專利名稱：高壓差調(diào)節(jié)閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種工業(yè)管道用調(diào)節(jié)閥，具體而言，是一種由多級(jí)迷宮流道的圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件構(gòu)成的高壓差調(diào)節(jié)閥。
背景技術(shù)：
火力發(fā)電、石油化工等高壓工程，都需要高壓差調(diào)節(jié)閥來控制工作介質(zhì)的入口或出口流量。然而，對(duì)于液體介質(zhì)，在高壓差下會(huì)產(chǎn)生空化作用而導(dǎo)致調(diào)節(jié)閥的閥座、閥芯等節(jié)流元件空蝕損壞，致使調(diào)節(jié)閥嚴(yán)重泄漏，甚至失去調(diào)節(jié)控制功能；對(duì)于氣(汽)體介質(zhì)，由于其可壓縮性，在高壓差下流經(jīng)閥的節(jié)流孔時(shí)，其流速高達(dá)100m/s，甚至超過聲速，其靜壓能轉(zhuǎn)換成巨大的動(dòng)能突然釋放，除對(duì)閥座、閥芯等節(jié)流元件產(chǎn)生高流速?zèng)_蝕，引起調(diào)節(jié)閥泄漏外，還會(huì)產(chǎn)生高達(dá)100分貝(dBA)以上的流體動(dòng)噪聲，對(duì)人的身心健康造成傷害。
空化、高流速?zèng)_蝕以及流體動(dòng)力噪聲均系高壓差所致。研究表明，將閥的總壓差用分級(jí)降壓的辦法即可防止液體在節(jié)流降壓過程中產(chǎn)生空化、減小氣(汽)體在節(jié)流降壓過程中的沖蝕和流體動(dòng)噪聲，是對(duì)付高壓差工況行之有效的辦法。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的就在于提供一種高壓差調(diào)節(jié)閥，其可以防止液體在節(jié)流降壓過程中產(chǎn)生空化，或者減小氣(汽)體在節(jié)流降壓過程中的沖蝕，從而有效地提高節(jié)流效率。
為達(dá)到這一目的，本實(shí)用新型采用如下的技術(shù)方案本實(shí)用新型的高壓差調(diào)節(jié)閥包括閥體、閥座、閥芯、閥桿、閥蓋以及具有多級(jí)迷宮流道的圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件等；所述節(jié)流組件由若干塊圓環(huán)板制成集成塊式，每塊圓環(huán)板上都設(shè)有若干組徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽；所述徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽呈扇形交錯(cuò)分布于圓環(huán)板的正、反面；徑向分配直槽的一端與圓環(huán)板的內(nèi)圓柱面相通，另一端與靠近環(huán)板中心的環(huán)向消能圓弧槽相通；環(huán)向消能圓弧槽按同心圓方式排列，且每?jī)蓚€(gè)環(huán)向消能圓弧槽之間有若干個(gè)呈放射形的徑向節(jié)流直槽相連，圓環(huán)板上最外圈的環(huán)向消能圓弧槽有多個(gè)徑向節(jié)流直槽與圓環(huán)板外圓柱面相通。
節(jié)流組件的圓環(huán)板上呈扇形分布的迷宮槽即為工作介質(zhì)的流道。當(dāng)閥工作時(shí)，閥芯開啟，閥前的高壓流體按開度進(jìn)入節(jié)流組件各徑向分配直槽，經(jīng)環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽多次節(jié)流降壓后，呈多股細(xì)流束在節(jié)流組件外圓柱面分散出口，從而起到很好的節(jié)流降壓作用。
本實(shí)用新型也可以設(shè)為多級(jí)迷宮流道集成塊-窗孔套筒組合型節(jié)流組件，主要是將閥在小于30-50％的開度范圍設(shè)為數(shù)塊多級(jí)迷宮節(jié)流圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件，大于該范圍開度設(shè)為窗孔套筒，并將兩者集成整體，以適用于在小開度、小流量地情況下壓差很高，而在大開度、大流量時(shí)壓差較低的場(chǎng)合。
本實(shí)用新型還可以在多級(jí)迷宮流道圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件之外套裝一個(gè)布滿小孔群的消聲套，以有效地降低流體動(dòng)噪聲。此種結(jié)構(gòu)適用于高壓氣(汽)體介質(zhì)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸小，重量輕，省料，省工時(shí)，成本低；
2、節(jié)流組件制成集成塊式整體結(jié)構(gòu)，解決了高壓下的密封難題；3、高壓流體在節(jié)流組件內(nèi)流路長(zhǎng)，節(jié)流降壓效率高；4、節(jié)流板利用率高，每塊節(jié)流板都得到充分利用；5、適用范圍廣，液體、氣(汽)體介質(zhì)均適用。


圖1為本實(shí)用新型的高壓差調(diào)節(jié)閥的剖面示意圖；圖2為本實(shí)用新型的高壓差調(diào)節(jié)閥的節(jié)流組件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2的d-d截面圖；圖4為實(shí)施例2的多級(jí)迷宮流道集成塊-套筒組合型節(jié)流組件的剖面示意圖；圖5為實(shí)施例3的多級(jí)迷宮節(jié)流圓環(huán)板-消聲套復(fù)合節(jié)流組件的剖面示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合具體實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1如圖1-3所示，本實(shí)用新型的高壓差調(diào)節(jié)閥包括閥體1、閥座2、閥蓋3、閥芯4以及具有多級(jí)迷宮流道的圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件5等；所述節(jié)流組件5由若干塊圓環(huán)板6制成集成塊式，中心為圓柱孔10，可供閥芯4上、下移動(dòng)，每塊圓環(huán)板6上均設(shè)有若干組徑向分配直槽7、環(huán)向消能圓弧槽8和徑向節(jié)流直槽9；所述徑向分配直槽7、環(huán)向消能圓弧槽8和徑向節(jié)流直槽9呈扇形交錯(cuò)分布于圓環(huán)板6的正、反面；徑向分配直槽7的一端與圓環(huán)板6的內(nèi)圓柱面6a相通，另一端與靠近圓環(huán)板6中心的環(huán)向消能圓弧槽8相通；環(huán)向消能圓弧槽8按同心圓方式排列，且每?jī)蓚€(gè)環(huán)向消能圓弧槽8之間有若干個(gè)呈放射形的徑向節(jié)流直槽9相連，圓環(huán)板6上最外圈的環(huán)向消能圓弧槽8有多個(gè)徑向節(jié)流直槽9與圓環(huán)板6外圓柱面6b相通。
圓環(huán)板6的內(nèi)圓柱面6a處為高壓差調(diào)節(jié)閥的介質(zhì)入口A，外圓柱面6b處為閥的介質(zhì)出口B。閥關(guān)閉時(shí)，閥芯4向下壓緊閥座2，通道A被切斷，通道A的介質(zhì)不能流向通道B；當(dāng)閥開啟時(shí)，閥芯4向上移動(dòng)離開閥座2，分布于節(jié)流組件5上原先被閥芯4擋住的徑向分配直槽7被打開，通道A的高壓流體即通過徑向分配直槽7進(jìn)入節(jié)流組件5，經(jīng)環(huán)向消能圓弧槽8和徑向節(jié)流直槽9的多次低流速消能降壓和高流速節(jié)流后流向閥出口通道B。
如圖2所示為本實(shí)用新型的高壓差調(diào)節(jié)閥的多級(jí)迷宮流道的圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件的結(jié)構(gòu)示意圖，它由閥芯4、閥座2、底板11、導(dǎo)向套12以及對(duì)高壓流體起多級(jí)節(jié)流降壓作用的數(shù)塊節(jié)流圓環(huán)板6等零件作成。節(jié)流圓環(huán)板6的內(nèi)圓柱面6a與閥芯4滑動(dòng)配合，因此，閥芯4可以在其中作上、下往復(fù)運(yùn)動(dòng)。閥芯4上的另設(shè)有平衡孔4a1和4a2，可將入口通道A的高壓介質(zhì)引入閥芯上方所設(shè)的平衡室13，以抵消高壓流體在閥芯4上產(chǎn)生的部分不平衡力，從而減小執(zhí)行機(jī)構(gòu)(圖中未示)的推力。將閥的全開度(100％)分成10的整數(shù)倍等份，例如10或者20，則每等份即為10％或5％開度，將節(jié)流圓環(huán)板6分成若干等分的扇形面，并使其上、下兩面各占一半，相互交錯(cuò)排列(如圖3所示的實(shí)線和虛線扇形面)，則圓環(huán)板6正、反面的一組扇形面即分別對(duì)應(yīng)該閥10％或5％的開度流道。節(jié)流圓環(huán)板的每個(gè)扇形面上均有徑向分配直槽7和按同心圓排列的消能圓弧槽8以及徑向節(jié)流直槽9。徑向分配直槽7的一端與節(jié)流圓環(huán)板6內(nèi)圓柱面6a相通，另一端與靠近圓環(huán)板6中心的消能圓弧槽8溝通。徑向分配直槽7的橫斷面形狀大小取決于調(diào)節(jié)閥的額定流量和流量特性，它可以是正方形、長(zhǎng)方形、梯形或其他形狀。消能圓弧槽8的層數(shù)與閥的工作介質(zhì)壓力和壓差有關(guān)，壓力和壓差值越大，層數(shù)越多，一般為1-5層。兩消能圓弧槽8之間和外層消能圓弧槽8與節(jié)流圓環(huán)板6外圓柱面6b之間均有若干個(gè)呈放射形的徑向節(jié)流直槽9連通。每個(gè)扇形面的直槽(包括分配直槽)數(shù)量和橫斷面總面積從圓環(huán)板6中心向外漸增，且錯(cuò)位布置。如此，內(nèi)組扇形面分布的分配直槽7、消能圓弧槽8和節(jié)流直槽9即構(gòu)成某開度的流體從節(jié)流組件5入口A到出口B，并在其中完成多級(jí)節(jié)流降壓的流道空間。流體在節(jié)流組件5中的流動(dòng)路徑如圖3中箭頭所示。
實(shí)施例2如圖4所示為多級(jí)迷宮流道集成塊-窗孔套筒組合型節(jié)流組件，為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式，其主要是將閥在小于30-50％開度范圍設(shè)為數(shù)塊多級(jí)迷宮節(jié)流圓環(huán)板6，大于該范圍開度設(shè)為窗孔套筒2f，并將兩者集成整體。由該節(jié)流組件構(gòu)成的高壓差調(diào)節(jié)閥，在小于30-50％開度范圍工作時(shí)，高壓流體從迷宮節(jié)流圓環(huán)板6的徑向分配直槽7入口，經(jīng)多級(jí)降壓流向閥后；在大于該開度范圍工作時(shí)，高壓流體從窗孔套筒2f的節(jié)流窗孔2f1進(jìn)入直接流向閥后。因此，這種調(diào)節(jié)閥適用于在小開度、小流量的情況下壓差很高，而在大開度、大流量時(shí)壓差較低的場(chǎng)合，如火力發(fā)電機(jī)組的鍋爐主給水調(diào)節(jié)閥。
實(shí)施例3如圖5所示為多級(jí)迷宮節(jié)流板-消聲套復(fù)合節(jié)流組件，為本實(shí)用新型的又一實(shí)施例，適用于高壓氣(汽)體介質(zhì)，其主要是在迷宮節(jié)流板集成塊式節(jié)流組件5之外套裝一個(gè)布滿小孔群的消聲套2g。這種節(jié)流組件構(gòu)成的高壓差調(diào)節(jié)閥工作時(shí)，高壓氣(汽)體先給多級(jí)迷宮節(jié)流圓環(huán)板6節(jié)流減速減壓，再經(jīng)過消聲套2g的小孔群2g1降低其流體動(dòng)噪聲后匯集流向閥后。此外，還可以在這種高壓差調(diào)節(jié)閥的出口通道增設(shè)一個(gè)減溫水霧化器或在其閥后串聯(lián)一臺(tái)減溫器，即構(gòu)成火力發(fā)電機(jī)組蒸汽旁路閥或蒸汽熱力系統(tǒng)的減溫減壓調(diào)節(jié)閥。
權(quán)利要求1.一種高壓差調(diào)節(jié)閥，包括閥體、閥座、閥芯以及閥蓋等，其特征在于還包括具有迷宮流道的圓環(huán)板集成塊式節(jié)流組件。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述節(jié)流組件由若干塊圓環(huán)板制成集成塊式，每塊圓環(huán)板上都設(shè)有若干組徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽。
3.如權(quán)利要求2所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽呈扇形交錯(cuò)分布于圓環(huán)板的正、反面。
4.如權(quán)利要求2所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于徑向分配直槽的一端與圓環(huán)板的內(nèi)圓柱面相通，另一端與靠近環(huán)板中心的環(huán)向消能圓弧槽相通；環(huán)向消能圓弧槽按同心圓方式排列，且每個(gè)環(huán)向消能圓弧槽之間有若干個(gè)呈放射形的節(jié)流直槽相連，圓環(huán)板上最外圈的環(huán)向消能圓弧槽有多個(gè)節(jié)流直槽與圓環(huán)板外圓柱面相通。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于徑向分配直槽在圓環(huán)板上的分布按10的整數(shù)倍等分。
6.如權(quán)利要求2-4中任一項(xiàng)所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于環(huán)向消能圓弧槽的層數(shù)隨閥的工作介質(zhì)的壓力和壓差的增大而增多，一般為1-5層。
7.如權(quán)利要求1所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于閥芯上另設(shè)有平衡孔，可將入口通道的高壓介質(zhì)引入閥芯上方所設(shè)的平衡室。
8.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于節(jié)流組件可設(shè)為多級(jí)迷宮流道集成塊-窗孔套筒組合型，閥的小于30-50％開度范圍設(shè)為多級(jí)迷宮流道的圓環(huán)板，大于該范圍為設(shè)為窗孔套筒，且兩者集成整體。
9.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于節(jié)流組件之外套裝有一個(gè)布滿小孔群的消聲套。
10.如權(quán)利要求9所述的高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征在于所述高壓差調(diào)節(jié)閥的出口通道處還可增設(shè)一個(gè)減溫水霧化器或在閥后串聯(lián)一臺(tái)減溫器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高壓差調(diào)節(jié)閥，其特征是包括具有迷宮流道圓環(huán)板的集成塊式節(jié)流組件，所述節(jié)流組件由若干塊圓環(huán)板制成集成塊式，每塊圓環(huán)板上都設(shè)有若干組徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽；所述徑向分配直槽、環(huán)向消能圓弧槽和徑向節(jié)流直槽呈扇形交錯(cuò)分布于圓環(huán)板的正、反面。閥工作時(shí)，閥芯開啟，閥前的高壓流體按開度進(jìn)入節(jié)流組件各分配槽，分別在各自的迷宮流道中轉(zhuǎn)彎折流，并經(jīng)多次節(jié)流降壓后，呈多股細(xì)流束在節(jié)流組件外圓柱面分散出口，并在閥體與節(jié)流組件之間的環(huán)形腔匯集流向閥后，從而可以有效地提高節(jié)流效率。
文檔編號(hào)F16K47/00GK2656768SQ03255379
公開日2004年11月17日 申請(qǐng)日期2003年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月9日
發(fā)明者晏澤榮 申請(qǐng)人:晏澤榮