CN209818775U - 一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及调节阀技术领域，具体公开了一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门。该阀门包括阀芯、阀笼、阀座、阀笼导向节流环以及阀座导向节流环，其中，阀笼设置在阀座上，并整体形成圆柱阶梯形内壁结构；阀芯与阀笼、阀座形成的圆柱阶梯形内壁结构相匹配，并在靠近阀笼下端的阀芯侧壁上设有阀笼导向节流环，在阀座靠近阀笼的内壁上设有阀座导向节流孔；在阀笼侧壁开有若干个节流孔，在阀芯下端的头部筒壁结构上开有若干个节流孔。本实用新型所述的一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门，能够消除现有阀门的振动现象，解决特殊工况下有高流量要求而平时又运行在低流量工况下的高压差阀门气蚀现象。

Description

一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门

技术领域

本发明属于调节阀技术领域，具体涉及一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门。

背景技术

某核电厂除气冷凝器压力控制阀前后压差约13MPa，阀前管道介质为约40℃的重水。该阀门设计在事故工况下有很高的流量要求，但正常工况下需要的阀门流量很低,运行过程中，阀门频繁开启和关闭。阀门原始设计为线性流量特性，阀门自动开启到约4％开度后，阀后系统压力瞬间降低，阀门又迅速关闭，阀门关闭时因气蚀而剧烈振动，曾导致管道焊缝4次断裂。

除气冷凝器压力控制阀的可调比约为30，现场阀门如要保持常开稳定运行，可调比至少要150以上。目前调节阀可调比一般约为30，理想的可调比可达50，都远远不能满足该要求

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门，解决特殊工况下有高流量要求而平时又运行在低流量工况下的高压差阀门对气蚀，消除除气冷凝器压力控制阀剧烈振动的问题

本发明的技术方案如下：一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门，该阀门包括阀芯、阀笼、阀座、阀笼导向节流环以及阀座导向节流环，其中，阀笼设置在阀座上，并整体形成圆柱阶梯形内壁结构；阀芯与阀笼、阀座形成的圆柱阶梯形内壁结构相匹配，并在靠近阀笼下端的阀芯侧壁上设有阀笼导向节流环，在阀座靠近阀笼的内壁上设有阀座导向节流孔；在阀笼侧壁开有若干个节流孔，在阀芯下端的头部筒壁结构上开有若干个节流孔。

所述的阀座为阶梯圆柱筒结构，其上端直径略大，并在阀座内壁上端形成环形台面；所述的阀笼设置在阀座的环形台面上，并使阀笼与阀座心轴线保持一致。

所述的阀芯整体为圆柱体结构，其匹配插入阀笼和阀座中，且阀芯下部分直径略小并与阀座内径相匹配，阀芯上部分直径略大并与阀笼的内径相匹配；在阀芯直径略大的上段底部侧壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀笼导向节流环，使阀芯与阀笼侧壁进行密封。

所述的阀座上靠近环形台面的下端内壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀座导向节流环，实现阀芯与阀座的密封。

所述的阀笼侧壁上以螺旋状分段分布有若干个节流孔，且阀笼上靠近阀门密封面的节流孔的数量小、直径小，远离阀门密封面的节流孔数量多、直径大。

所述的阀芯下端的头部上开有螺旋状分段分布的节流孔，且阀芯头部靠近阀门密封面的节流孔的数量少、直径小，阀芯远离阀门密封面的节流孔的数量多、直径大。

所述的阀笼外侧壁上具有凸起结构，并在凸起结构上端面上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中安装有阀笼垫片。

所述的阀座外侧的阶梯台面上安装有阀座垫片，阀座通过阀座垫片实现与阀体密封。

本发明的显著效果在于：本发明所述的一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门，能够消除现有阀门的振动现象，解决特殊工况下有高流量要求而平时又运行在低流量工况下的高压差阀门气蚀现象。

附图说明

图1为本发明所述的一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门的结构示意图；

图中：1、阀芯；2、阀笼；3、阀座；4、阀笼导向节流环；5、阀座导向节流环；6、阀座垫片；7、阀笼垫片；8、销钉。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图1所示，一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门，该阀门包括阀芯1、阀笼2、阀座3、阀笼导向节流环4以及阀座导向节流环5，其中，阀座3为阶梯圆柱筒结构，其上端直径略大，并在阀座3内壁上端形成环形台面，阀笼2整体为圆柱筒体结构，并匹配安装在阀座3内壁上端的环形台面上，使阀笼2与阀座3中心轴线保持一致；阀笼2内直径略大于阀座3下端内直径，使阀笼2和阀座3内壁整体形成阶梯圆柱形结构，并在阀笼2和阀座3结合处形成一个阶梯台；阀芯1整体为圆柱体结构，其匹配插入阀笼2和阀座3中，且阀芯1下部分直径略小并与阀座3内径相匹配，阀芯1上部分直径略大并与阀笼2的内径相匹配；在阀芯1直径略大的上段底部侧壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀笼导向节流环4，使阀芯1与阀笼2侧壁进行密封；在阀座3上靠近环形台面的下端内壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀座导向节流环5，实现阀芯与阀座3的密封；在阀笼2侧壁上以螺旋状分段分布有若干个节流孔，且阀笼2上靠近阀门密封面的节流孔的数量小、直径小，远离阀门密封面的节流孔数量多、直径大；在阀芯1下端的头部为筒壁结构，其上开有螺旋状分段分布的节流孔，且阀芯1头部靠近阀门密封面的节流孔的数量少、直径小，阀芯远离阀门密封面的节流孔的数量多、直径大；在阀笼2外侧壁上具有凸起结构，并在凸起结构上端面上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中安装有阀笼垫片7；在阀座3外侧的阶梯台面上安装有阀座垫片6，阀座3通过阀座垫片6实现与阀体密封。

本发明所述的一种具有分段式流量特性对抗气蚀阀门具体工作过程为：在第一段行程时，阀笼导向节流环4低于阀笼2上的小直径节流孔，阀座导向节流环5高于阀芯1上的小直径节流孔；介质依次通过阀笼2小直径节流孔、阀笼导向节流环4与阀芯1、阀笼2的配合间隙、阀芯1与阀座3之间的密封面间隙、阀座导向节流环5与阀芯1阀座3的配合间隙、阀座3上的小直径节流孔，介质经过5次节流降压，阀门流量接近为0，压力降被分担，阀门不容易产生气蚀；

在第二段行程时，阀笼导向节流环4高于阀笼2上的小直径节流孔、低于阀笼2上的大直径节流孔，阀座导向节流环5低于阀芯1上的小直径节流孔、高于阀芯1上的小直径节流孔。介质依次阀笼2小直径节流孔、阀芯1与阀座3之间的密封面间隙、阀座3上的小直径节流孔，因节流孔直径很小、数量很少，阀门流量变化缓慢，总体流量很低，流体的压降主要集中在节流孔的细长流道内，阀门不容易产生气蚀；

在第三段行程时，阀笼导向节流环4高于阀笼2上的小直径节流孔，阀座导向节流环5低于阀芯1上的小直径节流孔。介质依次阀笼2大直径节流孔、阀芯1与阀座3之间的密封面间隙、阀座3上的大直径节流孔，因节流孔直径大、数量很多，阀门流量变化快，总体流量大，能满足事故工况时的高流量需求，此时流道更大，介质流动更加稳定，不容易产生气蚀。

本例中调节阀在阀座、阀笼与阀芯导向接触部位都安装了导向节流环，阀笼和阀芯的节流孔都采用了分段式分布，但是本实用新型并不限定于该案例中规定的导向节流环的数量，也不限定于必须在阀笼及阀芯上都分段式分布节流孔。

Claims (8)

1.一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：该阀门包括阀芯(1)、阀笼(2)、阀座(3)、阀笼导向节流环(4)以及阀座导向节流环(5)，其中，阀笼(2)设置在阀座(3)上，并整体形成圆柱阶梯形内壁结构；阀芯(1)与阀笼(2)、阀座(3)形成的圆柱阶梯形内壁结构相匹配，并在靠近阀笼(2)下端的阀芯(1)侧壁上设有阀笼导向节流环(4)，在阀座(3)靠近阀笼(2)的内壁上设有阀座导向节流环(5)；在阀笼(2)侧壁开有若干个节流孔，在阀芯(1)下端的头部筒壁结构上开有若干个节流孔。

2.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀座(3)为阶梯圆柱筒结构，其上端直径略大，并在阀座(3)内壁上端形成环形台面；所述的阀笼(2)设置在阀座(3)的环形台面上，并使阀笼(2)与阀座(3)中心轴线保持一致。

3.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀芯(1)整体为圆柱体结构，其匹配插入阀笼(2)和阀座(3)中，且阀芯(1)下部分直径略小并与阀座(3)内径相匹配，阀芯(1)上部分直径略大并与阀笼(2)的内径相匹配；在阀芯(1)直径略大的上段底部侧壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀笼导向节流环(4)，使阀芯(1)与阀笼(2)侧壁进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀座(3)上靠近环形台面的下端内壁上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中设置有阀座导向节流环(5)，实现阀芯(1)与阀座(3)的密封。

5.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀笼(2)侧壁上以螺旋状分段分布有若干个节流孔，且阀笼(2)上靠近阀门密封面的节流孔的数量小、直径小，远离阀门密封面的节流孔数量多、直径大。

6.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀芯(1)下端的头部上开有螺旋状分段分布的节流孔，且阀芯(1)头部靠近阀门密封面的节流孔的数量少、直径小，阀芯远离阀门密封面的节流孔的数量多、直径大。

7.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀笼(2)外侧壁上具有凸起结构，并在凸起结构上端面上开有环形凹槽，并在该环形凹槽中安装有阀笼垫片(7)。

8.根据权利要求1所述的一种具有分段式流量特性的抗气蚀阀门，其特征在于：所述的阀座(3)外侧的阶梯台面上安装有阀座垫片(6)，阀座(3)通过阀座垫片(6)实现与阀体密封。