專利名稱：高壓鍋爐給水控制閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓鍋爐給水控制閥，用于電站、石油化工、冶金、造紙等行
業(yè)的鍋爐高壓給水系統(tǒng)，作給出水流量控制。
背景技術(shù)：
鍋爐給水系統(tǒng)一般采用以下兩種方式進(jìn)行給水控制 第一種方式采用單給水閥系統(tǒng)。只有一臺(tái)調(diào)節(jié)閥來給鍋爐供水，通常選用籠式單 座調(diào)節(jié)閥。該閥門在鍋爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)工作壓差較小(約1 2. 5MPa)、流量較大，控制良好 沒有問題。但在鍋爐系統(tǒng)起始運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)卻存在較大問題，因?yàn)殄仩t初給水時(shí)流量較小(約為 正常流量的25% )，而且工作壓差很大(達(dá)10MPa)，此時(shí)閥門的開度很小，閥門調(diào)節(jié)不穩(wěn)定， 并伴有震蕩現(xiàn)象。鍋爐水因大壓差產(chǎn)生嚴(yán)重空化現(xiàn)象，空化汽蝕及高流速?zèng)_刷會(huì)導(dǎo)致閥芯、 閥座密封面嚴(yán)重?fù)p壞，當(dāng)閥門需要關(guān)閉時(shí)泄漏嚴(yán)重，閥門壽命較短。 第二種方式采用主、副給水系統(tǒng)。由于鍋爐初給水小流量時(shí)閥門開度小，調(diào)節(jié)不穩(wěn) 定，同時(shí)會(huì)發(fā)生震蕩，于是采用主、副給水閥系統(tǒng)來彌補(bǔ)這個(gè)缺陷。該系統(tǒng)的工作原理為初 上水時(shí)主給水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，打開副給水閥進(jìn)行小流量、大壓差工況的調(diào)節(jié)；當(dāng)鍋爐運(yùn)轉(zhuǎn)正常 時(shí)，主給水調(diào)節(jié)閥逐漸開啟，副給水調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，以滿足正常工況控制要求。該控制系統(tǒng)可 滿足初始、正常工況大小流量調(diào)節(jié)，但存在以下幾個(gè)方面的不足之處1、如果副給水調(diào)節(jié)閥 沒有采用多級(jí)降壓結(jié)構(gòu)，也同樣會(huì)產(chǎn)生空化汽蝕現(xiàn)象，使副給水調(diào)節(jié)閥的閥內(nèi)件損壞；2、由 于采用兩臺(tái)調(diào)節(jié)閥工作，控制系統(tǒng)復(fù)雜，能耗增大；3、當(dāng)要求切斷鍋爐給水時(shí)，兩臺(tái)閥門的 泄漏量比一臺(tái)閥門大，出現(xiàn)故障的概率也大。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)上述問題，提供一種高壓鍋爐給水控制閥，該控制閥結(jié)構(gòu)簡單、工 作可靠，可防止空化，可調(diào)比大，能同時(shí)滿足小流量和正常給水。 按照本實(shí)用新型的技術(shù)方案 —種高壓鍋爐給水控制閥，包括閥體、閥蓋、閥桿及閥內(nèi)件，閥內(nèi)件包括閥座、套
筒、平衡缸及閥芯構(gòu)件，閥芯構(gòu)件固定在閥桿的端部，閥體上設(shè)置有閥腔及與閥腔相通的閥
入口和閥出口，閥腔內(nèi)裝配所述閥內(nèi)件，所述閥芯構(gòu)件包括側(cè)壁開有小孔的先導(dǎo)閥芯、平衡
彈簧以及側(cè)壁和底部開有小孔的主閥芯，所述主閥芯與所述閥座相配合，所述先導(dǎo)閥芯的
頂部固定在所述閥桿上，所述先導(dǎo)閥芯套裝在所述主閥芯內(nèi)并與其相配合。 進(jìn)一步地，所述平衡缸與所述套筒之間設(shè)置有平衡密封環(huán)。所述先導(dǎo)閥芯上設(shè)置
有密封面，所述主閥芯內(nèi)設(shè)置有內(nèi)閥座，所述密封面與所述內(nèi)閥座相配合。所述先導(dǎo)閥芯及
所述主閥芯上的小孔分別有多個(gè)，呈陣列排列。 本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于本實(shí)用新型的閥芯構(gòu)件采用先導(dǎo)閥芯與主閥芯相結(jié) 合的結(jié)構(gòu)，在鍋爐初上水時(shí)，先導(dǎo)閥芯打開，通過先導(dǎo)閥芯和主閥芯上的小孔進(jìn)行小流量調(diào) 節(jié)控制；當(dāng)閥門流量增加時(shí)，由先導(dǎo)閥芯帶動(dòng)主閥芯向上運(yùn)動(dòng)，主閥芯開啟，閥門處于正常工作狀態(tài)；閥門關(guān)閉時(shí)先關(guān)閉主閥芯，后關(guān)閉先導(dǎo)閥芯。這樣就實(shí)現(xiàn)了大小流量的給水調(diào) 節(jié)，同時(shí)避免了小流量時(shí)的空化汽蝕現(xiàn)象，閥門調(diào)節(jié)性能精確，使用壽命大幅提高。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本實(shí)用新型中的閥芯構(gòu)件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為本實(shí)用新型中的先導(dǎo)閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為本實(shí)用新型中的主閥芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步的說明。 如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括閥體4、閥蓋3、閥桿2及閥內(nèi)件。閥內(nèi)件包括 閥座7、套筒6、平衡缸5及閥芯構(gòu)件。閥芯構(gòu)件固定在閥桿2的端部，閥體4上設(shè)置有閥腔 12及與閥腔12相通的閥入口 14和閥出口 13，閥腔12內(nèi)裝配所述閥內(nèi)件。本實(shí)用新型的 閥芯構(gòu)件包括側(cè)壁開有小孔15的先導(dǎo)閥芯8、平衡彈簧10以及側(cè)壁和底部開有小孔15的 主閥芯ll，主閥芯11與閥座7相配合，先導(dǎo)閥芯8的頂部固定在閥桿2上，先導(dǎo)閥芯8套 裝在主閥芯11內(nèi)并與其相配合。本實(shí)用新型的閥芯構(gòu)件采用先導(dǎo)閥芯與主閥芯11相結(jié)合 的結(jié)構(gòu)，在鍋爐初上水時(shí)，先導(dǎo)閥芯8打開，通過先導(dǎo)閥芯8和主閥芯11上的小孔15進(jìn)行 小流量調(diào)節(jié)控制；當(dāng)閥門流量增加時(shí)，由先導(dǎo)閥芯8帶動(dòng)主閥芯11向上運(yùn)動(dòng)，主閥芯11開 啟，閥門處于正常工作狀態(tài)；閥門關(guān)閉時(shí)先關(guān)閉主閥芯11，后關(guān)閉先導(dǎo)閥芯8。這樣就實(shí)現(xiàn) 了大小流量的給水調(diào)節(jié)，同時(shí)避免了小流量時(shí)的空化汽蝕現(xiàn)象，降低了噪音污染，閥門調(diào)節(jié) 性能精確，使用壽命大幅提高。當(dāng)先導(dǎo)閥芯8開啟時(shí)，主閥芯11上下壓力均衡，只需較小的 執(zhí)行機(jī)構(gòu)就能克服大的關(guān)閉壓差，先導(dǎo)閥芯8起到流體壓力平衡作用。 為了加強(qiáng)密封與平穩(wěn)性能，在平衡缸5與套筒6之間設(shè)置有平衡密封環(huán)9。 如圖3、圖4所示，先導(dǎo)閥芯8上設(shè)置有密封面16，主閥芯11內(nèi)設(shè)置有內(nèi)閥座17， 密封面16與內(nèi)閥座17相配合。先導(dǎo)閥芯8及主閥芯11上的小孔15分別有多個(gè)，呈陣列 排列。 本實(shí)用新型的工作原理如下 本實(shí)用新型的動(dòng)作方式為閥芯向上運(yùn)動(dòng)閥開(閥門故障時(shí)彈簧復(fù)位閥閉)。具體 動(dòng)作過程為薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)1接受來自DSC(集散型控制系統(tǒng))控制信號(hào)增加時(shí)，膜室氣 壓增加，使其輸出力推桿向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)與其相連接的閥桿2同時(shí)向上動(dòng)作，閥桿2與先導(dǎo) 閥芯8是通過螺紋連接的，這就使先導(dǎo)閥芯8與主閥芯11的內(nèi)閥座17的密封面脫離開，鍋 爐水流經(jīng)主閥芯11側(cè)壁上的小孔15、先導(dǎo)閥芯8上的小孔15以及主閥芯11下端的小孔 15進(jìn)行三級(jí)減壓比例調(diào)節(jié)，以滿足初給水時(shí)的小流量精確控制，此時(shí)主閥芯11與閥座7是 處于關(guān)閉位置的；當(dāng)鍋爐給水的流量要求逐漸增大時(shí)，先導(dǎo)閥芯8繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)主閥 芯11向上動(dòng)作，此時(shí)主閥芯11與閥座7的密封面開啟，通過控制主閥芯11與套筒6開啟 的流通截面實(shí)現(xiàn)正常工況大流量小壓差的調(diào)節(jié)控制。 當(dāng)薄膜式執(zhí)行機(jī)構(gòu)l接受來自DSC控制信號(hào)減小時(shí)，膜室氣壓減小，通過執(zhí)行機(jī)構(gòu) 彈簧反力作用，使其輸出力推桿向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)與其相連接的閥桿2、先導(dǎo)閥芯8同時(shí)向下動(dòng)作，先導(dǎo)閥芯8與主閥芯11是通過預(yù)壓縮的平衡彈簧10連接的，平衡彈簧10加載的預(yù) 緊力可以克服主閥芯11與套筒6、平衡密封環(huán)9之間的摩擦力，使先導(dǎo)閥芯8與主閥芯11 同步向下運(yùn)動(dòng)，減小主閥芯11與套筒6的開啟截面，減少主給水量，直到主閥芯11與閥座 7的密封面關(guān)閉。當(dāng)先導(dǎo)閥芯8繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，先導(dǎo)閥芯8壓縮平衡彈簧10直到與主閥芯 11的內(nèi)閥座17的密封面關(guān)閉，整個(gè)閥門嚴(yán)密切斷。本實(shí)用新型的泄漏等級(jí)可達(dá)ANSI CLASS V，壓力等級(jí)達(dá)ANSI 25001b。
權(quán)利要求一種高壓鍋爐給水控制閥，包括閥體(4)、閥蓋(3)、閥桿(2)及閥內(nèi)件，閥內(nèi)件包括閥座(7)、套筒(6)、平衡缸(5)及閥芯構(gòu)件，閥芯構(gòu)件固定在閥桿(2)的端部，閥體(4)上設(shè)置有閥腔(12)及與閥腔(12)相通的閥入口(14)和閥出口(13)，閥腔(12)內(nèi)裝配所述閥內(nèi)件，其特征是所述閥芯構(gòu)件包括側(cè)壁開有小孔(15)的先導(dǎo)閥芯(8)、平衡彈簧(10)以及側(cè)壁和底部開有小孔(15)的主閥芯(11)，所述主閥芯(11)與所述閥座(7)相配合，所述先導(dǎo)閥芯(8)的頂部固定在所述閥桿(2)上，所述先導(dǎo)閥芯(8)套裝在所述主閥芯(11)內(nèi)并與其相配合。
2. 按照權(quán)利要求l所述的高壓鍋爐給水控制閥，其特征是所述平衡缸(5)與所述套筒 (6)之間設(shè)置有平衡密封環(huán)(9)。
3. 按照權(quán)利要求l所述的高壓鍋爐給水控制閥，其特征是所述先導(dǎo)閥芯(8)上設(shè)置有 密封面(16)，所述主閥芯(11)內(nèi)設(shè)置有內(nèi)閥座(17)，所述密封面(16)與所述內(nèi)閥座(17) 相配合。
4. 按照權(quán)利要求l所述的高壓鍋爐給水控制閥，其特征是所述先導(dǎo)閥芯(8)及所述主 閥芯(11)上的小孔(15)分別有多個(gè)，呈陣列排列。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高壓鍋爐給水控制閥，包括閥體、閥蓋、閥桿及閥內(nèi)件，閥內(nèi)件包括閥座、套筒、平衡缸及閥芯構(gòu)件，閥芯構(gòu)件固定在閥桿的端部，閥體上設(shè)置有閥腔及與閥腔相通的閥入口和閥出口，閥腔內(nèi)裝配所述閥內(nèi)件，所述閥芯構(gòu)件包括側(cè)壁開有小孔的先導(dǎo)閥芯、平衡彈簧以及側(cè)壁和底部開有小孔的主閥芯，所述主閥芯與所述閥座相配合，所述先導(dǎo)閥芯的頂部固定在所述閥桿上，所述先導(dǎo)閥芯套裝在所述主閥芯內(nèi)并與其相配合。本實(shí)用新型采用先導(dǎo)閥芯與主閥芯相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，可實(shí)現(xiàn)大小流量的給水調(diào)節(jié)，同時(shí)避免了小流量時(shí)的空化汽蝕現(xiàn)象，閥門調(diào)節(jié)性能精確，使用壽命大幅提高。
文檔編號(hào)F22D5/34GK201496566SQ200920234059
公開日2010年6月2日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日
發(fā)明者吳杰 申請人:無錫卓爾閥業(yè)有限公司