[发明专利]一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀

说明书

本发明涉及阀门领域，具体涉及可应用于含固多相流介质工况的一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀。本发明包括阀体、阀芯、阀座，阀芯上开设流道槽；阀芯可回转的配合于阀座上，且各流道槽沿阀芯轴向环绕布置后共同形成螺旋槽结构，从而在含固多相流介质沿流道槽行进时可推动阀芯作相对阀座轴线的回转动作。本发明操作灵活度极高，能够延缓含固多相流介质对阀内件的磨蚀破坏速率，从而可在确保阀内件的高使用寿命的前提下，有效减少甚至杜绝阀内出现含固多相流介质的沉积堵塞状况，工作可靠性可得到显著提升。

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体涉及可应用于含固多相流介质工况的一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀。

背景技术

随着原油重质化、劣质化趋势的加剧，市场对轻质油品需求的不断增加以及环保法规的日益严格，煤炭及重/渣油的高效转化和清洁利用成为世界炼油工业关注的焦点，其解决途径则分别有：煤直接液化、煤油混炼、劣质重/渣油加氢裂化等诸多化工工艺，这些工艺中涉及到大量的含固多相流介质的流动控制。特别是热高压分离器的控制阀，其是工艺装置中不可或缺的关键设备，使用工况非常苛刻，需面向高温、高压差、腐蚀、含固多相流等介质环境。此类控制阀多是采用角式结构，洁净式阀腔设计，阀内件则主要采用锥头阀芯和文丘里阀座型式，通过阀芯的抛物线型/直线型形面与阀座之间形成节流面积变化，来实现对多相流介质的控制，满足工艺需求。

如中国专利CN 107725833 B公开了一种减压阀，在阀体内设置有至少两套阀芯阀座，将流体进行减压后排至阀出口。共用一个主阀体，彼此之间相互独立，互不干扰，可灵活切换或者同时使用。该技术方案仅是冗余设置了一套阀芯阀座，并未有效解决含固量较大时堵塞、局部磨蚀等问题。

而中国专利CN 104633134 B公开了一种加氢裂化热高分高压调节角阀，包括阀体和上盖，阀体内设有阀芯和阀座，阀座内设有第一节流板和第二节流板，阀座上部沿圆周方向均匀设有多个阀座节流窗；阀芯上设有第一节流套和第二节流套，第一节流套位于第二节流套内圈，第一节流套上沿圆周方向设有多个均匀分布的第一腰形流道孔，第二节流套上沿圆周方向设有多个均匀分布的第二腰形流道孔，多个第一腰形流道孔和多个第二腰形流道孔一一对应形成流通通道，第一节流套上沿圆周方向设有多个矩形的流量调节窗口。其结构复杂，只能适合含固量较少的工况使用，在含固量较大时，则极易发生堵塞，且无法解决局部磨蚀的问题。

针对该类阀门在使用过程中存在的阀内件损坏严重而导致的使用寿命短的问题，尤其是若介质含固量较高、介质粘度大时，小开度条件下更容易发生含固多相流介质的沉积堵塞状况，研究并改进阀门的材料与结构，提高并延长阀门的有效使用寿命，是业内技术人员关注并研究的重点。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种结构合理而实用的阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀；本发明操作灵活度极高，能够延缓含固多相流介质对阀内件的磨蚀破坏速率，从而可在确保阀内件的高使用寿命的前提下，有效减少甚至杜绝阀内出现含固多相流介质的沉积堵塞状况，工作可靠性可得到显著提升。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种阀芯自旋式被动防控型含固多相流控制阀，包括阀体，阀体阀腔构成用于容纳阀芯的容纳腔；阀腔内还布置有阀座，阀芯与阀座彼此同轴且阀芯外柱面与阀座套腔间构成密封面式轴向滑移配合关系，阀芯上开设有起到流量控制功能的流道槽；阀腔处贯穿式的开设有连通外部环境的介质进口及介质出口，以使得含固多相流介质经由介质进口涌入后，能通过流道槽所形成的液流通路进入介质出口；其特征在于：阀芯可回转的配合于阀座上，且各流道槽沿阀芯轴向环绕布置后共同形成螺旋槽结构，从而在含固多相流介质沿流道槽行进时可推动阀芯作相对阀座轴线的回转动作。

优选的，所述阀芯外形呈轴线铅垂的圆柱体状，阀芯的顶端同轴固接回转套，阀杆沿铅垂向向下延伸并与回转套间构成回转配合关系；阀杆顶端伸出阀体阀腔外并与驱动阀杆产生轴向动作的驱动源的动力端相固接。