[实用新型]一种角式阀体的高压差阀门

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种阀门结构，具体涉及一种高压差阀门的阀体结构。

背景技术

高压差阀门是电站、石化等行业的机组和系统中的重要阀门和关键阀门，如火力发电厂给水系统中配套安装的最小流量阀(给水泵再循环阀)，在超超临界机组上使用时其进出口端的最大压差可达近40MPa，并且在阀门关闭时需要确保达到零泄漏，工况要求极其苛刻。此外，在石化、煤化工等行业也配套安装有一些具有苛刻使用要求的高压差调节类阀门。目前国内机组和设备上安装使用的这类苛刻工况的高压差调节类阀门基本还依赖进口。与国内厂家的产品相比，进口的高压差阀门具有更为稳定可靠的使用性能以及相对较长的使用寿命，但由于产品结构设计方面的限制，进口产品在使用时也存在一些缺点，如最小流量阀，目前国内主要的进口产品为美国CCI公司和Copes-Vulcan公司的产品，CCI公司的迷宫式最小流量阀(图1)为了提高阀门的密封性能采用了流关型的设计，即介质由迷宫节流芯包外侧流入、经阀座密封面处向下流出，由于小开度时介质经节流降压后会形成汽、液两相流流动，在迷宫节流的出口处介质因体积膨胀而使流速显著加快，致使阀门在小开度运行时密封面会受到较严重的冲刷，因而CCI产品不得不将阀门的运行要求设置为到达10％开度时要快速关闭，而Copes-Vulcan公司的最小流量阀产品，为了克服这一缺陷，介质流向采用相反的流开型的设计，虽然产品可以在小开度运行，但由于阀门压力高、介质对阀芯的上顶力大，因此关闭时流开型的设计非常不利于阀门的密封。

目前国内外高压差调节类阀门产品的阀座、阀芯、节流件(套筒组件)三者之间的基本的位置关系均为：阀芯和节流件(套筒组件)位于阀座的上方。当阀门为流关型即上进下出的设计时，介质为自节流件(套筒组件)外侧向中间流动，阀门关闭时介质压力作用于阀芯上方可大大提高阀门的密封能力，但阀门在小开度运行时，如果介质在减压后段会形成汽、液两相流流动或介质为气体，由于此时压差最高并且介质经减压后体积膨胀流速显著增大，阀座和阀芯的密封面会受到较严重的冲刷乃至气蚀破坏；而当阀门采用流开型即下进上出的设计时，介质为自节流件(套筒组件)中间向外侧流动，小开度运行时阀座和阀芯的密封面受介质冲刷和气蚀破坏的可能性要小于前述的流关型结构，但阀门关闭时高压介质作用于阀芯下方，介质对阀芯的上顶力会很不利于阀门实现可靠的密封。即对于现行的高压差调节类阀门所采取的阀座、阀芯、节流件(套筒组件)的组合型式来说，无论流向如何选择，保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷气蚀破坏都是一对矛盾，不能同时兼顾两者，只能二者取其一，而这两者对阀门的使用性能来说都是很重要的。为了解决这一问题，本实用新型申请人在2014年1月23日所提出并于2014年7月9日获得授权的中国实用新型专利ZL201420044593.7《高压差调节阀的结构》中，公开了一种基于阀座、阀芯、节流件(套筒组件)的新的组合模式的高压差调节类阀门的结构形式(如图2所示)，该结构把多级节流组件(4)移至阀座(2)的下侧，在阀芯或阀芯组件(3)的下端设置带导流窗口的节流套筒(3-1)，介质从阀体(1)的入口端进入阀座(2)上方，经过节流套筒(3-1)的导流窗口进入到节流套筒(3-1)下端，再经多级节流组件(4)节流减速后流出至多级节流组件(4)外侧的环形的空腔(5)，从空腔(5)处再流至阀体(1)的出口端。由于介质流向为流关型并且介质是在节流前流经密封面处，因而使保证阀门的密封可靠性和减小小开度时密封面的冲刷气蚀破坏这两个产品的性能要求能够同时得到满足。