CN114151553A - 一种双阀板同轴的阀型结构 - Google Patents

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曾立飞
张学延
李永康
黄家驷
屈杰
杨荣祖
王汀
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Abstract

本发明公开了一种双阀板同轴的阀型结构，包括阀体、第一阀板、第二阀板、第一阀杆、第二阀杆、第一执行机构及第二执行机构；第一阀板位于阀体内，第一阀板上设置有内孔，第二阀板位于所述内孔内，第一执行机构的输出轴与第一阀杆的一端相连接，第一阀杆的另一端穿过阀体的侧壁后与第一阀板相连接，第一阀杆为中空结构，第二执行机构的输出轴与第二阀杆的一端相连接，第二阀杆的另一端穿过第一阀杆后与第二阀板相连接，该结构能够有效解决大口径蝶阀在小开度下振动及流量的精细化控制问题。

Description

一种双阀板同轴的阀型结构
技术领域
本发明属于石油化工和能源领域，涉及一种双阀板同轴的阀型结构。
背景技术
大口径的蝶阀广泛用在石油化工和能源领域，起着调节流量的关键作用。然而，这类大口径的蝶阀工作在小开度时(开度小于20％)普遍存在振动大和流量难以精细化控制的难题。碟阀的振动直接危及管路系统和与蝶阀相连接设备的安全性，给企业带来了非常大的安全隐患。此外，大口径的碟阀的流量特性决定了其在小开度下难以实现对流量的精细化调整，这不仅困扰着相关设备的变负荷运行还会带来一定的经济损失。因此，大口径蝶阀在小开度下安全工作和实现流量的精细化调整一直是石油化工和能源行业存在的难题。
现有的大口径蝶阀在小开度下难以稳定工作，无法实现小流量的精细化控制，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种双阀板同轴的阀型结构，该结构能够有效解决大口径蝶阀在小开度下振动及流量的精细化控制问题。
为达到上述目的，本发明所述的双阀板同轴的阀型结构包括阀体、第一阀板、第二阀板、第一阀杆、第二阀杆、第一执行机构及第二执行机构；
第一阀板位于阀体内，第一阀板上设置有内孔，第二阀板位于所述内孔内，第一执行机构的输出轴与第一阀杆的一端相连接，第一阀杆的另一端穿过阀体的侧壁后与第一阀板相连接，第一阀杆为中空结构，第二执行机构的输出轴与第二阀杆的一端相连接，第二阀杆的另一端穿过第一阀杆后与第二阀板相连接。
第一执行机构及第二执行机构为液动结构、气动结构或者电动结构。
第一阀板及第二阀板的动作角度小于等于90°。
第一阀板为圆环形结构，第二阀板为圆形或者椭圆结构。
第一阀板的圆心位于第一阀杆的轴线上。
第一阀杆的内壁与第二阀杆的外壁之间的设置间隙。
当需要开启阀门时，则先逐步开启第二阀板，当第二阀板开至全开时，再逐渐开启第一阀板。
当蝶阀需要关闭时，则先逐渐关闭第一阀板，待第一阀板全关后再关闭第二阀板。
当需大流量调节时，则先使第二阀板保持全开状态，再通过第一阀板进行流量调整。
当需要进行精细化调整流量时，则使第一阀板全关，再利用第二阀板进行流量精细化控制。
本发明具有以下有益效果：
本发明所述的双阀板同轴的阀型结构在具体操作时，当需要大流量通过时，先逐渐增大第二阀板的开度，再逐渐增大第一阀板的开度，以实现大流量的通过，当需要进行小流量精细化调整时，则先逐渐关闭第一阀板，再调节第二阀板的开度，以实现小流量精细化调整，解决大口径蝶阀在小开度下振动及流量的精细化控制问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
其中，1为阀体、2为第一阀板、3为第二阀板、4为第一阀杆、5为第二阀杆、6为第一执行机构、7为第二执行机构。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本发明公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明公开的概念。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
在附图中示出了根据本发明公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
参考图1，本发明所述的双阀板同轴的阀型结构包括阀体1、第一阀板2、第二阀板3、第一阀杆4、第二阀杆5、第一执行机构6及第二执行机构7；
第一阀板2位于阀体1内，第一阀板2上设置有内孔，第二阀板3位于所述内孔内，第一执行机构6的输出轴与第一阀杆4的一端相连接，第一阀杆4的另一端穿过阀体1的侧壁后与第一阀板2相连接，第一阀杆4为中空结构，第二执行机构7的输出轴与第二阀杆5的一端相连接，第二阀杆5的另一端穿过第一阀杆4后与第二阀板3相连接，其中，第一阀杆4的内壁与第二阀杆5的外壁之间的距离为1.6mm。
第一执行机构6及第二执行机构7为液动结构、气动结构或者电动结构，第一阀板2及第二阀板3的开度通过第一执行机构6及第二执行机构7分别进行控制，两者互不干扰，第一执行机构6及第二执行机构7通过扭矩作用带动第一阀杆4及第二阀杆5进行旋转，进而带动第一阀板2及第二阀板3动作，第一阀板2及第二阀板3的动作角度不超过90°。
第一阀板2为圆环形结构，第二阀板3为圆形结构，第一阀板2的圆心位于第一阀杆4的轴线上。
本发明的具体工作过程为：
当需要开启阀门时，则先逐步开启第二阀板3，当第二阀板3开至全开时，再逐渐开启第一阀板2，其中，第一阀板2不宜在开度小于20％内停留时间过长；
当蝶阀需要关闭时，则先逐渐关闭第一阀板2，待第一阀板2全关后再关闭第二阀板3；
当需大流量调节时，则先使第二阀板3保持全开状态，通过第一阀板2进行流量调整，其中，第一阀板2的开度不宜小于20％；
当需要进行精细化调整流量时，即调节小流量时，则使第一阀板2全关，再利用第二阀板3进行流量精细化控制。
本发明可用于石油化工和能源动力装置领域的大口径管道上，例如，管道直径大于800mm的管路系统中，该管路中要求对所调节的介质进行流量及压力的控制，尤其对小流量进行精细化控制，本发明所调节的介质包括水、蒸汽、石油及天然气等介质。
实施例一
对于某330MW亚临界机组，其中，低压联通管管道直径为1400mm，额定质量流量为700t/h，中低压连通管上装有液控蝶阀，液控蝶阀设计运行的最小开度为17％，在此开度下进入低压缸的最小流量为150t/h左右，机组需要进行低压缸零出力改造，要求低压缸零出力改造后，在零出力运行状态下进入低压缸的蒸汽流量为25t/h左右，进入低压缸的蒸汽流量，需要根据次末级温度进行调整。显然原有蝶阀即使关至最小开度也无法满足零出力改造的要求，故需要对此中低压连通管和蝶阀进行改造。
在以往的改造中，首先拆除原有中低压连通管的碟阀，更换的碟阀，该碟阀在低压缸少蒸汽运行时完全关闭。为精细化控制进入到低压缸中的蒸汽流量，需要重新增加一路冷却蒸汽流量旁路，并在新增的冷却旁路上增加碟阀以控制流量，碟阀的口径相对较小。在改造中，还需要对原有连通管碟阀的位置重新布置，原连通管的强度和布局进行重新设计，因此整个改造工程的工程量较大且费用较高。
使用本发明后，可以直接在替换原有连通管的碟阀，在机组非低压缸零出力模式运行时，可以将本发明中第一阀板2及第二阀板3保持全开状态；在机组低压缸零出力模式运行下，将第一阀板2关闭，利用第二阀板3调整进入到低压缸中的流量。
本发明完全可以满足低压缸零出力改造的需求，且不影响机组在非供热季的运行，整个改造的投资费用及工程量大幅度减小。

Claims (9)

1.一种双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，包括阀体(1)、第一阀板(2)、第二阀板(3)、第一阀杆(4)、第二阀杆(5)、第一执行机构(6)及第二执行机构(7)；
第一阀板(2)位于阀体(1)内，第一阀板(2)上设置有内孔，第二阀板(3)位于所述内孔内，第一执行机构(6)的输出轴与第一阀杆(4)的一端相连接，第一阀杆(4)的另一端穿过阀体(1)的侧壁后与第一阀板(2)相连接，第一阀杆(4)为中空结构，第二执行机构(7)的输出轴与第二阀杆(5)的一端相连接，第二阀杆(5)的另一端穿过第一阀杆(4)后与第二阀板(3)相连接。
2.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，第一执行机构(6)及第二执行机构(7)为液动结构、气动结构或者电动结构。
3.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，第一阀板(2)及第二阀板(3)的动作角度小于等于90°。
4.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，第一阀板(2)为圆环形结构，第二阀板(3)为圆形或者椭圆结构。
5.根据权利要求4所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，第一阀板(2)的圆心位于第一阀杆(4)的轴线上。
6.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，当需要开启阀门时，则先逐步开启第二阀板(3)，当第二阀板(3)开至全开时，再逐渐开启第一阀板(2)。
7.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，当蝶阀需要关闭时，则先逐渐关闭第一阀板(2)，待第一阀板(2)全关后再关闭第二阀板(3)。
8.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，当需大流量调节时，则先使第二阀板(3)保持全开状态，再通过第一阀板(2)进行流量调整。
9.根据权利要求1所述的双阀板同轴的阀型结构，其特征在于，当需要进行精细化调整流量时，则使第一阀板(2)全关，再利用第二阀板(3)进行流量精细化控制。
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