CN104747738B - 一种大口径高温高压套筒调节阀 - Google Patents

Abstract

一种大口径高温高压套筒调节阀，包括阀体、上阀盖、阀芯、阀座、套筒、阀杆，所述阀体具有流道进口和流道出口，阀体中腔设置所述阀座，套筒设置在阀体上腔中，套筒与阀座同轴设置并且套筒连接在阀座上方，所述套筒上开设有流量窗口，阀芯由阀杆带动在套筒内轴向活动并且阀芯与套筒间隙配合，阀芯轴向活动调节阀芯与套筒流量窗口的节流面积的大小，所述流量窗口包括设置在套筒下段的开孔窗口和设置在开孔上方的近似三角形窗口，所述开孔窗口形成阀门小开度流量的直线特性，所述近似三角形窗口形成阀门大开度流量的等百分比特性，能够对介质的压力、流量、温度等参数起到调节控制的作用，同时可以降低噪音，抗气蚀，延长使用寿命。

Description

一种大口径高温高压套筒调节阀

技术领域

本发明涉及一种自动化执行元件，特别涉及一种大口径高温高压套筒调节阀。

背景技术

在石油、石化、化工等行业生产工艺中，对大口径高流量工况进行调节时，现有产品只能选择蝶阀或者其他大口径产品进行简单粗略的调节，在调节精度要求高的情况下，现有的替代产品无法满足现场需求，亟需解决。

发明内容

鉴于背景技术中存在的技术问题，本发明所解决的技术问题旨在提供一种大口径高温高压套筒调节阀。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：

一种大口径高温高压套筒调节阀，包括阀体、上阀盖、阀芯、阀座、套筒、阀杆，所述阀体具有流道进口和流道出口，阀体中腔设置所述阀座，套筒设置在阀体上腔中，套筒与阀座同轴设置并且套筒连接在阀座上方，所述套筒上开设有流量窗口，阀芯由阀杆带动在套筒内轴向活动并且阀芯与套筒间隙配合，阀芯轴向活动调节阀芯与套筒流量窗口的节流面积的大小，所述流量窗口包括设置在套筒下段的开孔窗口和设置在开孔窗口上方的近似三角形窗口，所述开孔窗口形成阀门小开度流量的直线特性，所述近似三角形窗口形成阀门大开度流量的等百分比特性。

所述上阀盖采用一体铸造成型的散热型上阀盖。

阀芯与阀杆之间采用锥度定位连接。

所述阀座上下对称设置。

所述阀体的上腔设有用于避免涡流产生的导流板，该导流板位于套筒的外侧。

所述上阀盖与阀杆之间为填料，上阀盖上设有填料空腔，该填料空腔的开口朝上并敞开，填料位于填料空腔内，填料空腔开口处设置填料压盖，填料弹簧外置于填料压盖的上方，填料弹簧的上方设置压板，所述压板固定在上阀盖填料空腔开口的上方。

所述阀芯与阀座之间采用线密封的密封方式。

所述阀杆与驱动装置的输出轴通过连接座上下分体连接。

本发明的有益效果为，能够对介质的压力、流量、温度等参数起到调节控制的作用，同时可以降低噪音，抗气蚀，延长使用寿命，因此本发明与现有技术相比具有突出的实质性特点和显著的进步。

附图说明

下面结合附图描述本发明的实施方式及实施例的有关细节及工作原理。

图1为本发明的结构示意图。

图2为套筒上流量窗口的示意图。

图3为本发明套筒和阀座采用线密封的结构示意图。

图4为套筒和阀座采用面密封的结构示意图。

图5为本发明阀杆与驱动装置的输出轴上下分体连接的结构示意图。

图6为阀杆与驱动装置的输出轴上下一体连接的结构示意图。

具体实施方式

参见附图，本实施方式中一种大口径高温高压套筒调节阀，包括阀体101、上阀盖105、阀芯103、阀座102、套筒104、阀杆106，所述阀体101具有流道进口和流道出口，阀体101中腔设置所述阀座102，套筒104设置在阀体上腔中，套筒104与阀座102同轴设置并且套筒104连接在阀座102上方，所述套筒104上开设有流量窗口，阀芯103由阀杆106带动在套筒104内轴向活动并且阀芯与套筒间隙配合，阀芯轴向活动调节阀芯与套筒流量窗口的节流面积的大小，所述流量窗口包括设置在套筒下段的开孔窗口和设置在开孔窗口上方的近似三角形窗口，所述开孔窗口形成阀门小开度流量的直线特性，所述近似三角形窗口形成阀门大开度流量的等百分比特性。作为优选，所述阀芯103与阀座102之间采用线密封的密封方式，装配无需研磨，且密封线位于阀座里侧，不易发生刮碰，通过阀芯与阀座的配合是调节阀开启和关闭。通过阀芯103的轴向活动来调节阀芯与套筒流量窗口的节流面积的大小，介质参数将通过阀芯与套筒窗口的节流面积的变化而变化，从而达到控制介质的压力、流量、温度等目的。所述阀体101的上腔设有用于避免涡流产生的导流板203，该导流板位于套筒的外侧，避免介质在阀体上腔由于大压差而产生涡流，可避免介质节流后产生涡流而造成阀芯旋转现象。所述阀座102上下对称设置，阀座冲蚀磨损后可翻转重复使用。阀体具有上腔、中腔和下腔，阀体通过优化设计，使阀体下腔流道平滑顺畅，无流通死区，有效避免大口径高压差情况下介质产生涡流而噪音大的情况发生。

阀芯103与阀杆106之间采用锥度定位连接，使阀芯与阀杆之间具有锥面进行配合，可避免阀杆晃动，保证行程位移直线度，保证调节性能，同时延长填料使用寿命，并避免发生刮卡现象，阀芯与阀杆之间采用锥度定位连接可以对间隙进行补偿，而间隙配合定位则不可以。

阀杆上还可设置扳手，可以整机调整设置关位，无需拆下与驱动装置的连接件。见图6，如果阀杆与输出轴上下一体连接，需要确保阀杆与输出轴同轴度保持一致，即轴线要重合，常常在装配的过程中强行使它们保持一直，使阀杆或输出轴出现弯曲等现象；件图5，作为优选，本实施方式中所述阀杆与驱动装置的输出轴通过连接座上下分体连接，通过连接螺母、螺杆进行固定，能够弥补阀杆与输出轴同轴度偏差，不影响正常驱动。

套筒与阀芯按材料膨胀系数进行分析计算，保证在高温工况下保持合理的间隙配合，控制性能得到保证，不会发生研死现象。避免研死现——避免温度升高后，材质的热膨胀现象，配合间隙变小，而发生“抱死”现象。垫片201、202控制在弹性范围内压缩，避免失效。

上阀盖105采用一体铸造成型的散热型上阀盖，采用散热型的上阀盖能够有效散热，保证高温情况下，上阀盖散热高度达到安全温度，避免电气附件受到高温损坏。同时，填料函温度达到填料适用温度范围，保证填料密封性能；但是通常的做法是散热片为钢板的焊接方式，此次设计采用整体铸造成型，一体铸造成型，热阻低，散热效果更好。通过上阀盖散热后，可以有效减低温度，从而保证填料的密封性和其他零件、附件在安全温度范围使用。

所述上阀盖105与阀杆106之间为填料302（本实施例采用平式填料），上阀盖上设有填料空腔，填料空腔底部有填料垫301，该填料空腔的开口朝上并敞开，填料302和填料套303位于填料空腔内，填料空腔开口处设置填料压盖304，填料弹簧305外置于填料压盖的上方，填料弹簧的上方设置压板306，所述压板306固定（采用螺栓604、螺母603）在上阀盖填料空腔开口的上方。弹簧将外置在调节阀本体外，可避免受到介质腐蚀，延长使用寿命，避免在线更换填料函造成影响生产进程。

Claims (5)

1.一种大口径高温高压套筒调节阀，包括阀体（101）、上阀盖（105）、阀芯（103）、阀座（102）、套筒（104）、阀杆（106），所述阀体（101）具有流道进口和流道出口，阀体中腔设置所述阀座（102），套筒（104）设置在阀体上腔中，套筒（104）与阀座（102）同轴设置并且套筒连接在阀座上方，所述套筒（104）上开设有流量窗口，阀芯（103）由阀杆（106）带动在套筒（104）内轴向活动并且阀芯（103）与套筒（104）间隙配合，阀芯（103）轴向活动调节阀芯与套筒流量窗口的节流面积的大小，所述流量窗口包括设置在套筒下段的开孔窗口和设置在开孔窗口上方的近似三角形窗口，所述开孔窗口形成阀门小开度流量的直线特性，所述近似三角形窗口形成阀门大开度流量的等百分比特性；所述阀体的上腔设有用于避免涡流产生的导流板（203），该导流板位于套筒的外侧；所述上阀盖与阀杆之间为填料（302），上阀盖上设有填料空腔，该填料空腔的开口朝上并敞开，填料位于填料空腔内，填料空腔开口处设置填料压盖（304），填料弹簧（305）外置于填料压盖的上方，填料弹簧的上方设置压板（306），所述压板（306）固定在上阀盖填料空腔开口的上方；所述阀杆（106）与驱动装置的输出轴通过连接座上下分体连接。

2.如权利要求1所述的大口径高温高压套筒调节阀，其特征在于：所述上阀盖（105）采用一体铸造成型的散热型上阀盖。

3.如权利要求1所述的大口径高温高压套筒调节阀，其特征在于：阀芯（103）与阀杆（106）之间采用锥度定位连接。

4.如权利要求1所述的大口径高温高压套筒调节阀，其特征在于：所述阀座（102）上下对称设置。

5.如权利要求1所述的大口径高温高压套筒调节阀，其特征在于：所述阀芯（103）与阀座（102）之间采用线密封的密封方式。