CN106641279A - 双导向平衡调节阀 - Google Patents

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孙进
张晓丰
龚斌
吴万红
张波
孔鲁源
蒋化勇
周召贤
喻永富
周世君
况福腾
刘磊
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Abstract

本发明公开了一种双导向平衡调节阀，包括阀体、压盖和阀芯，阀体内设有进气仓和出气仓，阀芯包括阀杆和阀芯基体，阀体内设有阀座和背压腔，阀芯基体上沿轴向设置有与背压腔连通的进气通道，阀座上设置有进气孔，阀芯基体密封连接在阀座内壁上，阀芯基体上与阀座内壁形成开口度的边缘包括密封锥面、锥面或曲面和过渡曲面，本发明通过阀杆上下两端分别导向支承在压盖和阀座上，利用双导向平衡结构，使调节阀在大压差小开度时减少阀芯在阀体内震动以及抖动，减少阀芯密封磨损，提高密封效果，改变流通面积，在阀芯内设置有进气通道以及与其连通的背压腔，可以提高阀芯的稳定性，避免阀芯和套筒之间产生冲蚀，避免产生噪声。

Description

双导向平衡调节阀
技术领域
本发明属于气体调节阀的技术领域，具体是涉及一种用于气体的双导向平衡调节阀。
背景技术
在煤化工行业，大型管道氧气调节阀正常运行工况为阀前压力8.4-8.0mpa，阀后压力为7.8mpa，压差只有0.6-0.2mpa，而实际气化装置在开车投料的极限工况为阀前阀后压力差达到7.0mpa，另外开车阶段阀后反吹12.5mpa氮气，双向要求泄漏等级为V-VI级，如图1所示调节阀采用顶部导向型单座不平衡型结构，在导向套磨损后，采用不平衡式单座结构，调节阀在高压工况下，由于不平衡力作用在阀芯上，大压差小开度时阀芯极易在阀体内摆动以及抖动，容易导致密封泄漏，缩短调节阀使用寿命，另外导向型单座不平衡型结构调节阀现场试验数据如下：
最小流量调节(4000Nm3/h)阀门开度只能达到7-8％左右；
正常流量调节(9680Nm3/h)阀门开度只能达到30％左右；
最大流量调节(11500Nm3/h)阀门开度只能达到31-35％左右；
根据现场反馈数据，当阀门长期在低开度运行时，高速流动的介质有可能造成阀芯套筒内件产生冲蚀，以及产生噪声。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种双导向平衡调节阀，该双导向平衡调节阀通过在阀体内设置有阀座，阀芯上的阀杆上下两端分别导向支承在压盖和阀座上，利用双导向平衡结构，使调节阀在大压差小开度时减少阀芯在阀体内震动以及抖动，减少阀芯密封磨损，提高密封效果，通过调整阀芯与阀座夹角面积，改变流通面积，在阀芯内设置有进气通道以及与其连通的背压腔，可以提高阀芯的稳定性，避免阀芯和套筒之间产生冲蚀，避免产生噪声。
为了达到上述目的，本发明一种双导向平衡调节阀，包括阀体、安装在阀体上的压盖和套装在阀体内的阀芯，所述阀体内设置有进气仓和出气仓，所述压盖上设置有压盖锁紧圈，所述阀芯包括阀杆和套装在阀杆中部的阀芯基体，所述阀杆顶部延伸出压盖上表面，所述阀体内设置有用于套装阀芯的阀座，所述压盖和阀杆之间设置有密封装置，所述阀芯基体、压盖和阀体之间围设有背压腔，所述阀芯基体上沿轴向设置有不少于2个进气通道，所述进气通道上端与背压腔连通，下端与进气仓底部连通；
所述阀座底部和下部侧壁上设置有与进气仓连通的进气孔，所述阀芯基体下部边缘密封连接在阀座内壁上，所述阀芯基体中部与出气仓连通，所述阀座底部中间位置设置有安装孔，所述阀杆套装在安装孔内，所述阀杆延伸出阀座的长度大于阀杆最大移动距离；
所述阀芯基体上与阀座内壁形成开口度的边缘包括密封锥面、锥面或曲面和过渡曲面，所述锥面或曲面与竖直方向的夹角小于密封锥面与竖直方向的夹角。
进一步，所述密封锥面与竖直方向的夹角设置为30°，所述锥面或曲面与竖直方向的夹角均小于30°。
进一步，所述阀体内上下叠置有衬套和套筒，所述阀芯基体套装在衬套和套筒内，所述压盖压紧在衬套上，所述套筒压紧在阀座上，所述套筒与阀芯基体中部之间设置有间隙，所述套筒上设置有与间隙连通的排气孔。
进一步，所述阀座与阀体之间设置有阀座密封垫。
进一步，所述压盖和衬套之间设置有止口垫。
进一步，所述衬套下部与阀芯基体之间设置有蓄能弹性密封环。
进一步，所述安装孔内固定设置有耐磨套，所述阀杆套装在耐磨套内。
进一步，所述阀座底部的进气孔设置为3个且均布在阀座底部上。
进一步，所述密封装置包括由上至下依次套装在阀杆上的压圈、聚四氟乙烯石墨盘根、垫块和柱簧。
本发明的有益效果在于：
1、本发明双导向平衡调节阀通过在阀体内设置有阀座，在阀座上底部和侧壁上设置有与进气仓连通的进气孔，阀芯上的阀杆上下两端分别导向支承在压盖和阀座上，利用双导向平衡结构，使调节阀在大压差小开度时减少阀芯在阀体内震动以及抖动，减少阀芯密封磨损，提高密封效果，延长调节阀的使用寿命；
2、本发明双导向平衡调节阀通过调整阀芯与阀座夹角面积，改变流通面积，将原阀芯单斜面更改为多曲线斜面，使阀门在低开度运行时，高速流动的介质不会造成阀芯和套筒之间产生冲蚀，避免产生噪声，更改后阀门开度及对应流量系数如下：
最小流量调节(4000Nm3/h)阀门开度：45％；对应CV:14.5
正常流量调节(9680Nm3/h)阀门开度：65％；对应CV:33
最大流量调节(11500Nm3/h)阀门开度：73％；对应CV:42。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为原有双导向平衡调节阀的结构示意图；
图2为本发明双导向平衡调节阀的结构示意图；
图3为图2中阀芯的结构示意图；
图4为图3中阀芯基体开口度处的局部放大图。
附图说明：1-阀体；2-阀座；3-套筒；4-阀芯；5-衬套；6-压盖；7-进气仓；8-出气仓；9-进气孔；10-排气孔；11-蓄能弹簧密封环；12-阀座密封垫；13-止口垫；14-阀杆；15-阀芯；16-进气通道；17-螺母；18-压盖锁紧圈；19-压圈；20-聚四氟乙烯石墨盘根；21-柱簧；22-背压腔；23-曲面；24-过渡曲面；25-密封锥面。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
如图2所示为本发明双导向平衡调节阀的结构示意图；如图3所示为图2中阀芯的结构示意图；如图4为所示图3中阀芯基体开口度处的局部放大图；本发明一种双导向平衡调节阀，
包括阀体1、安装在阀体1上的压盖6和套装在阀体1内的阀芯4，所述阀体1内设置有进气仓7和出气仓8，所述压盖6上设置有压盖锁紧圈18，所述阀芯4包括阀杆14和套装在阀杆14中部的阀芯基体15，所述阀杆14顶部延伸出压盖6上表面，所述阀体1内设置有用于套装阀芯1的阀座2，所述压盖6和阀杆14之间设置有密封装置，所述阀芯基体15、压盖6和阀体1之间围设有背压腔22，所述阀芯基体15上沿轴向设置有不少于2个进气通道16，所述进气通道16上端与背压腔22连通，下端与进气仓7底部连通；
所述阀座2底部和下部侧壁上设置有与进气仓7连通的进气孔9，所述阀芯基体15下部边缘密封连接在阀座2内壁上，所述阀芯基体15中部与出气仓10连通，所述阀座2底部中间位置设置有安装孔，所述阀杆14套装在安装孔内，所述阀杆14延伸出阀座2的长度大于阀杆14最大移动距离；
所述阀芯基体15上与阀座2内壁形成开口度的边缘包括密封锥面25、锥面23或曲面和过渡曲面24，所述锥面23或曲面与竖直方向的夹角小于密封锥面25与竖直方向的夹角。
本实施例通过在阀体1内设置有阀座2，在阀座2上底部和侧壁上设置有与进气仓7连通的进气孔8，高压气体通过近期管道、进气仓和进气孔，阀芯基体与阀座之间开口间隙，阀体基体中部和出气仓进入出气管中，此时阀芯4上的阀杆14上下两端分别导向支承在压盖6和阀座2上，利用双导向平衡结构，使调节阀在大压差小开度时减少阀芯在阀体内震动以及抖动，减少阀芯密封磨损，提高密封效果，延长调节阀的使用寿命。
本实施例中阀芯基体15通过螺母17、定位轴可拆卸安装在阀杆上。
本实施例通过调整阀芯与阀座夹角面积，缩小流通面积，将原阀芯单斜面更改为多曲线斜面，使阀门在低开度运行时，高速流动的介质不会造成阀芯和套筒之间产生冲蚀，避免产生噪声
进一步，优选的所述密封锥面25与竖直方向的夹角设置为30°，所述锥面23或曲面与竖直方向的夹角均小于30°。
进一步，优选的所述阀体1内上下叠置有衬套5和套筒3，所述阀芯基体15套装在衬套5和套筒3内，所述压盖6压紧在衬套5上，所述套筒3压紧在阀座2上，所述套筒3与阀芯基体15中部之间设置有间隙，所述套筒3上设置有与间隙连通的排气孔10，本实施例该结构不仅方便加工，安装操作方便，而且有利于减少阀芯基体开口度压差，有利于阀芯密封，减少调节阀阀芯在阀体内震动以及抖动，减少阀芯密封磨损，提高密封效果，延长调节阀的使用寿命。
进一步，优选的所述阀座2与阀体1之间设置有阀座密封垫12，该结构有利于阀座2与阀体1之间密封，密封效果好。
进一步，优选的所述压盖6和衬套5之间设置有止口垫13，该结构有利于压盖6和衬套5之间密封，密封效果好。
进一步，优选的所述衬套5下部与阀芯基体15之间设置有蓄能弹性密封环11，该结构套5下部与阀芯基体15之间密封，特别是阀芯在阀体内震动以及抖动时，通过蓄能弹性密封环11，可以避免由于震动或者抖动带来的气体泄漏。
进一步，优选的所述安装孔内固定设置有耐磨套，所述阀杆14套装在耐磨套内，该结构有利于提高阀座的使用寿命，在耐磨套磨损严重后，通过更换耐磨套可以阀芯在阀体内震动以及抖动。
进一步，优选的所述阀座底部的进气孔设置为3个且均布在阀座底部上，本实施例中进气孔采用弧形孔结构，在保证阀座强度的情况下，增大进气面积，减少压差。
进一步，优选的所述密封装置包括由上至下依次套装在阀杆14上的压圈19、聚四氟乙烯石墨盘根20、垫块和柱簧21，该结构有利于提高密封效果。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种双导向平衡调节阀，包括阀体、安装在阀体上的压盖和套装在阀体内的阀芯，所述阀体内设置有进气仓和出气仓，所述压盖上设置有压盖锁紧圈，其特征在于：所述阀芯包括阀杆和套装在阀杆中部的阀芯基体，所述阀杆顶部延伸出压盖上表面，所述阀体内设置有用于套装阀芯的阀座，所述压盖和阀杆之间设置有密封装置，所述阀芯基体、压盖和阀体之间围设有背压腔，所述阀芯基体上沿轴向设置有不少于2个进气通道，所述进气通道上端与背压腔连通，下端与进气仓底部连通；
所述阀座底部和下部侧壁上设置有与进气仓连通的进气孔，所述阀芯基体下部边缘密封连接在阀座内壁上，所述阀芯基体中部与出气仓连通，所述阀座底部中间位置设置有安装孔，所述阀杆套装在安装孔内，所述阀杆延伸出阀座的长度大于阀杆最大移动距离；
所述阀芯基体上与阀座内壁形成开口度的边缘包括密封锥面、锥面或曲面和过渡曲面，所述锥面或曲面与竖直方向的夹角小于密封锥面与竖直方向的夹角。
2.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特在于：所述密封锥面与竖直方向的夹角设置为30°，所述锥面或曲面与竖直方向的夹角均小于30°。
3.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述阀体内上下叠置有衬套和套筒，所述阀芯基体套装在衬套和套筒内，所述压盖压紧在衬套上，所述套筒压紧在阀座上，所述套筒与阀芯基体中部之间设置有间隙，所述套筒上设置有与间隙连通的排气孔。
4.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述阀座与阀体之间设置有阀座密封垫。
5.根据权利要求3所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述压盖和衬套之间设置有止口垫。
6.根据权利要求3所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述衬套下部与阀芯基体之间设置有蓄能弹性密封环。
7.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述安装孔内固定设置有耐磨套，所述阀杆套装在耐磨套内。
8.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述阀座底部的进气孔设置为3个且均布在阀座底部上。
9.根据权利要求1所述的双导向平衡调节阀，其特征在于：所述密封装置包括由上至下依次套装在阀杆上的压圈、聚四氟乙烯石墨盘根、垫块和柱簧。
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