專利名稱：漸變流道式高差壓流量調(diào)節(jié)截止閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種流體在高溫、高壓、高差壓工況下大范圍的流量調(diào)節(jié)截止閥，屬于熱工水利學(xué)領(lǐng)域，可應(yīng)用于機(jī)械、石油、化工、熱電站等工業(yè)領(lǐng)域。
在現(xiàn)有技術(shù)中，目前廣泛應(yīng)用于石油工業(yè)稠油熱采現(xiàn)場(chǎng)的閥門(mén)，以楔形閘閥代用調(diào)節(jié)，由于閘閥一道節(jié)流其流阻系數(shù)小，因而在高差壓下流體流速很高，流量隨行程變化率很大，閘閥手輪一動(dòng)，要么流量很小，要么流量很大，無(wú)法實(shí)現(xiàn)流量的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)。參見(jiàn)《閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè)》，楊源泉主編，機(jī)械工業(yè)出版社，P34～45?！鞍宋濉逼陂g，由勝利石油管理局勘探設(shè)計(jì)院與西安市高壓閥門(mén)廠合作開(kāi)發(fā)的JT65Y250V型高壓蒸汽調(diào)節(jié)截止復(fù)合閥，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附


圖1，其節(jié)流流道屬于活塞過(guò)孔式調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行測(cè)試曲線見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖2，從特性曲線上看，曲線過(guò)陡，不能達(dá)到在全行程范圍內(nèi)有效地調(diào)節(jié)流量的目地。參見(jiàn)《石油礦場(chǎng)機(jī)械》1998年第二期P34-36頁(yè)。另外由西安交通大學(xué)設(shè)計(jì)的GYY高溫高壓差調(diào)節(jié)閥，見(jiàn)說(shuō)明書(shū)附圖3，該閥利用臨界流實(shí)現(xiàn)流體的高壓降以改善流量調(diào)節(jié)特性，但閥內(nèi)的流體達(dá)到臨界流速，不僅調(diào)節(jié)性能沒(méi)有得到根本的改善，而且伴隨高速流而引起振動(dòng)、沖蝕和噪聲等嚴(yán)重問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足和缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種用于高溫、高壓、高差壓下的流量調(diào)節(jié)閥—漸變流道式高差壓流量調(diào)節(jié)截止閥，以滿足高溫、高壓下的流體大壓差及流量的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，而且沖蝕、振動(dòng)、噪聲大為降低，提高了閥門(mén)運(yùn)行壽命和可靠性。
本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)方案是閥門(mén)由閥體，閥座，閥芯，閥桿，密封，手輪絲杠傳動(dòng)部分，位置指示刻度尺等組成。其特征在于閥芯與閥套端頭焊接而成，在閥芯的外圓表面上設(shè)有環(huán)槽，每個(gè)環(huán)槽中設(shè)置4～8個(gè)沿圓周方向均布的徑向孔，在兩環(huán)槽中間的環(huán)帶體上設(shè)置4～8個(gè)圓周方向均布的軸向槽道，徑向環(huán)槽與軸向槽道相互溝通，共同構(gòu)成閥芯的相互交錯(cuò)的曲折流道。而曲折流道的過(guò)流面積沿流動(dòng)方向由小到大漸變，閥桿端頭部為球狀面，桿身為圓柱狀。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)，流阻系數(shù)大，高降壓下的流速低，閥門(mén)降壓能力強(qiáng)，流量與開(kāi)度特性曲線的線性關(guān)系好，便于流量準(zhǔn)確調(diào)節(jié)，而且閥門(mén)具有調(diào)節(jié)范圍寬，壓降范圍大，流體對(duì)閥門(mén)的沖蝕小，引起閥門(mén)振動(dòng)和噪聲小。另外閥門(mén)結(jié)構(gòu)緊湊并與現(xiàn)有閥門(mén)結(jié)構(gòu)形式尺寸一致，便于現(xiàn)場(chǎng)安裝和改造。同時(shí)，閥芯結(jié)構(gòu)便于加工。另外流體在閥芯流速低，可采用一般材料以降低制造成本。
附
圖1為JT65Y250V型高壓蒸汽調(diào)節(jié)截止復(fù)合閥結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為JT65Y250V型高壓蒸汽調(diào)節(jié)截止復(fù)合閥現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)閥門(mén)開(kāi)度百分率(b。％)與流量百分率(a。％)曲線。
附圖3為GYY型高溫高壓蒸汽調(diào)節(jié)閥。
附圖4為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5為本實(shí)用新型位于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，閥芯與閥桿閥座的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖6為本實(shí)用新型位于中間工作狀態(tài)時(shí)，閥芯與閥桿間的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖7為本實(shí)用新型閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖8為本實(shí)用新型閥套結(jié)構(gòu)示意圖。
下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖4、圖5、圖6、圖7、圖8詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)，技術(shù)特征及工作過(guò)程。如圖4所示，本實(shí)用新型由閥體[1]，閥座[2]，閥芯[3]，閥桿[4]，密封[5]，手輪絲杠傳動(dòng)部分[6]，位置指示刻度尺[7]等組成。如圖5所示，閥芯[3]與閥套[8]兩端焊接而成。如圖8所示，閥套[8]的內(nèi)表面為圓錐面，一端頭布置8個(gè)徑向孔[9]。如圖7所示，閥芯[3]特征是在外表面開(kāi)有環(huán)槽[14]、[15]、[16]、[17]、[18]，在各環(huán)槽上沿徑向布置4～8個(gè)小孔流道，見(jiàn)圖7C-C剖面圖所示。在相鄰環(huán)槽的環(huán)帶體上[10]、[11]、[12]、[13]，布置有4～8個(gè)圓周方面均布沿軸向方向開(kāi)的方形槽道，見(jiàn)圖7B-B剖面圖所示。
閥套[8]與閥芯[3]組配兩端頭焊接而成，閥芯外表面的環(huán)槽與環(huán)帶體上軸向槽道，構(gòu)成相互交錯(cuò)的曲折流道見(jiàn)圖7。
本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下如圖5所示，當(dāng)閥桿[4]插入閥芯[3]接觸閥座[2]時(shí)，閥門(mén)處于截止?fàn)顟B(tài)。如圖6所示，閥桿[4]后退時(shí)，流體進(jìn)入閥芯，流量由零逐漸增大，流體經(jīng)閥芯徑向孔道，流進(jìn)環(huán)槽，再經(jīng)環(huán)帶開(kāi)的軸向槽道進(jìn)入下一級(jí)環(huán)槽，然后通過(guò)相鄰環(huán)帶開(kāi)的軸向槽道再進(jìn)入下一級(jí)環(huán)槽，如此這樣，最后經(jīng)閥套徑向孔[9]流出。由于流體的流經(jīng)路線曲曲折折，因此流體壓力降低，當(dāng)閥桿進(jìn)一步后退時(shí)，流量由小逐漸變大，流體由最靠近閥桿端部的未被閥桿堵住的徑向圓孔道進(jìn)入閥芯，經(jīng)構(gòu)成的交錯(cuò)曲折流道，然后流出閥芯[3]經(jīng)閥套徑向孔[9]流出。當(dāng)閥桿端部退至最后一道環(huán)槽的徑向孔洞全部露出時(shí)，閥桿此時(shí)由倒密封結(jié)構(gòu)限位，此時(shí)閥門(mén)處于全開(kāi)狀態(tài)。通過(guò)本實(shí)用新型的手輪絲桿[6]調(diào)節(jié)閥桿[4]的運(yùn)動(dòng)位置，可實(shí)現(xiàn)其出口流量與出口壓力使之滿足實(shí)際工況需求。
設(shè)計(jì)例本實(shí)用新型設(shè)計(jì)實(shí)例如用于高溫、高壓、高差壓下的蒸汽流量調(diào)節(jié)截止閥，工作壓力14MPa，入口干度小于0.9，壓降小于4MPa，流量調(diào)節(jié)范圍1500～12000Kg/h，工作行程為75mm。
權(quán)利要求1.一種漸變流道式高差壓流量調(diào)節(jié)截止閥，由閥體、閥座、閥芯、閥桿、密封、手輪絲杠傳動(dòng)部分與位置指示刻度尺等組成。其特征在于閥芯與閥套端頭焊接而成，在閥芯的外圓表面上設(shè)有環(huán)槽，每個(gè)環(huán)槽中設(shè)置4～8個(gè)沿圓周方向均布的徑向孔，在兩環(huán)槽中間的環(huán)帶體上設(shè)置4～8個(gè)圓周方向均布的軸向槽道，徑向環(huán)槽與軸向槽道相互溝通，共同構(gòu)成閥芯的相互交錯(cuò)的曲折流道。而曲折流道的過(guò)流面積沿流動(dòng)方向由小到大漸變，閥桿端頭部為球狀面，桿身為圓柱狀。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種流體在高溫、高壓、高差壓工況下大范圍流量調(diào)節(jié)截止閥,它主要由閥體(1),閥座(2),閥芯(3),閥桿(4),密封(5),手輪絲杠傳動(dòng)部分(6),位置指示刻度尺(7)等組成。其主要特征是利用閥芯漸變流道,區(qū)區(qū)折折,交錯(cuò)整體均勻分布,可實(shí)現(xiàn)高溫、高壓工況下流體大差壓流量的準(zhǔn)確調(diào)節(jié),大流量小壓降,小流量大壓降,具有寬廣的調(diào)節(jié)幅度。而且沖蝕、振動(dòng)、噪聲大為降低,提高了閥門(mén)運(yùn)行壽命和可靠性?？蓱?yīng)用于機(jī)械、石油、化工、熱電站等工業(yè)領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F16K1/52GK2403959SQ99209309
公開(kāi)日2000年11月1日 申請(qǐng)日期1999年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月17日
發(fā)明者楊柳意 申請(qǐng)人:楊柳意