高压差气固两相流调节阀

摘要

本发明公开了一种高压差气固两相流调节阀，其特征是：在由阀盖和阀体形成的内腔中设置阀笼，在阀笼上均布有过流孔，来自阀入口的介质经阀笼上的过流孔进入阀体内腔；在阀体中固定设置有节流元件，在节流元件的筒状内腔与阀出口相连通，节流元件的筒壁沿轴向上自上而下依次设置有孔径由大而小的节流孔；可轴向移动的阀芯位于阀笼中，阀芯具有底部敞口的筒状阀芯内腔，节流元件套合在阀芯内腔中，轴向移动的阀芯是以其筒状侧壁封闭在节流元件的不同的节流孔上；以阀芯的筒状侧壁的底部端面与阀座的圆环面形成密封面。本发明在整个的调节过程中密封面与节流区域分离，在保证阀门调节性能的基础上可极大地延长调节阀使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及高压差气固两相流调节阀，更具体地说是一种可以应用在高压差气、固两相 流介质中、对系统进行压力调节的阀门。

背景技术

干煤粉加压气化工艺中，需要调节阀来对煤进料罐的压力进行间歇调节，由于调节阀上 游压力为煤进料罐压力，其值达到5MPa，下游直接排空，因此压差很大，调节难度大；另一 方面，由于介质为气载煤粉的气固两相流介质，对于调节阀内件的强列冲刷极大地缩短了调 节阀的使用寿命。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种尤其适于应用在高压差、气 固两相流介质中进行压力调节的高压差气固两相流调节阀，在保证阀门调节性能的基础上对 介质进行减压降噪，延长调节阀使用寿命。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明高压差气固两相流调节阀的结构特点是：

在由阀盖和阀体形成的内腔中设置阀笼，在所述阀笼上均布有过流孔，来自阀入口的介 质经阀笼上的过流孔进入阀体内腔；

在阀体中固定设置有节流元件，在所述节流元件的筒状内腔与阀出口相连通，所述节流 元件的筒壁沿轴向上自上而下依次设置有孔径由大而小的节流孔；

可轴向移动的阀芯位于阀笼中，所述阀芯具有底部敞口的筒状阀芯内腔，所述节流元件 套合在所述阀芯内腔中，轴向移动的阀芯是以其筒状侧壁封闭在节流元件的不同的节流孔上； 以所述阀芯的筒状侧壁的底部端面与阀座的圆环面形成密封面。

本发明高压差气固两相流调节阀的结构特点也在于：

所述节流元件的筒壁沿轴向上自上而下依次设置有孔径由大而小的节流孔。

所述节流元件是以WC硬质合金为材质。

设置在所述阀笼上的过流孔是分布在所述阀笼的下半部，处在与节流元件所对应的高度 区域中。

本发明通过阀笼对介质进行减压，通过阀芯和节流元件对阀门进行调节，通过阀芯和阀 座来实现阀门密封，与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明中阀芯与底部阀座的密封面与节流元件上的节流面分开，使得阀芯密封面免受 高速流介质的冲击，可有效地缓解阀芯密封面的损伤。

2、本发明在调节过程中，由于阀座密封面远离节流区域，可有效地防止由于阀座密封面 损坏造成的阀门密封失效。

3、本发明是以节流元件承受介质的冲刷，因此极大减小了对于阀芯和阀座密封面的损伤， 节流元件采用WC硬质合金材料可大大提高使用寿命，产品维护只需更换节流元件即可。

4、本发明由于阀门通过阀芯移动来改变节流元件中节流孔的流通面积实现对流量的调 节，大流量时通过大孔调节，小流量时通过较小的孔来调节，微调时靠最小孔调节，可以达 到高精度控制。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明关闭状态示意图；

图3为本发明中阀芯与底部阀座密封面结构示意图；

图4a和图4b分别为本发明中节流元件主视和侧视结构示意图；

图5a和图5b分别为本发明中底部阀座主视和俯视结构示意图。

图中标号：1阀体，2底部阀座，3节流元件，3a大流量调节孔，3b小流量调节孔，3c 微流量调节孔，4阀笼，5阀芯，6阀盖。

具体实施方式

参见图1，本实施例高压差气固两相流调节阀的结构特点是：

在由阀盖6和阀体1形成的内腔中设置阀笼4，在阀笼4上均布有过流孔，来自阀入口 的介质经阀笼4上的过流孔进入阀体内腔；介质通过阀笼4上的过流孔可以有效地达到减压 的目的。

在阀体1中固定设置有节流元件3，在节流元件3的筒状内腔与阀出口相连通，节流元 件3的筒壁沿轴向上自上而下依次设置有孔径由大而小的节流孔；

可轴向移动的阀芯5位于阀笼4中，阀芯5具有底部敞口的筒状阀芯内腔，节流元件3 套合在阀芯内腔中，轴向移动的阀芯5是以其筒状侧壁封闭节流元件3的节流孔。

如图3、图5a和图5b所示，本实施例中是以阀芯5的筒状侧壁的底部端面与底部阀座2 的圆环面形成密封面，由于密封面远离节流面，有效地将介质的冲刷力转移到节流面，避免 对阀芯和底部阀座的损伤。

如图4a和图4b所示，节流元件3是以WC硬质合金为材质，以提高节流元件的耐久性， 本实施例中在节流元件3中设置的节流孔在不同高度上三组对开，顶部一组为大孔径的大流 量调节孔3a，中部一组为小孔径的小流量调节孔3b，底部一组为最小孔径的微流量调节孔 3c。

设置在阀笼4上的过流孔是分布在所述阀笼4的下半部，处在与节流元件3所对应的高 度区域中。

图1所示为调节阀呈全开状态，介质从阀体1的阀入口进入并通过阀笼4上的过流孔进 行阀体内腔，再经节流元件3中的节流孔进入节流元件的筒状内腔，最终在阀体1的阀出口 流出，此时节流元件中的所有节流孔均有过流。

将阀芯5调节在与节流元件3不同的相对高度位置上即可获得调节阀的不同开度。

图2所示为调节阀呈封闭状态，此时以阀芯5的筒状侧壁的底部端面与底部阀座2的圆 环面相接触，形成密封，调节阀关闭。

本发明在调节过程中，其阀芯和底部阀座的密封面均远离介质节流区域，依靠牺牲节流 元件节流孔来保护阀芯和底部阀座的密封面免受高速流的冲击，特别适合频繁启闭，间歇调 节的工艺。