專利名稱：多功能高溫高壓閥門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種閥門，特別涉及一種電站、石油、化工工業(yè)用多功能高溫高壓閥門。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)外高參數(shù)大容量發(fā)電機(jī)組的投產(chǎn)、擴(kuò)建，電廠對(duì)其使用在亞臨界、超臨界機(jī)組閥門使用性能的要求也越來(lái)越高。據(jù)業(yè)內(nèi)有關(guān)統(tǒng)計(jì)報(bào)告指出，電站閥門破壞的主要原因有以下三個(gè)方面原因1、含在工質(zhì)中的雜質(zhì)及閥門在設(shè)計(jì)、制造過(guò)程的結(jié)構(gòu)和工藝缺陷造成的機(jī)械破壞，約占20～30％；2、高溫高壓工質(zhì)通過(guò)閥門時(shí)導(dǎo)致閥門的局部汽蝕破壞，約占50～60％；3、帶能量的工質(zhì)通過(guò)各流道截面時(shí)對(duì)設(shè)備的直接沖刷造成的破壞，約占15～25％。
國(guó)產(chǎn)閥門能夠在300MW、600MW、1200MW亞臨界、超臨界機(jī)組占有一席之地，就必須面對(duì)和克服其安裝環(huán)境對(duì)閥門造成的以上三種破壞形式，必須是能夠承受不同破壞機(jī)理而針對(duì)性開(kāi)發(fā)出來(lái)的多功能閥門。國(guó)內(nèi)一些高溫高壓閥門生產(chǎn)廠家在閥門設(shè)計(jì)的強(qiáng)度、剛度計(jì)算上并不落后，面對(duì)國(guó)內(nèi)外龐大的材料供應(yīng)市場(chǎng)，在選材上也不會(huì)落后于國(guó)外生產(chǎn)廠家，但并不完全具備生產(chǎn)高溫高壓閥門的領(lǐng)先技術(shù)。主要表現(xiàn)在1、一些閥門生產(chǎn)廠家已經(jīng)意識(shí)到閥門密封面的破壞是造成閥門機(jī)械破獲的主要原因，約占閥門機(jī)械破的90％以上，并投入大量精力去研究這一課題，但始終未找到有效的解決途徑。資料顯示，部分廠家為解決這一問(wèn)題而專門研發(fā)的閥門是在閥前加裝雜物捕捉裝置，但實(shí)質(zhì)上只要有工質(zhì)流過(guò)閥門的密封面，小于工質(zhì)流道的雜物都會(huì)通過(guò)閥門密封面而不會(huì)被捕捉到，導(dǎo)致閥門在啟閉的瞬間，將滯流在閥芯與閥籠之間的雜物擠壓到密封面，從而造成典型的機(jī)械破壞；另一方面，一些大于工質(zhì)流道的雜物會(huì)被捕捉到，但瞬間捕捉到的雜物太多必然會(huì)造成管路堵塞，不但達(dá)不到預(yù)期的目的，還將引起不可設(shè)想的嚴(yán)重后果，效果適得其反。
2、一些閥門生產(chǎn)廠家意識(shí)到?jīng)_刷、氣蝕破壞是造成閥門密封面破壞的主要原因，因而在閥門入口管設(shè)計(jì)了圓柱形減壓裝置，該裝置圓柱壁上的節(jié)流孔平行排列，離入口管壁高度一致，在使用時(shí)，由于其離入口管口遠(yuǎn)近不同而造成流量分配不合理，影響到整個(gè)閥門的工質(zhì)流量，另外其減壓效果也不是很理想。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)缺陷而提供一種結(jié)構(gòu)新穎、防機(jī)械破壞和汽蝕、沖刷的閥門裝置。
為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的而采取的技術(shù)方案如下一種多功能高溫高壓閥門，包括閥座、閥芯、入口管及出口管，其特征在于在上述閥門的入口管內(nèi)安裝有錐形減壓裝置。
錐形減壓裝置為一頭部封閉并指向入口管，尾部開(kāi)口向著閥門密封面的中空?qǐng)A錐體，上述圓錐體側(cè)壁上開(kāi)有連通入口管與圓錐體內(nèi)腔的節(jié)流孔。
上述節(jié)流孔沿錐壁成階梯狀排列。
上述閥門的入口管內(nèi)可安裝一級(jí)或二級(jí)或二級(jí)以上的錐形減壓裝置。
上述與閥芯相配合的閥座密封面上開(kāi)有環(huán)形吸附槽。
上述環(huán)形吸附槽的橫截面為梯形。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是，在閥門密封面前部加裝錐形減壓裝置，防止系統(tǒng)工質(zhì)對(duì)閥內(nèi)關(guān)鍵零部件造成水錘沖擊；將錐形減壓裝置及閥籠的節(jié)流孔設(shè)計(jì)為階梯形大小孔組合結(jié)構(gòu)，使流體壓力和速度消耗在形成渦流、流體的攪動(dòng)、相互碰撞和發(fā)熱等方面。有效降低關(guān)鍵閥內(nèi)件遭受沖刷、汽蝕破壞程度。其與傳統(tǒng)的圓柱形減壓裝置相比，它在降低進(jìn)入閥門主調(diào)節(jié)元件工質(zhì)壓力的同時(shí)，過(guò)流面積分配更加合理；無(wú)瓶頸堵塞且更符合逐級(jí)降壓原理。在同等外型尺寸的條件下可有效保證系統(tǒng)的流量要求。另外在閥座與閥芯之間設(shè)計(jì)環(huán)形吸附槽，使閥門在關(guān)斷的瞬間仍有雜物恰好通過(guò)密封面時(shí)，雜物將隨著工質(zhì)攜帶的巨大能量被及時(shí)吸入環(huán)形吸附槽，使閥門免遭破壞。該特殊結(jié)構(gòu)可用于迷宮式精密減壓調(diào)節(jié)閥籠、也可用于套筒式大容量閥籠，并可與柱塞形閥芯、V形缺口閥芯、套筒形閥芯、快開(kāi)特性(兩位式)閥芯、偏心旋轉(zhuǎn)閥(凸輪撓曲閥用)組合使用。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)合理可廣泛應(yīng)用于電站、石油、化工等多個(gè)行業(yè)。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例錐形減壓裝置局部放大圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例環(huán)形吸附槽局部放大圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明實(shí)施例如圖1、2、3所述，閥門的入口管3安裝有二級(jí)錐形減壓裝置，所述錐形減壓裝置為一頭部封閉并指向入口管3，尾部開(kāi)口向著閥門密封面的中空?qǐng)A錐體5，上述圓錐體5側(cè)壁上開(kāi)有連通入口管3與圓錐體5內(nèi)腔的節(jié)流孔6，所述節(jié)流孔6沿錐壁成階梯狀排列。
工質(zhì)從入口管3進(jìn)入一次高壓腔室，通過(guò)初級(jí)錐形減壓裝置(4)的節(jié)流孔6進(jìn)入二次高壓腔室，工質(zhì)在大阻尼腔室及各流段不斷流動(dòng)、碰撞、改變方向，使流經(jīng)每個(gè)截面的流體都經(jīng)過(guò)了減壓和變速的過(guò)程，能量得到一定釋放，再通過(guò)二級(jí)錐形減壓裝置的節(jié)流孔6，進(jìn)入三次高壓腔室，能量再次得到釋放。依次，使通過(guò)閥門密封面的工質(zhì)由單相流動(dòng)變成了理想的紊流狀態(tài)的多相流體，避免了一次高壓直接沖擊閥門密封面而造成水錘沖擊和汽化破壞。
工質(zhì)通過(guò)閥門密封面后進(jìn)入閥籠，再次降壓后進(jìn)入閥體，由出口管流出。有一定阻尼的閥籠，使密封面的背壓高于出口管的壓力，促使工質(zhì)通過(guò)密封面時(shí)的壓差ΔP最小化。ΔP越小，則在此流段面發(fā)生的能量交換越小，密封面承受的沖刷和氣蝕破壞也就越小。從而達(dá)到了對(duì)閥門密封面的的保護(hù)作用。
在所述閥座1的與閥芯2接觸的密封面上開(kāi)有環(huán)形吸附槽7，該環(huán)形吸附槽7的橫截面為梯形，閥門在正常工作時(shí)大量的雜物被及時(shí)疏導(dǎo)，隨工質(zhì)流走，在關(guān)斷的瞬間如果仍有雜物恰好通過(guò)密封面，雜物將隨著工質(zhì)攜帶的巨大能量被及時(shí)吸入環(huán)形吸附槽7使閥門免遭破壞。
本實(shí)用新型這種特殊結(jié)構(gòu)可用于迷宮式精密減壓調(diào)節(jié)閥籠、也可用于套筒式大容量閥籠，并可與柱塞形閥芯、V形缺口閥芯、套筒形閥芯、快開(kāi)特性(兩位式)閥芯、偏心旋轉(zhuǎn)閥(凸輪撓曲閥用)組合使用。
權(quán)利要求1.一種多功能高溫高壓閥門，包括閥座(1)、閥芯(2)、入口管(3)及出口管(4)，其特征在于在上述閥門的入口管(3)內(nèi)安裝有錐形減壓裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多功能高溫高壓閥門，其特征在于上述錐形減壓裝置為一頭部封閉并指向入口管(3)，尾部開(kāi)口向著閥門密封面的中空?qǐng)A錐體(5)，上述圓錐體(5)側(cè)壁上開(kāi)有連通入口管(3)與圓錐體(5)內(nèi)腔的節(jié)流孔(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種多功能高溫高壓閥門，其特征在于上述節(jié)流孔(6)沿錐壁成階梯狀排列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的任一種多功能高溫高壓閥門，其特征在于在上述閥門的入口管(3)內(nèi)可安裝一級(jí)或二級(jí)或二級(jí)以上的錐形減壓裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種多功能高溫高壓閥門，其特征在于在上述與閥芯(2)相配合的閥座(1)密封面上開(kāi)有環(huán)形吸附槽(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種多功能高溫高壓閥門，其特征在于上述環(huán)形吸附槽(7)的橫截面為梯形。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種閥門，特別涉及一種電站、石油、化工工業(yè)用多功能高溫高壓閥門。包括閥座、閥芯、入口管及出口管，其特征在于在上述閥門的入口管內(nèi)安裝有錐形減壓裝置，閥座的與閥芯相配合的密封面上開(kāi)有環(huán)形吸附槽，本實(shí)用新型在閥門密封面前部加裝錐形減壓裝置，防止系統(tǒng)工質(zhì)對(duì)閥內(nèi)關(guān)鍵零部件造成水錘沖擊；有效降低關(guān)鍵閥內(nèi)件遭受沖刷、汽蝕破壞；在閥座與閥芯之間設(shè)計(jì)環(huán)形吸附槽，使閥門在關(guān)斷的瞬間仍有雜物恰好通過(guò)密封面時(shí)，雜物將隨著工質(zhì)攜帶的巨大能量被及時(shí)吸入環(huán)形吸附槽，使閥門免遭破壞。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)合理可廣泛應(yīng)用于電站、石油、化工等多個(gè)行業(yè)。
文檔編號(hào)F16K47/02GK2692432SQ200420008380
公開(kāi)日2005年4月13日 申請(qǐng)日期2004年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月17日
發(fā)明者王家祥 申請(qǐng)人:王家祥