CN212226024U - 一种旁路阀门 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体控制装置技术领域，公开了一种旁路阀门，本实用新型阀座底部设有阀笼组件，均流罩和阀笼组件的内侧壁构成柱状通道并适配设置可往复滑动的阀芯组件，阀笼组件底部设有筛板，筛板对应阀笼组件中部通道的位置设有雾化组件；阀芯组件顶部设有阀杆，阀杆远离阀芯组件一端穿出阀盖并延伸至阀体外，高温高压蒸汽在阀笼中实现逐级减压，筛板中部设有雾化组件实现快速降温，在保证减压降温效果的同时，可以避免汽蚀和闪蒸现象，延长寿命、经久耐用具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

Description

一种旁路阀门

技术领域

本实用新型涉及流体控制装置技术领域，具体涉及一种旁路阀门。

背景技术

在火电机组的热力系统中,汽轮机旁路系统已成为中间再热机组热力系统中的一个重要组成部分，当锅炉与汽轮机的运行工况不相匹配时,锅炉生产的蒸汽量与汽轮机所需蒸汽量之间的差值可以不进入汽轮机而经旁路减压减温后直接引入凝汽器。中间再热式机组的旁路系统，是单元式机组启停或事故工况时的一种重要的调节和保护系统,尽管旁路系统的设置会使得投资增加，但却能以保护再热器、缩短启动时间、减少启动热损失、增加机组运行的灵活性及延长机组使用年限等效益而得以补偿。旁路系统主要由阀门和控制装置两部分组成，其连接型式、功能选取、容量大小等等对于机组的运行有着很大影响。

目前使用最广泛的是两级串联旁路系统，高压旁路系统由高压旁路阀，喷水调节阀和喷水隔离阀组成，减温水来自锅炉给水泵出口；低压旁路系统由低压旁路阀，喷水调节阀和喷水隔离阀组成，减温水来自凝结水泵出口。

汽轮机旁路阀工作时不仅要承受相当大的内压，而且由于工况的变化和喷水减温的作用还要承受在较短时间内温度剧烈变化所引起的热冲击和热载荷，但是现有的旁路阀门由于结构不尽合理，无法承受较大的压降，降温也不够彻底，导致零部件损耗大、寿命短。

因此，流体控制装置技术领域亟需一种结构精巧，降压、降温效果显著，动作灵活、经久耐用的旁路阀门。

发明内容

本实用新型克服了现有技术的缺陷，提供一种结构精巧，降压、降温效果显著，动作灵活、经久耐用的旁路阀门。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种旁路阀门，包括阀体，所述阀体中部设有沿轴向贯通的阀腔，所述阀体侧壁的上部设有与阀腔相通的注入口，所述阀腔对应注入口的位置设有均流罩，所述均流罩底部设有阀座，所述均流罩顶部设有阀盖所述阀盖远离均流罩一端穿出阀腔；所述阀座底部设有阀笼组件，所述均流罩和阀笼组件的内侧壁构成柱状通道并适配设置可往复滑动的阀芯组件，所述阀笼组件底部设有筛板，所述筛板对应阀笼组件中部通道的位置设有雾化组件；所述阀芯组件顶部设有阀杆，所述阀杆远离阀芯组件一端穿出阀盖并延伸至阀体外，所述阀盖外侧壁与阀体内侧壁之间设有第一密封组件，所述阀盖内侧壁与阀杆之间设有第二密封组件。

进一步的，所述均流罩包括两端开口的筒形罩体，所述罩体侧壁的下部圆周均布多个均流孔，所述均流孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列；所述罩体外侧壁顶部设有外凸肩，所述外凸肩上圆周均布若干用于与阀盖固接的连接孔。

进一步的，所述均流罩内侧壁中部设有内凸肩，所述内凸肩顶面设有衬套，所述衬套外侧壁与均流罩内侧壁紧密贴合，所述衬套内侧壁与阀芯组件适配。

进一步的，所述阀笼组件包括多个有序嵌套的笼板，各个所述笼板均呈两端开口的筒形，各个所述笼板的侧壁圆周均布多个笼孔，所述笼孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列。

进一步的，位于内侧的所述笼板的外侧壁设有周向延伸的环槽，各个所述笼孔位于环槽的槽底，所述环槽的槽口与相邻笼板内侧壁贴合而形成周向延伸的均流环腔。

进一步的，位于内侧的各个所述笼板的外侧壁顶部设有凸沿，位于外侧的所述笼板对应凸沿的位置设有适配让位凹圈，最外侧所述笼板的外侧壁顶部设有凸缘，所述凸缘的顶部设有与阀座适配的凹腔。

进一步的，所述第一密封组件包括位于阀体上端开口与阀盖外侧壁之间的第一密封填料，所述第一密封填料的顶部设有分瓣压料环，所述分瓣压料环外沿伸入阀体内侧壁上开设的卡环腔中，所述分瓣压料环内沿设有撑环，所述撑环下部外侧壁与撑环内侧壁适配，所述撑环上部外侧壁与阀体内侧壁适配，所述撑环内侧壁与阀盖适配，所述撑环端面上圆周均布若干第一压料螺栓。

进一步的，所述第二密封组件包括位于阀杆与阀盖内侧壁之间的第二密封填料，所述第二密封填料的顶部设有压料圈，所述压料圈的顶部设有压板，所述压板通过若干第二压料螺栓与阀盖连接。

进一步的，所述雾化组件包括沿筛板径向延伸并穿出阀体侧壁的降温通道，所述筛板对应阀笼组件中部通道下端的位置设有可拆卸连接的雾化喷嘴，所述雾化喷嘴外侧壁对应降温通道的位置直径缩小而形成降温环腔，所述降温环腔侧壁圆周均布若干降温喷口。

进一步的，所述阀芯组件包括与阀笼组件内侧壁和/或均流罩内侧壁适配的主阀芯，所述主阀芯顶部中间位置设有容纳腔，所述容纳腔中设有副阀芯，所述容纳腔底部设有沿中轴方向延伸的均压孔，所述副阀芯下端与均压孔顶端气密连接，所述副阀芯的顶部与阀杆相连，所述副阀芯可先于主阀芯上升或下降。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

本实用新型阀座底部设有阀笼组件，均流罩和阀笼组件的内侧壁构成柱状通道并适配设置可往复滑动的阀芯组件，阀笼组件底部设有筛板，筛板对应阀笼组件中部通道的位置设有雾化组件；阀芯组件顶部设有阀杆，阀杆远离阀芯组件一端穿出阀盖并延伸至阀体外，高温高压蒸汽在阀笼中实现逐级减压，筛板中部设有雾化组件实现快速降温，在保证减压降温效果的同时，可以避免汽蚀和闪蒸现象，延长寿命、经久耐用具有极大的推广价值和广阔的应用前景。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型整体结构剖切示意图；

图2为本实用新型图1的A处放大图；

图3为本实用新型图1的B处放大图；

图4为本实用新型阀芯组件的剖切示意图；

图5为本实用新型副阀芯的剖切示意图；

图6为本实用新型均流罩的剖切示意图；

图7为本实用新型阀笼组件的剖切示意图；

图8为本实用新型一级阀笼的剖切示意图；

图9为本实用新型二级阀笼的剖切示意图；

图10为本实用新型三级阀笼的剖切示意图；

图11为本实用新型四级阀笼的剖切示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

11-上阀体，12-下阀体，13-注入管接头，14-降温管接头，15-阀前腔，16-均流腔，17-阀后腔，18-尾腔，19-均流罩，2-阀座，3-阀盖，4-副阀芯，41-副芯体，42-阀杆腔，43-销孔，44-销棒，45-卡簧腔，46-均压槽，47-第一密封环，48-弹簧，49-限位环，5-主阀芯，51-主芯体，52-主阀孔，53-第一密封圈，54-密封槽，55-压圈，56-均压孔，57-第二密封环，6-阀笼组件，61-一级阀笼，611-一级笼板，612-一级环腔，613-一级笼孔，614-一级定位孔，62-二级阀笼，621-二级笼板，622-二级环腔，623-二级笼孔，624-二级定位孔，63-三级阀笼，631-三级笼板，632-三级环腔，633-三级笼孔，634-三级定位孔，64-四级阀笼，641-四级笼板，643-四级笼孔，644-四级定位孔，645-凸缘，7-第一密封组件，71-第一密封填料，72-分瓣压料环，73-撑环，74-第一压料螺栓，8-第二密封组件，81-第二密封填料，82-压料圈，83-压板，84-第二压料螺栓，9-雾化组件，91-降温通道，92-雾化喷嘴，93-降温环腔，94-降温喷口，95-高温通道，96-高温喷口，97-扣压环。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

一种旁路阀门，包括阀体，阀体中部设有沿轴向贯通的阀腔，阀体侧壁的上部设有与阀腔相通的注入口，阀腔对应注入口的位置设有均流罩19，均流罩19底部设有阀座2，均流罩19顶部设有阀盖3阀盖3远离均流罩19一端穿出阀腔；阀座2底部设有阀笼组件6，均流罩19和阀笼组件6的内侧壁构成柱状通道并适配设置可往复滑动的阀芯组件，阀笼组件6底部设有筛板，筛板对应阀笼组件6中部通道的位置设有雾化组件9；阀芯组件顶部设有阀杆，阀杆远离阀芯组件一端穿出阀盖3并延伸至阀体外，阀盖3外侧壁与阀体内侧壁之间设有第一密封组件7，阀盖3内侧壁与阀杆之间设有第二密封组件8。可以理解的是，均流罩19内侧面、阀盖3底面与阀芯组件顶面围成阀前腔15，均流罩19外侧壁与阀腔内侧壁围成均流腔16，阀笼组件6外侧壁与阀腔内侧壁围成阀后腔17，筛板底面与阀腔内侧壁围成尾腔18；为了加工方便，在阀后腔17侧壁下部将阀体分为上阀体11和下阀体12，上阀体11对应阀前腔15的位置设有用于实现高温蒸汽通入阀体的注入管接头13，而下阀体12对应雾化组件9的位置设有用于实现降温水通入雾化组件9的降温管接头14。

进一步的，均流罩19包括两端开口的筒形罩体，罩体侧壁的下部圆周均布多个均流孔，均流孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列；罩体外侧壁顶部设有外凸肩，外凸肩上圆周均布若干用于与阀盖3固接的连接孔。可以理解的是，均流罩19上设置沿轴向均布的多列均流孔可以促使流体尽快通过，也能保证更佳的分散均匀效果，而均流孔设置为周向均布的多列则可以实现应力均匀分布，保证零部件的稳定，避免产生振动和噪音。

进一步的，均流罩19内侧壁中部设有内凸肩，内凸肩顶面设有衬套，衬套外侧壁与均流罩19内侧壁紧密贴合，衬套内侧壁与阀芯组件适配。可以理解的是，在工作过程中，主阀芯5本来会与均流罩19发生摩擦，设置衬套可以延长主阀芯5和均流罩19的寿命，在零部件更换时也更加方便。

进一步的，阀笼组件6包括多个有序嵌套的笼板，各个笼板均呈两端开口的筒形，各个笼板的侧壁圆周均布多个笼孔，笼孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列。更进一步的，位于内侧的笼板的外侧壁设有周向延伸的环槽，各个笼孔位于环槽的槽底，环槽的槽口与相邻笼板内侧壁贴合而形成周向延伸的均流环腔。可以理解的是，设置环槽并形成均流环腔，可以使每一级笼板中的流体均匀分布。如图7～11所示，设置四个层级的阀笼，从内到外依次为一级阀笼61、二级阀笼62、三级阀笼63、四级阀笼64；一级阀笼61以一级笼板611为主体，一级笼板611的上设有一级笼孔613，一级笼板611外侧壁对应一级笼孔613的位置设有一级环腔612；二级阀笼62以二级笼板621为主体，二级笼板621的上设有二级笼孔623，二级笼板621外侧壁对应二级笼孔623的位置设有二级环腔622；三级阀笼63以三级笼板631为主体，三级笼板631的上设有三级笼孔633，三级笼板631外侧壁对应三级笼孔633的位置设有三级环腔632；四级阀笼64以四级笼板641为主体，四级笼板641的上设有四级笼孔643。另外，为了达到更好的降压效果，一级笼孔613、二级笼孔623、三级笼孔633、四级笼孔643各自错开，因此在各级笼板上分别对应设置了一级定位孔614、二级定位孔624、三级定位孔634、四级定位孔644。

进一步的，位于内侧的各个笼板的外侧壁顶部设有凸沿，位于外侧的笼板对应凸沿的位置设有适配让位凹圈，最外侧笼板的外侧壁顶部设有凸缘645，凸缘645的顶部设有与阀座2适配的凹腔。可以理解的是，设置凸沿和让位凹圈可以实现轴向定位，最外层笼板顶部设置凸缘645，便于与上阀体11适配并被阀座2压叠，实现这个阀笼组件6的轴向定位。

进一步的，第一密封组件7包括位于阀体上端开口与阀盖3外侧壁之间的第一密封填料71，第一密封填料71的顶部设有分瓣压料环72，分瓣压料环72外沿伸入阀体内侧壁上开设的卡环腔中，分瓣压料环72内沿设有撑环73，撑环73下部外侧壁与撑环73内侧壁适配，撑环73上部外侧壁与阀体内侧壁适配，撑环73内侧壁与阀盖3适配，撑环73端面上圆周均布若干第一压料螺栓74。更进一步的，第二密封组件8包括位于阀杆与阀盖3内侧壁之间的第二密封填料81，第二密封填料81的顶部设有压料圈82，压料圈82的顶部设有压板83，压板83通过若干第二压料螺栓84与阀盖3连接。可以理解的是，分瓣压料环72的巧妙应用，可以实现利用上阀体11自身的结构实现对第一密封填料71的压紧，上阀体11侧壁对应每一瓣压料环的位置设有径向延伸的顶孔，实现分瓣压料环72的拆卸和替换；设置压板83和第二压料螺栓84将第二密封填料81压紧，实现阀杆与阀盖3之间的密封。

进一步的，雾化组件9包括沿筛板径向延伸并穿出阀体侧壁的降温通道91，筛板对应阀笼组件6中部通道下端的位置设有可拆卸连接的雾化喷嘴92，雾化喷嘴92外侧壁对应降温通道91的位置直径缩小而形成降温环腔93，降温环腔93侧壁圆周均布若干降温喷口94。可以理解的是，雾化组件9包括沿筛板轴向延伸并穿出阀体侧壁的降温通道91，筛板对应阀笼组件6中部通道下端的位置设有可拆卸连接的雾化喷嘴92，雾化喷嘴92内侧壁中部颈缩而构成喇叭口形通道，雾化喷嘴92外侧壁对应降温通道91的位置直径缩小而形成降温环腔93，降温环腔93侧壁圆周均布若干降温喷口94，降温喷口94包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列，雾化喷嘴92外围设有多个圆周均布的高温通道95，各个高温通道95下端朝向雾化喷嘴92外侧壁，雾化喷嘴92对应高温通道95的位置设有高温喷口96，雾化喷嘴92外侧壁上部设有扣压环97，扣压环97对应高温喷口96的位置设有通孔。雾化喷嘴92使喷射的减温水与蒸汽有效混合，达到快速降温的目的，利用蒸汽压降使气流加速，降温喷口94的长度较短而流动的速度较高，蒸汽和阀体的热交换可以忽略不计，可以看作理想的定熵流动，提高了阀体的材料稳定性，在蒸汽流过喷嘴芯喇叭口的喉部后，流速增大到大于声速，高速流动的蒸汽使减温水瞬间雾化，雾化区域正处于阀门下部腔体，雾化均匀且分布特别均匀，从而实现快速降温。

进一步的，阀芯组件包括与阀笼组件6内侧壁和/或均流罩19内侧壁适配的主阀芯5，主阀芯5顶部中间位置设有容纳腔，容纳腔中设有副阀芯4，容纳腔底部设有沿中轴方向延伸的均压孔56，副阀芯4下端与均压孔56顶端气密连接，副阀芯4的顶部与阀杆相连，副阀芯4可先于主阀芯5上升或下降。可以理解的是，阀芯组件包括与阀笼组件6内侧壁和/或均流罩19内侧壁适配的主阀芯5，主阀芯5外侧壁下部圆周均布若干主阀孔52，主阀孔52包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列，主阀芯5中部设有均压孔56，均压孔56顶部设有柱形腔，柱形腔中设有副阀芯4，副阀芯4包括中部直径大、两端直径小的阶梯轴形副芯体41，副芯体41下端外侧面设有弹簧48，弹簧48弹性即可实现副阀芯4先于主阀芯5上升或下降。在阀门开启时，副阀芯4在弹簧48及阀杆的双重受力下优先开启，快速实现阀前压力和阀后压力的平衡，阀杆只需要提供很小的力就可以实现开启阀门；在阀门关闭时，优先关闭主阀芯5，实现快速关阀，然后关闭副阀芯4实现阀门的完全密封，主阀芯5在前后压差、自身重力及阀杆推力的作用下实现密封，关闭副阀芯4只需要非常小的推力就可以实现完全密封。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

可以理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的组件或机构必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

以上的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本实用新型较佳的实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (10)

1.一种旁路阀门，包括阀体，其特征在于，所述阀体中部设有沿轴向贯通的阀腔，所述阀体侧壁的上部设有与阀腔相通的注入口，所述阀腔对应注入口的位置设有均流罩(19)，所述均流罩(19)底部设有阀座(2)，所述均流罩(19)顶部设有阀盖(3)所述阀盖(3)远离均流罩(19)一端穿出阀腔；

所述阀座(2)底部设有阀笼组件(6)，所述均流罩(19)和阀笼组件(6)的内侧壁构成柱状通道并适配设置可往复滑动的阀芯组件，所述阀笼组件(6)底部设有筛板，所述筛板对应阀笼组件(6)中部通道的位置设有雾化组件(9)；

所述阀芯组件顶部设有阀杆，所述阀杆远离阀芯组件一端穿出阀盖(3)并延伸至阀体外，所述阀盖(3)外侧壁与阀体内侧壁之间设有第一密封组件(7)，所述阀盖(3)内侧壁与阀杆之间设有第二密封组件(8)。

2.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述均流罩(19)包括两端开口的筒形罩体，所述罩体侧壁的下部圆周均布多个均流孔，所述均流孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列；所述罩体外侧壁顶部设有外凸肩，所述外凸肩上圆周均布若干用于与阀盖(3)固接的连接孔。

3.根据权利要求2所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述均流罩(19)内侧壁中部设有内凸肩，所述内凸肩顶面设有衬套，所述衬套外侧壁与均流罩(19)内侧壁紧密贴合，所述衬套内侧壁与阀芯组件适配。

4.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述阀笼组件(6)包括多个有序嵌套的笼板，各个所述笼板均呈两端开口的筒形，各个所述笼板的侧壁圆周均布多个笼孔，所述笼孔包括沿轴向均布的多层和沿周向均布的多列。

5.根据权利要求4所述的一种旁路阀门，其特征在于，位于内侧的所述笼板的外侧壁设有周向延伸的环槽，各个所述笼孔位于环槽的槽底，所述环槽的槽口与相邻笼板内侧壁贴合而形成周向延伸的均流环腔。

6.根据权利要求4所述的一种旁路阀门，其特征在于，位于内侧的各个所述笼板的外侧壁顶部设有凸沿，位于外侧的所述笼板对应凸沿的位置设有适配让位凹圈，最外侧所述笼板的外侧壁顶部设有凸缘(645)，所述凸缘(645)的顶部设有与阀座(2)适配的凹腔。

7.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述第一密封组件(7)包括位于阀体上端开口与阀盖(3)外侧壁之间的第一密封填料(71)，所述第一密封填料(71)的顶部设有分瓣压料环(72)，所述分瓣压料环(72)外沿伸入阀体内侧壁上开设的卡环腔中，所述分瓣压料环(72)内沿设有撑环(73)，所述撑环(73)下部外侧壁与撑环(73)内侧壁适配，所述撑环(73)上部外侧壁与阀体内侧壁适配，所述撑环(73)内侧壁与阀盖(3)适配，所述撑环(73)端面上圆周均布若干第一压料螺栓(74)。

8.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述第二密封组件(8)包括位于阀杆与阀盖(3)内侧壁之间的第二密封填料(81)，所述第二密封填料(81)的顶部设有压料圈(82)，所述压料圈(82)的顶部设有压板(83)，所述压板(83)通过若干第二压料螺栓(84)与阀盖(3)连接。

9.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述雾化组件(9)包括沿筛板径向延伸并穿出阀体侧壁的降温通道(91)，所述筛板对应阀笼组件(6)中部通道下端的位置设有可拆卸连接的雾化喷嘴(92)，所述雾化喷嘴(92)外侧壁对应降温通道(91)的位置直径缩小而形成降温环腔(93)，所述降温环腔(93)侧壁圆周均布若干降温喷口(94)。

10.根据权利要求1所述的一种旁路阀门，其特征在于，所述阀芯组件包括与阀笼组件(6)内侧壁和/或均流罩(19)内侧壁适配的主阀芯(5)，所述主阀芯(5)顶部中间位置设有容纳腔，所述容纳腔中设有副阀芯(4)，所述容纳腔底部设有沿中轴方向延伸的均压孔(56)，所述副阀芯(4)下端与均压孔(56)顶端气密连接，所述副阀芯(4)的顶部与阀杆相连，所述副阀芯(4)可先于主阀芯(5)上升或下降。

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