一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀的制作方法

专利2025-03-28  9


本发明涉及小流量调节阀,更具体地说它涉及一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀。


背景技术:

1、带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀主要用于高压差、小流量的工况,并具备600℃的高温介质耐受能力,适用于精细化控制工况等领域。在高压调节阀的应用中,通常有两种连接方式:一种是不带法兰盘的阀门,它们直接通过焊接与管道连接,这种方式虽然结构牢固,但安装和拆卸过程比较麻烦。另一种是带有法兰盘的阀门,其法兰盘与阀体通常也是通过焊接方式连接。然而,这种焊接连接的法兰盘在高压环境下可能会因为焊接点的强度降低和焊缝缺陷的存在而影响阀门的使用寿命,导致其在高压条件下的可靠性降低。在高温环境下,目前阀门阀体内部密封元件多为缠绕垫片,工作温度低于400℃,无法在超高温工况下使用。高压工况下容易出现气蚀、振动、阀杆断裂等常见问题,影响阀门的性能、可靠性和使用寿命。为此,需要一种整体性强、连接拆卸方便、耐超高温、高密封性、低阻力、抗冲蚀和降噪音的调节阀。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本发明在于提供一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,旨在提供一种结构简化、损耗低、调节精确的高效节能阀门,适用于需要在高压和小流量条件下工作的应用场景,例如精细化工行业。采用创新的整体性带法兰无焊缝设计,耐高温,硬碰硬密封、自导向结构和多流束,能有效降低介质阻力和噪音,提高操作安全性,适应更多工况下的精细化控制;一体化设计,整体无焊接,降低加工难度,提升标准化加工程度,增加阀门整体强度。

2、为实现上述目的,本发明提供了如下技术方案:一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,包括阀体,阀体的两侧设置有一体成型的左侧法兰和右侧法兰,阀体在两侧法兰的中部设有供介质进出的左流道孔和右流道孔,阀体内部设有与左流道孔连通的斜流道;阀体底部设置有可拆卸的透镜阀座,透镜阀座包括圆形加工平面、下部过流口、水平中心流道、上部过流口、上部过流流道及竖直中心流道,透镜阀座伸入至阀体内,且斜流道与下部过流口、水平中心流道、竖直中心流道、上部过流流道、上部过流口依次连通后再经右流道孔实现连通;还包括阀芯,阀芯与透镜阀座相抵配合,通过调节阀芯的竖直位置进而调节流经竖直中心流道的介质流量大小。

3、本发明进一步设置为:下部过流口和上部过流口均设置有1-4个。

4、通过上述结构设置,常规阀座都是密封、支撑、导向的作用,而本发明通过在阀座上设置下部过流口和上部过流口将介质分为多流束,大大提升了降噪能力、同时达到了减少冲蚀、减少阻力的功能,使得结构更加可靠合理。

5、本发明进一步设置为:还包括下法兰、螺栓和螺母,透镜阀座上设有凸出的透镜阀座密封面和透镜阀座接触面,下法兰通过螺栓和螺母分别固定水平位置和竖直位置,并压紧透镜阀座,透镜阀座密封面与阀体外端面相抵形成硬碰硬接触密封,透镜阀座接触面与下法兰相抵形成硬碰硬接触。

6、通过上述设计,阀体与透镜阀座之间采用硬碰硬密封,可以确保在高压环境下保持良好的密封性能,在此基础上,阀座直径可以做到3mm以下,尤其适合小流量阀,流量控制cv值可低至0.001;螺栓螺母的组合用于压紧下法兰,提供压紧力,保证在高压工况下稳定运行。

7、本发明进一步设置为:阀体下部设置的下通孔,下通孔和柔性石墨环直接与透镜阀座下方接触并形成透镜阀座的自导向结构。

8、通过上述设计,采用柔性环形的柔性石墨环隔断斜流道与右侧流道孔,同时实现透镜阀座与阀体间的密封,可用于承受高达600℃的超高温介质,适应高温高压介质环境。并且,合理的结构设置形成自导向结构,不依靠额外的阀座导向套,简化零部件,增加稳定性。

9、本发明进一步设置为:透镜阀座与阀芯配合的一端设置有阀座腔,阀芯端部设置有锥面结构且可伸入至阀座腔内,上部过流流道、上部过流口设置在阀座靠右流道孔侧,竖直中心流道设置在阀座腔底部。

10、通过上述设计,阀芯上下移动可以开启或关闭阀座腔,锥面结构保证端面在受到介质的作用力时,始终有横向的分力保证阀芯对中,防止阀芯出现偏移;同时阀芯的上下移动调节还可以起到调节介质的流量大小的作用。

11、本发明进一步设置为:还包括填料、填料压盖和填料压板,填料设置在阀芯与阀体之间,填料压盖压设在填料上,填料压板压设在填料压盖上且填料压板与阀体之间螺栓连接。

12、通过上述设计,填料与阀芯紧密接触,对阀芯上部进行密封,填料压盖和填料压板则对应的进行压紧,保证填料的密封效果。

13、本发明进一步设置为:阀体在上方设有上通孔,上通孔、填料和填料压盖直接与阀芯接触并形成阀芯的自导向结构。

14、通过上述设计,依靠在阀体内的合理设置的上通孔结构以及对应填料和填料压盖的设置,让阀芯的移动为自导向结构,不依靠额外的阀芯导向套,简化零部件,装配方便。

15、本发明进一步设置为:阀芯上设置有阀芯变径结构,填料上设置有凸出的防阀芯脱出结构,阀芯变径结构与防阀芯脱出结构相抵配合用于防止阀芯的脱出。

16、本发明进一步设置为:斜流道采用一体化斜向打孔方式加工。

17、综上所述,本发明具有以下有益效果:

18、本发明采用整体化设计一体化加工,两端法兰一体成型,斜流道可以直接从阀体底部斜向打孔连通,因此无需在左侧打孔后后再焊接法兰,其余内部流道也均可直接打孔加工,无焊缝,提高可靠性,方便加工,延长使用寿命。阀芯、透镜阀座等阀内件均可轻易拆卸维护。两端一体带有法兰,方便与外部管道的安装和拆卸。

19、本发明采用硬碰硬接触密封的方式让阀座与阀体配合密封,在应对高温高压的环境中具有很强的可靠性,锻打阀体材质耐高压,内部采用柔性石墨环进行密封,保持高密封性且可耐600℃超高温。阀座直径可以做到3mm以下,适合小流量控制,流量控制cv值可低至0.001,适用于精细化控制场合;

20、本发明设置了防阀芯脱出结构以及阀芯变径结构,保证在极端工况下阀门的操作安全,防止意外情况的发生。

21、本发明设置了上过流口和下过流口,通过若干的过流口,实现多流束,有效降低压差、降低冲蚀作用、降低噪音。

22、本发明采用硬碰硬的密封方式以及内部透镜阀座和阀芯均设置了自导向结构,减少了常规维护需求,延长了阀门的使用寿命。

23、本发明不仅提升了阀门的操作性能和可靠性、易加工性、适用性,还有效应对了高压小流量调节中常见的技术挑战,如介质噪音、冲蚀和超高温介质耐温性能等问题。



技术特征:

1.一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,包括阀体(1),其特征在于:所述阀体(1)的两侧设置有一体成型的左侧法兰(1.5)和右侧法兰(1.6),所述阀体(1)在两侧法兰的中部设有供介质进出的左流道孔(1.2)和右流道孔(1.4),所述阀体(1)内部设有与左流道孔(1.2)连通的斜流道(1.3);所述阀体(1)底部设置有可拆卸的透镜阀座(2),所述透镜阀座(2)包括圆形加工平面(2.3)、下部过流口(2.4)、水平中心流道(2.5)、上部过流口(2.6)、上部过流流道(2.7)及竖直中心流道(2.8),所述透镜阀座(2)伸入至阀体(1)内,且斜流道(1.3)与下部过流口(2.4)、水平中心流道(2.5)、竖直中心流道(2.8)、上部过流流道(2.7)、上部过流口(2.6)依次连通后再经右流道孔(1.4)实现连通;还包括阀芯(7),所述阀芯(7)与透镜阀座(2)相抵配合,通过调节阀芯(7)的竖直位置进而调节流经竖直中心流道(2.8)的介质流量大小。

2.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述透镜阀座(2)上设置流道,流道中下部过流口(2.4)和上部过流口(2.6)可设置1-4个。

3.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:还包括下法兰(5)、螺栓(4)和螺母(3),所述透镜阀座(2)上设有凸出的透镜阀座密封面(2.1)和透镜阀座接触面(2.2),所述下法兰(5)通过螺栓(4)和螺母(3)分别固定水平位置和竖直位置,并压紧透镜阀座(2),所述透镜阀座密封面(2.1)与阀体(1)外端面相抵形成硬碰硬接触密封,所述透镜阀座接触面(2.2)与下法兰(5)相抵形成硬碰硬接触。

4.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述透镜阀座(2)和阀体(1)内部均设置台阶面,两台阶面之间抵接设置有耐高温的密封柔性石墨环(6)。

5.根据权利要求4所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述阀体(1)下部设置的下通孔(1.7),所述下通孔(1.7)和柔性石墨环(6)直接与透镜阀座(2)下方接触并形成透镜阀座(2)的自导向结构。

6.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述透镜阀座(2)与阀芯(7)配合的一端设置有阀座腔,所述阀芯(7)端部设置有锥面结构且可伸入至阀座腔内,所述上部过流流道(2.7)、上部过流口(2.6)设置在阀座靠右流道孔(1.4)侧,所述竖直中心流道(2.8)设置在阀座腔底部。

7.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:还包括填料(8)、填料压盖(9)和填料压板(10),所述填料(8)设置在阀芯(7)与阀体(1)之间,所述填料压盖(9)压设在填料(8)上,所述填料压板(10)压设在填料压盖(9)上且填料压板(10)与阀体(1)之间螺栓连接。

8.根据权利要求7所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述阀体(1)在上方设有上通孔(1.8),所述上通孔(1.8)、填料(8)和填料压盖(9)直接与阀芯(7)接触并形成阀芯(7)的自导向结构。

9.根据权利要求7所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述阀芯(7)上设置有阀芯变径结构(7.1),所述填料(8)上设置有凸出的防阀芯脱出结构(8.1),所述阀芯变径结构(7.1)与防阀芯脱出结构(8.1)相抵配合用于防止阀芯(7)的脱出。

10.根据权利要求1所述的一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,其特征在于:所述斜流道(1.3)采用一体化斜向打孔方式加工。


技术总结
本发明涉及一种带多流束进出阀座的高温高压小流量调节阀,适用于在高压差和小流量条件下的应用,例如精细化工行业。阀门采用一体化设计,无焊接,简化了结构,提高了强度和加工便利性,降低了成本。阀座上、下带多个流束进出孔设计,有效降低介质阻力、减少噪音和冲蚀,能在高压差工况下使用。阀体内部通过斜向打孔实现流道接通结构,替代焊接加工,提高整体性。通过阀体与透镜阀座的硬碰硬密封和柔性石墨环密封实现高密封性和低泄漏率。采用柔性石墨环密封件,让阀门具备600℃的高温介质耐受能力。自导向结构减少了导向部件,提升了稳定性;防阀芯脱出设计保障阀门运作调节过程中的安全。整体设计提高了阀门可靠性和使用寿命,减少了维护需求。

技术研发人员:匡君炽,李龙鹏,崔高启,孙董辉
受保护的技术使用者:浙江汇正阀门科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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