對(duì)沖式抗氣蝕閥籠及具有該閥籠的調(diào)節(jié)閥的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種閥門的密封機(jī)構(gòu)，包括設(shè)置在所述的閥門的填料倉內(nèi)且自下而上依次設(shè)置的填料函，第一軸套、石墨填料環(huán)、第二軸套、套環(huán)、第三軸套、PTFE或PTFE-碳填料環(huán)，第四軸套以及設(shè)置在填料倉上部的彈簧包組件和壓蓋，所述的套環(huán)內(nèi)外兩側(cè)分別形成有內(nèi)環(huán)凹槽和外環(huán)凹槽，所述的內(nèi)環(huán)凹槽和內(nèi)環(huán)凹槽由貫通的通孔連通以允許潤滑油進(jìn)入套環(huán)內(nèi)側(cè)。本實(shí)用新型的密封機(jī)構(gòu)具有PTFE或PTFE-碳和石墨組件的雙重能力，最高承受溫度最高至232℃，具有低摩擦力使泄漏排放，滿足防火測(cè)試方案，同時(shí)采用多級(jí)軸套和中心套環(huán)的設(shè)計(jì)保證的閥桿或閥軸在閥蓋中心的正確配合,克服了填料系統(tǒng)對(duì)閥性能帶來的性能障礙，有效延長了填料系統(tǒng)的使用時(shí)間，而且通過設(shè)置兩重密封結(jié)構(gòu)并優(yōu)化結(jié)構(gòu)，使其能同時(shí)滿足溫度壓力和潤滑密封的要求。
【專利說明】對(duì)沖式抗氣蝕閥籠及具有該閥籠的調(diào)節(jié)閥
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及閥門【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種對(duì)沖式抗氣蝕閥籠及具有該閥籠的調(diào)節(jié)閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在自動(dòng)化程度較高的控制系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)閥通常作為自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的終端執(zhí)行裝置，接受控制信號(hào)并按照控制信號(hào)所要求的方向和大小，通過改變閥芯行程來改變閥的阻力系統(tǒng)，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作靈敏度直接關(guān)系著調(diào)節(jié)系統(tǒng)的質(zhì)量。
[0003]據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際統(tǒng)計(jì)有70%左右的故障出自調(diào)節(jié)閥，在日常維護(hù)中總結(jié)分析影響調(diào)節(jié)閥安全運(yùn)行的因素，其中閥芯、閥座變形泄漏是影響調(diào)節(jié)閥安全運(yùn)行的主要因素之一。調(diào)節(jié)閥往往使用于高壓環(huán)境，其工作方式是利用閥芯與閥座之間的通流面積突然縮小而后再突然擴(kuò)大的節(jié)流作用來降低流體壓力，整個(gè)閥上的高壓降都作用于閥芯與閥座構(gòu)成的節(jié)流副上。調(diào)節(jié)閥流體介質(zhì)直接沖蝕閥芯，尤其是在小開度下，由于閥芯與閥座之間間隙小，介質(zhì)壓差大，流速高，閥芯沖蝕嚴(yán)重，而造成閥芯、閥座變形泄漏，從而縮短調(diào)節(jié)閥的使用壽命。
[0004]現(xiàn)有的單座調(diào)節(jié)閥如前所述只存在閥芯與閥座之間的一級(jí)節(jié)流作用，而目前己有一種在單座閥上再設(shè)置一閥籠的籠式單座閥，此閥籠將閥芯包圍于其中，并且在閥籠上設(shè)置多個(gè)節(jié)流孔，這樣當(dāng)流體介質(zhì)經(jīng)過閥芯與閥座之后，再經(jīng)過閥籠上的節(jié)流孔進(jìn)行一次節(jié)流降壓，改善流體介質(zhì)對(duì)閥芯與閥座的氣蝕和沖刷。
[0005]然而，目前的籠式單座調(diào)節(jié)閥對(duì)于氣蝕和沖刷仍不能達(dá)到理想的效果，尤其是用于電廠，煤礦工行業(yè)的高壓差閥門，在流體流道中，如果下游壓力恢復(fù)足以使得閥門出口壓力提高到高于液體的蒸汽壓力，氣泡會(huì)破裂或向內(nèi)爆炸，從而產(chǎn)生氣蝕。氣蝕對(duì)閥門的損壞很大，還有可能會(huì)損壞鄰近的下游管道。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)缺陷，而提供一種能有效提高抗氣蝕效果的閥籠及具有該閥籠的調(diào)節(jié)閥。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的所采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，由至少兩級(jí)中心設(shè)置有閥芯通孔的閥籠套組在一起組成，所述的各級(jí)閥籠上分別形成有對(duì)應(yīng)的節(jié)流孔和定位孔，所述的節(jié)流孔的外壁直徑大于內(nèi)壁直徑，貫穿各級(jí)閥籠定位孔的定位銷將各級(jí)閥籠熱裝在一起。
[0009]其由從外到內(nèi)套組在一起的一級(jí)閥籠、二級(jí)閥籠和三級(jí)閥籠組成，所述的二級(jí)閥籠的外壁面上形成有多個(gè)環(huán)凹槽，形成在二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔設(shè)置在環(huán)凹槽內(nèi)。
[0010]所述的一級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔在環(huán)周向方向上交錯(cuò)設(shè)置。
[0011]所述的二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和三級(jí)閥籠上的節(jié)流孔同軸設(shè)置。
[0012]所述的節(jié)流孔的內(nèi)壁直徑從大到小依次是一級(jí)閥籠，二級(jí)閥籠，三級(jí)閥籠。
[0013]—種使用如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)對(duì)沖式抗氣蝕閥籠的閥門。[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型將多個(gè)分布有節(jié)流孔的閥籠套組在一起，讓流體通過多級(jí)節(jié)流孔噴射進(jìn)閥籠內(nèi)部，使流體壓力逐級(jí)降低，能有效的減少或避免氣蝕的發(fā)生，從而減少氣蝕對(duì)閥芯和閥座的侵蝕，甚至是下游管道的侵蝕，大大延長了閥門在高壓差流體工礦中的使用壽命，而且拆卸方便，當(dāng)采用本實(shí)用新型的閥門時(shí)，不需要拆下整個(gè)閥門就可以更換內(nèi)件，降低了維修成本和時(shí)間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1所示為本實(shí)用新型的一級(jí)閥籠截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖2所示為本實(shí)用新型的一級(jí)閥籠展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3所示為本實(shí)用新型的二級(jí)閥籠截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖4所示為本實(shí)用新型的二級(jí)閥籠展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖5所示為本實(shí)用新型的三級(jí)閥籠截面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖6所示為本實(shí)用新型的三級(jí)閥籠展開結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖7所示為本實(shí)用新型的閥籠整體截面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]如圖1-7所示，本實(shí)用新型的閥籠為三級(jí)對(duì)沖式抗氣蝕閥籠結(jié)構(gòu)，其包括中心處形成有通孔用以允許閥芯及閥桿穿過的三級(jí)閥籠3，固定地套設(shè)在三級(jí)閥籠下部外側(cè)的二級(jí)閥籠2以及套設(shè)在二級(jí)閥籠外側(cè)的一級(jí)閥籠1，所述的一級(jí)閥籠、二級(jí)閥籠均為筒狀結(jié)構(gòu)，其中，所述的三級(jí)閥籠為階梯軸式結(jié)構(gòu)，所述的二級(jí)閥籠和一級(jí)閥籠依次套設(shè)在其小直徑端外側(cè)，組裝后的閥籠整體為柱狀結(jié)構(gòu)，這樣能在需要維修時(shí)便捷地整體抽出以對(duì)內(nèi)件進(jìn)行維修或更換，同時(shí)在一級(jí)閥籠的頂部形成階梯臺(tái)式外止口結(jié)構(gòu)，可以有效保證定位的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，同時(shí)也便于從頂部拆卸。在所述的一級(jí)閥籠、二級(jí)閥籠以及三級(jí)閥籠的筒壁上環(huán)周設(shè)置有多個(gè)一一對(duì)應(yīng)的節(jié)流孔，同時(shí)為便于定位三個(gè)閥籠，在一級(jí)閥籠、二級(jí)閥籠和三級(jí)閥籠上分別設(shè)置有定位孔，將三個(gè)定位孔對(duì)準(zhǔn)后熱連接并插入定位銷即可實(shí)現(xiàn)各節(jié)流孔按設(shè)計(jì)方案對(duì)齊，對(duì)齊方式可以為均同軸設(shè)置也可為錯(cuò)開設(shè)置等。其中，在每級(jí)閥籠的軸向上兩列相鄰的節(jié)流孔上下交錯(cuò)設(shè)置。
[0025]三個(gè)閥籠材料一般用17-4PH H900或440C。組裝時(shí)，先將定位銷插入三級(jí)閥籠上的定位孔內(nèi)，然后將二級(jí)閥籠加熱，將其上的定位槽對(duì)準(zhǔn)定位銷套裝在三級(jí)閥籠外圍，上端直至與表面完全貼合，之后冷卻；最后再用同樣的方法將一級(jí)閥籠與它們套組在一起，最后冷卻成型。
[0026]如附圖所示，三個(gè)閥籠上面的節(jié)流孔均是外壁直徑比內(nèi)壁直徑要大，這是為了使上一個(gè)節(jié)流孔口處的流體能有足夠的恢復(fù)體積。優(yōu)選地，所述的節(jié)流孔包括外側(cè)的圓筒形和內(nèi)側(cè)的圓臺(tái)形兩部分，兩部分同軸設(shè)置且圓臺(tái)形的內(nèi)側(cè)底面與圓筒直徑相同，這樣能在限定節(jié)流孔出口大小的前提下盡可能保證足夠的恢復(fù)體積。
[0027]進(jìn)一步地，閥籠上的節(jié)流孔的內(nèi)壁直徑從大到小依次是一級(jí)閥籠，二級(jí)閥籠，三級(jí)閥籠；這樣設(shè)計(jì)的目的是為了得到不均勻的壓力降，第一階段帶走大部分的壓力降，第二階段又帶走一部分壓力降，所以最后階段有非常小的壓力降，這樣就可以控制流體壓力很接近蒸汽壓，但是不會(huì)降到蒸汽壓以下，從而消除氣蝕。
[0028]作為優(yōu)選方案，所述的二級(jí)閥籠的外壁面上形成有多個(gè)環(huán)凹槽20，形成在二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔設(shè)置在環(huán)凹槽內(nèi)。同時(shí)所述的一級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔在環(huán)周向方向上交錯(cuò)設(shè)置，所述的二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和三級(jí)閥籠上的節(jié)流孔同軸設(shè)置。這樣設(shè)計(jì)的原因是因?yàn)榈谝浑A段帶走大部分的壓力降，需要更大部分的恢復(fù)體積，而環(huán)凹槽的設(shè)計(jì)增大了恢復(fù)體積，同時(shí)使其有一個(gè)更加寬松的裝配環(huán)境。
[0029]在流體工礦中，閥門運(yùn)行時(shí)，流體從閥籠外部流經(jīng)節(jié)流孔向閥籠內(nèi)部噴射。流體在流經(jīng)一級(jí)閥籠I的時(shí)候，壓力會(huì)降低一些，經(jīng)過二級(jí)閥籠2時(shí)，壓力又會(huì)有所降低，經(jīng)過三級(jí)閥籠3時(shí)，壓力再次降低，而噴射流會(huì)集中在閥籠中央位置，氣泡的破裂也會(huì)在這片區(qū)域，不會(huì)對(duì)閥門部件造成影響。并且還能降低噪音。
[0030]在壓降不是很大的情況下，可以用二級(jí)對(duì)沖式抗氣蝕閥籠控制氣蝕，即只有外閥籠和內(nèi)閥籠，其結(jié)構(gòu)與上述三級(jí)對(duì)沖式抗氣蝕閥籠結(jié)構(gòu)類似，所述的內(nèi)閥籠可以是在環(huán)周分布的節(jié)流孔；也可采用先在外壁上開環(huán)形槽，之后在槽中環(huán)周打節(jié)流孔的設(shè)計(jì)，當(dāng)然也可視工況采用四級(jí)或者更多級(jí)的組合設(shè)計(jì)。
[0031]本實(shí)用新型的目的就是盡可能的消除氣蝕，為了消除氣蝕，使用多級(jí)降壓式閥籠，把通過閥門的壓降分成數(shù)個(gè)較小的壓降，每一個(gè)較小壓降都確保其縮流斷面處的壓力大于蒸汽壓力，因此沒有蒸汽氣泡會(huì)形成，即通過控制壓力降來消除氣蝕從而防止破壞，如果通過閥門的壓力降經(jīng)過控制而使得局部壓力不會(huì)低于蒸汽壓力，那么蒸汽氣泡就不會(huì)形成，沒有蒸汽氣泡的破裂，也就不會(huì)產(chǎn)生氣蝕。
[0032]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，其特征在于，由至少兩級(jí)閥籠套組在一起組成，所述的各級(jí)閥籠上分別形成有對(duì)應(yīng)的節(jié)流孔和定位孔，所述的節(jié)流孔的外壁直徑大于內(nèi)壁直徑，貫穿各級(jí)閥籠定位孔的定位銷將各級(jí)閥籠熱裝在一起。
2.如權(quán)利要求1所述的對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，其特征在于，其由從外到內(nèi)套組在一起的一級(jí)閥籠、二級(jí)閥籠和三級(jí)閥籠組成，所述的二級(jí)閥籠的外壁面上形成有多個(gè)環(huán)凹槽，形成在二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔設(shè)置在環(huán)凹槽內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，其特征在于，所述的一級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔在環(huán)周向方向上交錯(cuò)設(shè)置。
4.如權(quán)利要求3所述的對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，其特征在于，所述的二級(jí)閥籠上的節(jié)流孔和三級(jí)閥籠上的節(jié)流孔同軸設(shè)置。
5.如權(quán)利要求2-4任一項(xiàng)所述的對(duì)沖式抗氣蝕閥籠，其特征在于，所述的節(jié)流孔的內(nèi)壁直徑從大到小依次是一級(jí)閥籠，二級(jí)閥籠，三級(jí)閥籠。
6.—種使用如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)對(duì)沖式抗氣蝕閥籠的調(diào)節(jié)閥。
【文檔編號(hào)】F16K47/08GK203421279SQ201320455953
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】陳婷, 卓杰偉, 卓木富 申請(qǐng)人:天津奧美自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司