CN205806519U - 三级打孔阀芯调节阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及三级打孔阀芯调节阀，包括阀体、阀座、节流套筒、阀盖以及一体成型的阀芯和阀杆，阀芯上部设置在节流套筒内，阀芯下部与阀座连接，阀杆与阀盖连接，阀座上设有若干用于流体通过的阀座孔，阀芯上设有若干用于流体通过的阀芯孔，所述节流套筒上设有若干用于流体通过的节流孔，阀座、阀芯和节流套筒构成流体通道。本实用新型的有益效果为：基于多级降压原理，通过在阀芯上打孔，节流套筒内设置与阀芯孔数相同且配合使用的阀座，能够使流体逐级降压，防止流体在高压差时产生气蚀、闪蒸现象对设备造成的损坏，进而提高了调节阀的使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种三级打孔阀芯调节阀。
背景技术
中国是能源大国，高工况的调节阀的使用越来越广泛，尤其是在高压差、抗汽蚀的场合，但是这些在高工况条件下使用的调节阀基本被国外垄断，国内在这方面的研究发展比较滞后，没有自主的产品。
目前，国内使用的调节阀主要为简单的单座形式，这种方式虽然能够精确调节压力，多孔阀内件的阀座可以起到导向作用，防震动性更好。多孔的阀芯(可选1级，2级或3级)具有更好的降压、降噪效果，尤其适用于气体介质。在阀后压力低于液体介质的饱和蒸汽压的情况下，会发生闪蒸，多孔阀芯可以将流体分散为若干小股射流。流体的流动可以引起气蚀，在这里液体通过打孔阀芯被分解为很多束气蚀流，在阀的中心气泡破裂，不会对阀内件造成任何破坏并且噪音也会相当程度的降低，阀门采用流关形式时，各射流的能量被相互抵消，减少对阀内件的冲蚀损害。就是要求流过的介质纯净，否则用一段时间后流道被堵死，无法清理，只能报废。
实用新型内容
本实用新型提出一种三级打孔阀芯调节阀，其目的主要为了缓解调节阀因为闪蒸问题造成调节阀选用尺寸过大，进一步提高调节阀的使用寿命。
本实用新型的技术方案是这样实现的：
三级打孔阀芯调节阀，包括阀体、阀座、节流套筒、阀盖以及一体成型的阀芯和阀杆，所述阀芯上部设置在所述节流套筒内，所述阀芯下部与所述阀座连接，所述阀杆与所述阀盖连接，所述阀座上设有若干用于流体通过的阀座孔，所述阀芯上设有若干用于流体通过的阀芯孔，所述节流套筒上设有若干用于流体通过的节流孔，所述阀座、所述阀芯和所述节流套筒构成流体通道。
优选地，在所述流体通道中流体的流动方向上流体依次流经所述阀座、所述阀芯和所述节流套筒。
优选地，所述阀座上的阀座孔的数量与所述阀芯上的阀芯孔的数量相同。
优选地，所述阀座上的阀座孔尺寸沿流体的流动方向依次增大。
进一步地，所述阀座下端设有降噪孔。
优选地，所述阀芯和所述阀座之间设有一定的间隙。
优选地，所述阀座与所述阀芯的接触面为球面。
优选地，所述阀座与所述阀芯之间为线密封。
进一步地，所述阀芯上与所述阀座接触的面上设有密封面；或者，所述阀座上与所述阀芯接触的面上设有密封面；或者，所述阀芯上和/或所述阀座上设有密封件。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型提供的技术方案基于多级降压原理，通过在阀芯上打孔，节流套筒内设置与阀芯孔数相同且配合使用的阀座，能够使流体逐级降压，防止流体在高压差时产生气蚀、闪蒸现象对设备造成的损坏，进而提高了调节阀的使用寿命。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例所述的三级打孔阀芯调节阀的结构示意图；
图2为图1中阀座处的局部放大图；
图3为阀座、阀芯和节流套筒形成的三级打孔部分的局部示意图；
图4为阀座和阀芯的打孔样式的示意图。
图中：
1、阀体；2、阀座；3、节流套筒；4、阀盖；5、阀芯；6、阀杆；7、阀座孔；8、阀芯孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-4所示，本实用新型实施例所述的三级打孔阀芯调节阀，包括阀体1、阀座2、节流套筒3、阀盖4以及一体成型的阀芯5和阀杆6，所述阀芯5上部设置在所述节流套筒3内，所述阀芯5下部与所述阀座2连接，所述阀杆6与所述阀盖4连接，所述阀座2上设有若干用于流体通过的阀座孔7，所述阀芯5上设有若干用于流体通过的阀芯孔8，所述节流套筒3上设有若干用于流体通过的节流孔，所述阀座2、所述阀芯5和所述节流套筒3构成流体通道，在所述流体通道中流体的流动方向上流体依次流经所述阀座2、所述阀芯5和所述节流套筒3，所述阀座2上的阀座孔7的数量与所述阀芯5上的阀芯孔8的数量相同，所述阀座2上的阀座孔7尺寸沿流体的流动方向依次增大。
阀盖与阀芯有导向作用，阀座与阀芯又有一层导向作用，对阀门起到了双导向的作用。
在流体通道中流体的流动方向上，流体经过了三道降压降速过程，依次是阀座、阀芯、节流套筒，液体流过阀座、阀芯进行降压后还有节流套筒再次降压，降低流速可以很有效的防止介质对阀体及阀内件的腐蚀，可以延长调节阀的使用寿命。
本例中，所述阀座2下端设有降噪孔。降噪孔能够减小介质冲击阀体内腔所产生的噪声。
本例中，所述阀芯5和所述阀座2之间设有一定的间隙。一是避免阀芯被流体中的固体颗粒卡死，二是便于阀内件的拆装。
本例中，所述阀座与所述阀芯的接触面为球面，所述阀座与所述阀芯之间为线密封。阀座与阀芯接触面由原来的40°角改成R面，由原来的面密封转换成线密封，在输出力不变的情况下，密封面减小，完全保证零泄漏密封。
本例中，所述阀芯上与所述阀座接触的面上设有密封面；或者，所述阀座上与所述阀芯接触的面上设有密封面；或者，所述阀芯上和/或所述阀座上设有密封件。
本实施例采用的是“阀座+阀芯+节流套筒”三级节流结构：
一次节流－－阀座处节流，约占总压降的10％。
二次节流－－阀芯处节流，约占总压降的30％。
三次节流－－节流套筒节流，约占总压降的60％。
“阀座+阀芯+节流套筒”三级节流结构，将通过阀门的压降分成数个较小的压降，每个较小压降都确保其节流面最小处的压力大于饱和蒸汽压力，避免或减轻闪蒸效应对阀的破坏作用。同时用小孔喷射型结构的套筒节流件取代常规的“导向衬套+阀座”方式，可以彻底根治导向衬套易松落的问题，同时小孔喷射节流结构可以减少抗流对阀芯座的单边局部破坏作用，降低节流喑音。因为小孔喷射方式承受了阀节流压降的大部分(约60％)，可以将汽蚀破坏作用由阀座迁至小孔，保护了密封面，提高了阀使用寿命，可达普通高压差阀的2～3倍。
本实例提供的技术方案能够使流体逐级降压，防止流体在高压差时产生空化现象对设备造成损坏，同时阀芯与节流套筒内的对应阀座之间留有设定间隙，一是避免阀芯被流体中的固体颗粒卡死，二是便于阀内件的拆装。
本实施例的调节阀降压级数的确定。例如，具体工况条件为：阀前压力P1＝10.4MPa，阀后压力P2＝2.5MPa，温度100度，介质水，流量120吨。首先进行压力的判断：压差P1-P2大于0.5P1，用一级降压压差太大，必须采用多级降压。
降压级数的判断：P1*0.5＝5.2MPa，5.2MPa*0.5＝2.6MPa，2.6MPa大于2.5MPa，应该采用三级降压。
降压系数XT的确定：最后一级降压应有能力小于并接近2.5MPa，因此可以选用2.45MPa。由于采用三级降压10.4MPa*(XT3)＝2.45MPa，确定XT＝0.618，由此可以确认每级的压降，第一级由10.4MPa降为6.43MPa，第二级由6.43MPa降为3.92MPa，第三级由3.92MPa降为2.45MPa。
由于每一级只是让压力减少但流量不变，可以计算出每一级精确调节阀芯的流通能力，因此确定了阀芯的形状及尺寸。
本实用新型与现有技术相比：
(1)过去采用硬质合金的方式不可取，应采用硬度与韧性综合性能更好的耐汽蚀、抗冲刷的材料。
(2)70年代常采用阀后设置孔板工艺技术来降低阀上压降，借用此思路可在阀内设阻力，达到较好的降压效果。
(3)防止小开度工作，降低冲刷流体的速度。
(4)选择流体方式改变尽可能小的阀门来减小颗粒冲击作用。
(5)挠流会造成局部严重冲蚀，应采用分散扰流的方法来克服。
(6)采用多级节流结构，将通过阀门的压降分成数个较小的压降来提高阀使用寿命。
(7)增大阀芯直径，提高阀芯刚度，防止断裂。
(8)大口径、大压差时，应配强力活塞式执行机构。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：包括阀体、阀座、节流套筒、阀盖以及一体成型的阀芯和阀杆，所述阀芯上部设置在所述节流套筒内，所述阀芯下部与所述阀座连接，所述阀杆与所述阀盖连接，所述阀座上设有若干用于流体通过的阀座孔，所述阀芯上设有若干用于流体通过的阀芯孔，所述节流套筒上设有若干用于流体通过的节流孔，所述阀座、所述阀芯和所述节流套筒构成流体通道。
2.根据权利要求1所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀座上的阀座孔的数量与所述阀芯上的阀芯孔的数量相同。
3.根据权利要求2所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀座上的阀座孔尺寸沿流体的流动方向依次增大。
4.根据权利要求1所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀座下端设有降噪孔。
5.根据权利要求1所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀芯和所述阀座之间设有一定的间隙。
6.根据权利要求1所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀座与所述阀芯的接触面为球面。
7.根据权利要求6所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀座与所述阀芯之间为线密封。
8.根据权利要求1-7任一项所述的三级打孔阀芯调节阀，其特征在于：所述阀芯上与所述阀座接触的面上设有密封面；或者，所述阀座上与所述阀芯接触的面上设有密封面；或者，所述阀芯上和/或所述阀座上设有密封件。
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| CN201620502426.1U CN205806519U (zh) | 2016-05-27 | 2016-05-27 | 三级打孔阀芯调节阀 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN105805326A (zh) * | 2016-05-27 | 2016-07-27 | 艾坦姆流体控制技术（北京）有限公司 | 三级打孔阀芯调节阀 |
| CN110594437A (zh) * | 2019-08-16 | 2019-12-20 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 阀座及阀门 |
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2016
- 2016-05-27 CN CN201620502426.1U patent/CN205806519U/zh active Active
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of utility model: Three-stage perforating valve element adjusting valve Effective date of registration: 20180516 Granted publication date: 20161214 Pledgee: Beijing technology intellectual property financing Company limited by guarantee Pledgor: Etanm fluid control technology (Beijing) Co., Ltd. Registration number: 2018990000367 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20200509 Granted publication date: 20161214 Pledgee: Beijing technology intellectual property financing Company limited by guarantee Pledgor: UTMOST FLOW CONTROL TECH (BEIJING) Co.,Ltd. Registration number: 2018990000367 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200610 Address after: 272000 No.1 HENGFA Road, Beisu Town, Zoucheng City, Jining City, Shandong Province Patentee after: Etam fluid control technology (Shandong) Co.,Ltd. Address before: 101300 No. 29 village front, Linhe village, Renhe District, Beijing, Shunyi District Patentee before: UTMOST FLOW CONTROL TECH (BEIJING) Co.,Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |