阀套3采用上述结构后，阀芯4与阀套3之间组成串级节流与密封。
阀芯4上连接有阀杆12，阀杆12连接执行机构。阀芯4和阀杆12为一体成型结构，也可以采用分体连接结构。阀杆12与阀体1之间配合设置导向套5，导向套5对阀杆12导向且对阀芯4进行限位。阀杆12与阀体1之间通过设置的填料6、填料垫片9和填料压盖10密封。阀体1上还设有通过圆螺母8固定的连接板7，连接板7用于执行机构连接。
工作时，介质由箭头方向经法兰11依次进入阀体2的进介质通道13、阀套3与阀体2的间隙和介质进孔302，然后进入阀芯4上端，当阀杆12由配备执行机构开启时介质通过阀套3与阀芯4之间构成的介质降压通道15逐级流下闷盖1处，最后从闷盖1的截流孔101流向出介质通道14。
以上所述及图中所示的仅是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种超临界CO2用串级防卡阀，包括阀体（2），设置在阀体（2）两侧的法兰（11）和设置在阀体（2）底部的闷盖（1），其特征在于所述的阀体（2）内配合设置阀套（3），所述的阀套（3）内配合设置阀芯（4），所述的阀芯（4）表面设置一组以上内凹的缺口（401），所述的阀芯（4）连接阀杆（12），所述的阀杆（12）与阀体（1）之间配合设置导向套（5），并且所述的阀杆（12）与阀体（1）之间通过设置的填料（6）、填料垫片（9）和填料压盖（10）密封，所述的阀杆（12）上端连接执行机构。
2.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的法兰（11）与阀体（2）焊接密封。
3.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的闷盖（1）与阀体（2）螺纹连接后焊接密封。
4.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的阀套（3）下端表面通过设置的一组外凸筋（303）与阀体（2）过盈配合，所述的阀套（3）上端与阀体（2）之间留有供介质进入的流道孔，该流道孔与设置在阀套（3）顶部的介质进孔（302）相通。
5.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的阀套（3）内表面至少设置一组内凸筋（301），所述的内凸筋（301）与阀芯（4）表面配合，所述的阀芯（4）的缺口（401）与阀套（3）之间构成介质降压通道（15）。
6.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的闷盖（1）上设有截流孔（101）。
7.如权利要求1所述的一种超临界CO2用串级防卡阀，其特征在于所述的缺口（401）由内凹斜面（4011）及与内凹斜面（4011）连接的内凹槽（4012）构成。
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