[发明专利]高温高压差调节阀

说明书

本发明涉及一种减压阀。

高温高压差调节阀是减压阀中的一种，但这种阀在使用时入口与出口的温度、压力有很大差别。它主要应用于石油、电力、化工等工业部门将高温高压介质进行减温、减压输送并对其温度、压力、流量等参数进行调节控制。在现有技术中，这种调节阀在结构上通常只经过一次节流后或直接使高温高压介质到达阀瓣，而且这种调节阀在结构上是按照单相介质流设计的，未考虑高温高压介质在进行减温、减压过程中要发生介质相变化的复杂性，这样在介质流的压力沿调节阀内通道下降的同时，还将伴随发生相间的质量、动量、能量的交换，其中液相部分的扩容汽化，导致含气量的不断变化，继而出现不同的流型，使在大压差工况下流量特性不均匀，且由于临界截面处汽液混合物速度达到两相声速，使截止密封副或节流部件在短时间内，因产生汽蚀、冲刷、磨损、噪声、振动等丧失密封及调节功能而报废，使调节阀减温、减压的可靠性降低，不适于需要大幅度减温、减压即高温高压差介质的流通。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足之处，依据两相临界流理论，及调节阀中高温高压介质流动和蒸发的基本规律，设计一种适于高温高压差介质流通，减温、减压的可靠性高，使用寿命长且流量稳定的高温高压差调节阀。

为完成上述目的，本发明所提供的技术解决方案是：一种高温高压差调节阀，包括阀体17、阀盖8和安装在阀盖8上的阀杆14及阀瓣15，其特殊之处在于，在所述阀体17内设有一内减压套16和外减压套20，在内减压套16与阀体17和外减压套20之间分别设有垫片19和18，所述外减压套20外侧凸台部1上设有一级轴向节流孔，凸台部1之上装设有环形节流板2、3、4，其上各开设有一级节流孔，在环形节流板4与阀盖8之间依次安装有支承套6、自封套5和自封环13，所述支承套6上设有一级节流孔，在支承套6内侧的外减压套20上也开设有一级节流孔，所述内减压套16的出口与阀体17的出口相连，其上部设有卸荷孔21，中部与下部设有临界级节流孔，该临界级节流孔沿内减压套16侧壁对称布置，以上所述各级节流孔的孔径由第一级至临界级按级差逐渐减小。

上述技术解决方案中的各级节流孔可以采用锥形、直形等各种喷射孔，但以采用锥形与直形的复合喷射孔为好，因为这样可获得一低速的节流通道，使流经其中的节流介质冲刷力减小。节流孔的长径比一般在3.0～7.0之间

上述技术解决方案中的环形节流板可以是一个、二个或多个，但一般以设置二个至四个为宜。

上述技术解决方案中相邻级节流孔的孔径以及节流面积之间的级差与流径阀内介质的性质、节流级数、入口与出口压力等有关，节流孔孔径一般在0.55～0.88倍之间，节流面积一般在0.10～0.65倍之间。

附图描述了本实用新型的一个优选实施例。

图1是该实施例的结构示意图；

图2是该实施例中各节流孔的结构示意图；

图3是临界级节流孔在内减压套16上的分布位置示意图；

图4是图3的A-A剖视图；

图5是内减压套16中下部的展开示意图。

参见图1知，该高温高压差调节阀具有一个阀体17，阀体的入口在上并与出口垂直布置，阀盖8通过螺栓12和螺母11可拆装紧固在阀体17上，阀体17内依次设有一外减压套20和内减压套16，在内减压套16与阀体17、外减压套20之间分别设有垫片19和18，所述外减压套20外侧凸台部1上开设有第一级轴向节流孔，凸台部1之上装设有三个环形节流板2、3和4，这三个环形节流板上各开设有一级节流孔，环形节流板4与阀盖8之间依次安装有支承套6、自封套5和自封环13起密封作用，所述支承套6上同时设有第五级节流孔，在支承套内侧的外减压套20上开设有第六级节流孔，所述内减压套16的出口与阀体17的出口相连，整个出口的形状呈喇叭状扩口，内减压套16的过流通道上开有临界级即第七级节流孔，从第一级节流孔至临界级节流孔的孔径按0.62倍的级差逐渐缩小，即下一级节流孔的孔径是上一级节流孔径的0.62倍，节流面积级差变化依次为0.62倍；0.10倍；0.62倍；0.45倍；0.30倍；0.60倍；0.33倍；节流孔长径比依次为6.5；5.6；5；5.5；3.2；5.6；6。阀杆14与阀盖8间依次配置有填料垫10、填料9及填料压盖7，阀杆14可在其中上下升降移动，阀杆14下端螺纹与阀瓣15成螺纹紧固联接，阀杆14另一端伸出阀盖8外，用以同执行部分配接，并由其控制阀瓣15在内减压套16内移动以调整临界级节流孔的开度或组成截止密封副，内减压套16的靠上端加工有卸荷孔21，以避免因阀瓣15升降时而产生的“活塞效应”，使阀瓣15在升降时所需的执行力减少。