CN218644930U - 一种低压旁路阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低压旁路阀，包括混合管、节流网罩、阀座、阀体、阀盖、开合螺母、支架、执行机构、阀杆、套筒、主阀瓣和喷嘴组件，阀体内的阀座处设置有套筒，阀体上部连接有阀盖，阀体下部连接有节流网罩和混合管；套筒内设有主阀瓣将套筒分隔成上腔和下腔；阀杆的一端与主阀瓣相连接，阀杆的另一端与执行机构相连接；当阀杆向上运动时，蒸汽进口腔通过节流孔A、节流孔B与下腔相连通；节流网罩设置在混合管内，节流网罩的圆周面沿高度方向开有多组节流孔C。本实用新型的有益效果为：采用套筒与主阀瓣、主阀瓣与阀座二级可调减压，再在节流孔B下方设置节流孔罩实现三次节流，节流减压比大，同时可实现3～5s快速启闭调节。

Description

一种低压旁路阀

技术领域

本实用新型涉及阀门领域，主要是一种低压旁路阀。

背景技术

旁路系统是火电机组重要的辅助设备，当外界电网或汽轮发电机组发生故障跳闸，旁路系统迅速动作实现带厂用电运行或空转或停机及维持锅炉最小稳燃负荷运行功能，使机组能随时重新并网恢复正常运行。而旁路阀是旁路系统的核心部件之一，目前用于火电机组、煤化工、煤制油等行业、与汽轮机并联的旁路阀国内生产厂家较少，基本依赖进口，价格高且交货周期长。随着大型锅炉的国产化及国内工艺水平的不断提高，大型热电联产和国防军工的大型水面舰艇等领域中配套的装置也随之逐步国产化，因此迫切需要开发出与之配套的产品，实现以国带进。

经过检索，中国专利CN209671659U公开了低压旁路阀，阀座的一侧安装有位于阀体内的带有至少两个径向分布的节流孔的节流孔板；阀体的上端设置有环形的齿形垫片，齿形垫片的上面设置有位于阀体上面的阀盖，阀杆的下端伸入到阀瓣内，阀盖上设置有与阀杆匹配的盖杆孔，阀杆穿过所述盖杆孔，且阀杆位于所述盖杆孔内下部部分的外部套设有管状的衬套，衬套上面的阀杆外套设有环形的填料垫，填料垫上面的阀杆外套设有环形的填料，填料上面的阀杆外套设有管状的填料压套，填料压套上面的阀杆套设在环形的填料压板内，填料压板上方的阀杆的前侧和后侧分别设置有前导向板和后导向板。上述专利通过阀瓣与节流套的配合实现二级减压调节，再经至少两级节流孔板减压，其无需外部导气管，即可以使得喷咀处直接导入未经节流孔板减压的高压蒸汽实现减温水雾化及对减温水包覆效果。其不足在于：只通过内部的节流孔板减压，节流减压比较小，不能实现快速启闭调节；只设置了一个阀瓣，阀在开启、关闭和运动时的动作时，不平衡力较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种低压旁路阀，针对产品结构形式、流量调节范围、阀体结构和密封副材料性能等关键技术问题开展了系统的研究，使产品在耐高温、流量调节精度和范围、产品安全可靠性、降低噪声、节约成本、适应用户工况等方面有了较大的改进和完善，满足了用户越来越高的调节要求，为公司产品在市场竞争中打下了坚实的基础。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的。一种低压旁路阀，包括混合管、节流网罩、阀座、阀体、阀盖、开合螺母、支架、执行机构、阀杆、套筒、主阀瓣和喷嘴组件，所述阀体内的阀座处设置有套筒，阀体上部连接有阀盖，阀体下部连接有节流网罩和混合管；套筒内设有主阀瓣将套筒分隔成上腔和下腔，套筒的圆周面沿高度方向开有多组节流孔A并安装在阀座上，主阀瓣的圆周面上沿高度方向开有多组节流孔B并与阀座的内壁相匹配；所述阀杆的一端与主阀瓣相连接，所述阀杆的另一端通过开合螺母与执行机构相连接；当阀杆向上运动时，蒸汽进口腔通过节流孔A、节流孔B与下腔相连通；所述节流网罩设置在混合管内，节流网罩的圆周面沿高度方向开有多组节流孔C，下腔通过节流孔C与混合管的蒸汽出口腔相连通，混合管沿圆周面方向设有多组喷嘴组件，喷嘴组件用于将减温水喷射到蒸汽出口腔中。

更进一步的，所述阀杆穿过导向套并在端部形成副阀瓣，导向套上开设有平衡孔B并与主阀瓣固定连接，主阀瓣上开有平衡孔A，副阀座与副阀瓣相匹配形成开闭结构，副阀座上压设有碟簧；当副阀瓣向上运动时，下腔通过平衡孔A、平衡孔B和上腔相连通。

更进一步的，所述喷嘴组件包括喷嘴压盖、喷嘴底座、喷嘴架和弹簧伞状雾化可调喷嘴，喷嘴底座内设有喷嘴架，喷嘴架的底部设有弹簧伞状雾化可调喷嘴；喷嘴底座的一端连接有喷嘴压盖，喷嘴底座的另一端与混合管相连接；其中一个喷嘴组件的喷嘴压盖开孔形成进水法兰，用于减温水进入，该喷嘴组件与其余喷嘴组件通过进水弯管相互连通。

更进一步的，所述弹簧伞状雾化可调喷嘴包括调节螺母、调节压套、调节弹簧、喷嘴芯和喷嘴体，喷嘴芯插装在喷嘴体和调节压套内并通过调节螺母紧固，喷嘴芯上套装有调节弹簧，喷嘴体内形成旋流室，旋流室与喷嘴体上的喷水孔相连通。

更进一步的，所述阀杆与阀盖的配合处设有密封填料，并通过填料压套和填料压板压紧固定。

更进一步的，所述支架采用4根立柱，立柱上连接有防转机构，所述防转机构包括左防转块和右防转块，阀杆安装在左防转块和右防转块之间并通过连接螺钉紧固。

本实用新型的有益效果为：

1、采用套筒与主阀瓣、主阀瓣与阀座二级可调减压，再在节流孔B下方设置节流孔罩实现三次节流，节流减压比大，同时可实现3～5s快速启闭调节。

2、阀体、阀盖采用锻造形式，结构紧凑耐压、致密性高，能承受更高的工作压力。

3、采用预启副阀瓣结构，在低旁阀开启过程中，先打开副阀瓣，待压力平衡，再次打开主阀瓣，有效降低了阀在开启、关闭和运动时的动作不平衡力，从而大大降低了执行机构的出轴推力，节省了开支与能耗。

4、阀门的支架结构采用了四根优质钢立柱形式,既减轻了阀门的重量，提高了阀门的抗振动能力，又避免了铸造支架易振裂的缺点。有效地降低阀体内高温向执行器的传导，提高了阀门的可靠性。

5、阀杆和支架组合件间设置了防转机构，避免了在进口蒸汽作用下，阀瓣发生转动现象。

6、减温采用弹簧雾化可调喷嘴实现。减温水从成螺旋分布的多个喷水小孔喷入旋流室，经多次碰撞，通过弹簧自动调节阀瓣开度，保持恒定的喷射速度，最终在喷头旋流导向作用下，以伞状雾状水膜喷出。减温水流量不同，弹簧雾化可调喷嘴数量和规格也不同。

附图说明

图1为本实用新型的主视结构示意图。

图2为图1的局部放大示意图。

图3为图2的A-A剖视示意图。

图4为喷嘴的结构示意图。

图5为防转机构的结构示意图。

图6为理论流量特性曲线图。

附图标记说明：混合管1，蒸汽出口腔1-1，节流网罩2，节流孔C2-1，阀座3，阀体4，蒸汽进口腔4-1，阀盖5，密封填料6，填料压套7，防转机构8，左防转块8-1，右防转块8-2，连接螺钉8-3，开合螺母9，支架10，执行机构11，填料压板12，阀杆13，碟簧14，套筒15，上腔15-1，下腔15-2，节流孔A15-3，副阀瓣16，主阀瓣17，平衡孔A17-1，节流孔B17-2，导向套18，平衡孔B18-1，喷嘴压盖19，喷嘴底座20，喷嘴架21，弹簧伞状雾化可调喷嘴22，调节螺母22-1，调节压套22-2，调节弹簧22-3，喷嘴芯22-4，喷嘴体22-5，旋流室22-6，喷水孔22-7，进水弯管23，进水法兰24，副阀座25。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式，对本实用新型做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

如图1-3所示，一种低压旁路阀，该阀为单座笼式双级可调+弹簧加载的止回旋转雾化自动可调喷嘴结构。进口蒸汽压力P1＝3.335MPa，进口蒸汽温度t1＝576℃，出口参数根据实际需要调节。主要包括混合管1、节流网罩2、阀座3、阀体4、阀盖5、开合螺母9、支架10、执行机构11、阀杆13、套筒15、主阀瓣17和喷嘴组件，所述阀体4内的阀座3处设置有套筒15，阀体4上部连接有阀盖5，阀体4下部连接有节流网罩2和混合管1；套筒15内设有主阀瓣17将套筒15分隔成上腔15-1和下腔15-2，套筒15的圆周面沿高度方向开有多组节流孔A15-3并安装在阀座3上，主阀瓣17的圆周面上沿高度方向开有多组节流孔B17-2并与阀座3的内壁相匹配；所述阀杆13的一端与主阀瓣17相连接，所述阀杆13的另一端通过开合螺母9与执行机构11相连接；当阀杆13向上运动时，蒸汽进口腔4-1通过节流孔A15-3、节流孔B17-2与下腔15-2相连通；所述节流网罩2设置在混合管1内，节流网罩2的圆周面沿高度方向开有多组节流孔C2-1，下腔15-2通过节流孔C2-1与混合管1的蒸汽出口腔1-1相连通，混合管1沿圆周面方向设有多组喷嘴组件，喷嘴组件用于将减温水喷射到蒸汽出口腔1-1中。

如图2所示，所述阀杆13穿过导向套18并在端部形成副阀瓣16，导向套18上开设有平衡孔B18-1并与主阀瓣17固定连接，主阀瓣17上开有平衡孔A17-1，副阀座25与副阀瓣16相匹配形成开闭结构，副阀座25上压设有碟簧14。当副阀瓣16不动时，通过碟簧14压紧密封，防止误动作打开副阀瓣16。当副阀瓣16向上运动时，下腔15-2通过平衡孔A17-1、平衡孔B18-1和上腔15-1相连通。在低旁阀开启过程中，由于最下方的节流孔A15-3和最上方的节流孔B17-2有一定的高度差，因此，阀杆13向上运动时，先打开副阀瓣16，待下腔15-2和上腔15-1压力平衡；阀杆13继续向上运动，则打开主阀瓣(节流孔A15-3和节流孔B17-2开始部分连通，可以根据需要移动阀杆13位置，来确定连通数量的多少)，有效降低了阀在开启、关闭和运动时的动作不平衡力，从而大大降低了执行机构的出轴推力，节省了开支与能耗。

如图3所示，所述喷嘴组件包括喷嘴压盖19、喷嘴底座20、喷嘴架21和弹簧伞状雾化可调喷嘴22，喷嘴底座20内设有喷嘴架21，喷嘴架21的底部设有弹簧伞状雾化可调喷嘴22；喷嘴底座20的一端连接有喷嘴压盖19，喷嘴底座20的另一端与混合管1相连接；其中一个喷嘴组件的喷嘴压盖19开孔形成进水法兰24，用于减温水进入，该喷嘴组件与其余喷嘴组件通过进水弯管23相互连通。

如图4所示，所述弹簧伞状雾化可调喷嘴22包括调节螺母22-1、调节压套22-2、调节弹簧22-3、喷嘴芯22-4和喷嘴体22-5，喷嘴芯22-4插装在喷嘴体22-5和调节压套22-2内并通过调节螺母22-1紧固，喷嘴芯22-4上套装有调节弹簧22-3，喷嘴体22-5内形成旋流室22-6，旋流室22-6与喷嘴体22-5上的喷水孔22-7相连通。

如图1所示，所述阀杆13与阀盖5的配合处设有密封填料6，并通过填料压套7和填料压板12压紧固定。密封填料采用高规格的增强柔性石墨，保证了阀杆在运动过程中无泄漏,同时密封圈采用进口产品,良好的性能保证了阀门在高温高压下的可靠性和密封性。填料垫采用蝶形，密封填料都紧贴填料函与阀杆，这样使密封填料都处于受压状态、填料受力均匀，易达到无渗漏的密封。

如图1、图5所示，所述支架10采用4根立柱，立柱上连接有防转机构8，所述防转机构8包括左防转块8-1和右防转块8-2，阀杆13安装在左防转块8-1和右防转块8-2之间并通过连接螺钉8-3紧固。支架结构采用了四根优质钢立柱形式,既减轻了阀门的重量，提高了阀门的抗振动能力，又避免了铸造支架易振裂的缺点。有效地降低阀体内高温向执行器的传导，提高了阀门的可靠性。防转机构则避免了在进口蒸汽作用下，阀瓣发生转动现象。

工作原理：

低压旁路阀的开启、调节或关闭是通过该阀后的压力信号，再由执行机构11操纵，带动与主副阀瓣相连的阀杆13，使主阀瓣在阀座和多级套筒内上下运动，改变介质的流通面积来达到节流减压控制的效果。

进口蒸汽先经过上腔中的套筒进行一级节流减压，再经阀座中的主阀瓣，进行二级节流减压，最后进入下腔内。通过主阀瓣调节其在套筒内上下位置，通过节流孔A15-3的导通数量来控制套筒流通面积，实现第一次节流减压的目的。同时，通过主阀瓣调节其在阀座内的相对位置，控制主阀瓣下端节流孔B17-2的数量，以改变介质流通面积达到多次节流减压的目的。

采用笼罩式主阀瓣和两级小孔消音节流网罩减压。主阀瓣与阀杆、碟簧及其它部件组成主副阀瓣结构，在阀门开启过程中，先打开副阀瓣，待上、下压力平衡后，再打开主阀瓣。执行机构通过调节阀瓣，利用阀瓣与阀座孔的相对位置改变来控制通道面积，从而达到减压的目的。减温部分先由给水调节阀(外接，图中未示出)进行粗调，然后利用混合管上设置的多个弹簧雾化可调喷嘴组件来进行细调，保持减温水喷射速度恒定，伴以节流网罩中流出的高速蒸汽，改善雾化，达到最佳的汽化效果，流量可调范围可达10％～100％。采用电动、液动或气动执行机构，使控制可靠、快速、精确，快速启闭调节时间3～5S，理论流量特性曲线如图6所示。

本实用新型采用流闭式，形式为角型，蒸汽水平进，垂直出。低压蒸汽进入阀体后，经过主副阀瓣和节流网罩调节减压后，流出阀体进入混合管，在自动雾化恒速可调喷嘴的作用下，辅以节流网罩流出的高速蒸汽，使喷出的雾状减温水充分汽化，从而达到用户所需的蒸汽参数。

本实用新型采用一体化设计，减温与减压在同一个阀内完成，系统布置简单，结构长度较短。阀座采用了镶装分体式结构，杜绝了因热应力而产生裂纹的现象。阀瓣与套筒间动密封处设置二道碳环密封圈，完全避免了阀门的内漏，消除了阀体被冲刷的可能性。密封面均采用进口硬质合金堆焊，单座锥度线密封副，增强了阀口的抗冲刷性能，保证了控制阀在关闭状态下的密封性能。

可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本实用新型的技术方案及实用新型构思加以等同替换或改变都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种低压旁路阀，其特征在于：包括混合管(1)、节流网罩(2)、阀座(3)、阀体(4)、阀盖(5)、开合螺母(9)、支架(10)、执行机构(11)、阀杆(13)、套筒(15)、主阀瓣(17)和喷嘴组件，所述阀体(4)内的阀座(3)处设置有套筒(15)，阀体(4)上部连接有阀盖(5)，阀体(4)下部连接有节流网罩(2)和混合管(1)；套筒(15)内设有主阀瓣(17)将套筒(15)分隔成上腔(15-1)和下腔(15-2)，套筒(15)的圆周面沿高度方向开有多组节流孔A(15-3)并安装在阀座(3)上，主阀瓣(17)的圆周面上沿高度方向开有多组节流孔B(17-2)并与阀座(3)的内壁相匹配；所述阀杆(13)的一端与主阀瓣(17)相连接，所述阀杆(13)的另一端通过开合螺母(9)与执行机构(11)相连接；当阀杆(13)向上运动时，蒸汽进口腔(4-1)通过节流孔A(15-3)、节流孔B(17-2)与下腔(15-2)相连通；所述节流网罩(2)设置在混合管(1)内，节流网罩(2)的圆周面沿高度方向开有多组节流孔C(2-1)，下腔(15-2)通过节流孔C(2-1)与混合管(1)的蒸汽出口腔(1-1)相连通，混合管(1)沿圆周面方向设有多组喷嘴组件，喷嘴组件用于将减温水喷射到蒸汽出口腔(1-1)中。

2.根据权利要求1所述的低压旁路阀，其特征在于：所述阀杆(13)穿过导向套(18)并在端部形成副阀瓣(16)，导向套(18)上开设有平衡孔B(18-1)并与主阀瓣(17)固定连接，主阀瓣(17)上开有平衡孔A(17-1)，副阀座(25)与副阀瓣(16)相匹配形成开闭结构，副阀座(25)上压设有碟簧(14)；当副阀瓣(16)向上运动时，下腔(15-2)通过平衡孔A(17-1)、平衡孔B(18-1)和上腔(15-1)相连通。

3.根据权利要求2所述的低压旁路阀，其特征在于：所述喷嘴组件包括喷嘴压盖(19)、喷嘴底座(20)、喷嘴架(21)和弹簧伞状雾化可调喷嘴(22)，喷嘴底座(20)内设有喷嘴架(21)，喷嘴架(21)的底部设有弹簧伞状雾化可调喷嘴(22)；喷嘴底座(20)的一端连接有喷嘴压盖(19)，喷嘴底座(20)的另一端与混合管(1)相连接；其中一个喷嘴组件的喷嘴压盖(19)开孔形成进水法兰(24)，用于减温水进入，该喷嘴组件与其余喷嘴组件通过进水弯管(23)相互连通。

4.根据权利要求3所述的低压旁路阀，其特征在于：所述弹簧伞状雾化可调喷嘴(22)包括调节螺母(22-1)、调节压套(22-2)、调节弹簧(22-3)、喷嘴芯(22-4)和喷嘴体(22-5)，喷嘴芯(22-4)插装在喷嘴体(22-5)和调节压套(22-2)内并通过调节螺母(22-1)紧固，喷嘴芯(22-4)上套装有调节弹簧(22-3)，喷嘴体(22-5)内形成旋流室(22-6)，旋流室(22-6)与喷嘴体(22-5)上的喷水孔(22-7)相连通。

5.根据权利要求4所述的低压旁路阀，其特征在于：所述阀杆(13)与阀盖(5)的配合处设有密封填料(6)，并通过填料压套(7)和填料压板(12)压紧固定。

6.根据权利要求5所述的低压旁路阀，其特征在于：所述支架(10)采用4根立柱，立柱上连接有防转机构(8)，所述防转机构(8)包括左防转块(8-1)和右防转块(8-2)，阀杆(13)安装在左防转块(8-1)和右防转块(8-2)之间并通过连接螺钉(8-3)紧固。

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