一种高压降切断阀论文和设计-李新全

全文摘要

本实用新型公开了一种高压降切断阀，包括阀体、阀座、阀盖和阀杆，阀体内设有阀杆，阀杆顶端设有手轮，阀杆连接有阀瓣，阀座设于阀体内，阀盖设置在阀体顶部，压盖设于阀杆与阀盖之间，压盖处设有填料压套，填料压套内设有填料，填料压板压紧设置在填料压套上，阀体开有进液通道、出液通道，阀体内且靠近进液通道处设有降压件，支柱面板通过支架固设与阀体正上方，出液通道内设有整流孔板，阀瓣两侧设有阀笼，该阀门集降压、切断于一体，能够在线维护检修，降低更换成本、振动和噪音，每个流道采用与以往纵向迷宫盘不同的绕盘横向串级流路设计，可承受较高压差工况，关闭时可完全切断介质，同时阀门在运行时平稳无振动。

主设计要求

1.一种高压降切断阀，包括阀体(1)、阀座(2)、阀盖(6)和阀杆(18)，阀体(1)内部轴心处设有阀杆(18)，阀杆(18)顶端设有手轮(19)，阀杆(18)末端连接有阀瓣(4)，其特征在于：所述阀座(2)设于阀体(1)内的安装台阶(23)上，阀盖(6)通过阀盖螺母(12)固定设置在阀体(1)顶部，压盖(11)设于阀杆(18)与阀盖(6)之间，阀体(1)的左端、下端分别开有进液通道(24)、出液通道(25)，阀体(1)内且靠近进液通道(24)处设有降压件(17)，降压件(17)为两处流体通道组成的降压盘组合结构，两处流体通道均由若干个节流通道(26)构成且每节流通道(26)成90度角依次连通，最后一个节流通道(26)连通降压件(17)内侧的过液开口(27)，两个过液开口(27)位置相对，支柱面板(28)通过支架(15)固设与阀体(1)正上方，出液通道(25)内设有整流孔板(22)，阀瓣(4)采用非平衡式结构，阀瓣(4)两侧设有由多级碟片叠加固定形成的阀笼(3)，阀笼(3)中心部位为对冲式结构。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述压盖(11)处设有填料压套(13)，填料压套(13)内设有填料(9)，填料压板(14)压紧设置在填料压套(13)上。

3.根据权利要求1所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述支架(15)上设置有用于避免阀杆(18)晃动的防转夹板(16)。

4.根据权利要求2所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述填料(9)内设有填料隔环(10)。

5.根据权利要求1所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述阀盖(6)与压盖(11)之间设有密封垫(8)，阀盖(6)与阀体(1)之间通过密封环(7)密封。

6.根据权利要求1所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述阀笼(3)通过压紧螺母(5)连接阀盖(6)。

7.根据权利要求2所述的一种高压降切断阀，其特征在于：所述填料压板(14)通过填料压盖螺母(20)和填料压盖螺柱(21)固定在阀体(1)上。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及机械泵阀领域，特别涉及一种高压降切断阀。

背景技术

高压降切断阀应用于电力及石油化工机械行业，在管路中作为启闭装置，集耐高压、降压、切断于一体，保证机组及其设备安全、经济运行的重大关键。高压降切断阀要求将一次介质从高压工况至低压工况管道，阀门工作稳定，可承受较高压差工况，且对阀门密封面冲刷小，关闭时可完全切断介质，且使用寿命高。

高压切断阀门处于关闭状态，阀前管道为高压或超高压介质，在阀门开启排放时，阀后管道处于低压或排空状态，为使介质压力降至阀后管路压力，常采用阀门小开度工作，介质流速急剧增加，静压力骤然下降，造成阀座密封面冲刷严重、很容易冲坏，并失去密封功能，无法起到密封效果。阀后随着压力的回升，介质形成气液两相流现象，伴随气泡的破裂，对阀内腔及管道内壁造成严重的损坏。在小开度工作中由于流速的增大，整个管系会由此引起强烈的振动和噪音，对阀门乃至整个管系造成破坏。目前，国内所使用的该类产品主要存在在线维护检修难，更换成本高，应用中存在安全隐患、密封性能差、使用寿命短、出现强烈的振动和噪音等缺点。

因此，研究并设计出能够在线维护检修，降低振动和噪音且安全性好、密封性强的一种高压降切断阀是非常有必要的。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高压降切断阀。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：一种高压降切断阀，包括阀体、阀座、阀盖和阀杆，阀体内部轴心处设有阀杆，阀杆顶端设有手轮，阀杆末端连接有阀瓣，阀座设于阀体内的安装台阶上，阀盖通过阀盖螺母固定设置在阀体顶部，压盖设于阀杆与阀盖之间，阀体的左端、下端分别开有进液通道、出液通道，阀体内且靠近进液通道处设有降压件，降压件为两处流体通道组成的降压盘组合结构，两处流体通道均由若干个节流通道构成且每节流通道成90度角依次连通，最后一个节流通道连通降压件内侧的过液开口，两个过液开口位置相对，支柱面板通过支架固设与阀体正上方，出液通道内设有整流孔板，阀瓣采用非平衡式结构阀瓣两侧设有由多级碟片叠加固定形成的阀笼，阀笼中心部位为对冲式结构。

优选的，所述压盖处设有填料压套，填料压套内设有填料，填料压板压紧设置在填料压套上。

优选的，所述支架上设置有用于避免阀杆晃动的防转夹板。

优选的，所述填料内设有填料隔环。

优选的，所述阀盖与压盖之间设有密封垫，阀盖与阀体之间通过密封环密封。

优选的，所述阀笼通过压紧螺母连接阀盖。

优选的，所述填料压板通过填料压盖螺母和填料压盖螺柱固定在阀体上。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列有益效果：

1.本实用新型结构的一种高压降切断阀，该阀门集降压、切断于一体，能够在线维护检修，阀内件全部可以快速拆卸和更换，维护方便，免去了焊接阀门更换时切割的麻烦，节省人力和维护的时间；

2.本实用新型结构的一种高压降切断阀，该阀门在开启过程中，根据流量要求，开度在任何位置，均不会对阀座产生严重的冲蚀，改变了以往切断阀只在开位或只在关位工作的弊端，避免了以往切断阀在开启瞬间介质流对阀门造成的严重冲刷，延长了使用寿命；

3.本实用新型结构的一种高压降切断阀的阀笼中心部位采用对冲式结构设计，使介质在流经迷宫盘出口时不会对阀笼内壁造成冲蚀，阀门使用寿命比普通切断阀提升了数倍，节省了经常换阀带来的经济损失，降低更换成本；

4.本实用新型结构的一种高压降切断阀的降压件采用降压盘组合结构，即每个流道采用与以往纵向迷宫盘不同的绕盘横向串级流路设计，当阀门打开运行时，介质流入降压件，确保了每级压降都处于产生阻塞流压降以内，通过逐级降压卸能达到稳定抗冲刷效果，可承受较高压差工况，同时阀门在运行时平稳无振动；

5.本实用新型结构的一种高压降切断阀的阀瓣采用非平衡式结构，阀瓣密封面采用锥面自矫正结构，确保阀门在关闭状态时完全切断介质，达到零泄漏，应用时安全性好、密封性强。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型降压件的结构示意图；

其中，1—阀体、2—阀座、3--阀笼、4--阀瓣、5--压紧螺母、6--阀盖、7--密封环、8—密封垫、9—填料、10—填料隔环、11—压盖、12—阀盖螺母、13--填料压套、14--填料压板、15--支架、16--防转夹板、17--降压件、18—阀杆、19—手轮、20—填料压盖螺母、21—填料压盖螺柱、22—整流孔板、23--安装台阶、24—进液通道、25--出液通道、26—节流通道、27--过液开口、28--支柱面板。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施方式。

图1和图2出示本实用新型的具体实施方式：一种高压降切断阀，包括阀体1、阀座2、阀盖6和阀杆18，阀体1内部轴心处设有阀杆18，阀杆18顶端设有手轮19，阀杆18末端连接有阀瓣4，阀座2设于阀体1内的安装台阶23上，阀盖6通过阀盖螺母12固定设置在阀体1顶部，压盖11设于阀杆18与阀盖6之间，阀体1的左端、下端分别开有进液通道24、出液通道25，阀体1内且靠近进液通道24处设有降压件17，降压件17为两处流体通道组成的降压盘组合结构，两处流体通道均由若干个节流通道26构成且每节流通道26成90度角依次连通，最后一个节流通道26连通降压件17内侧的过液开口27，两个过液开口27位置相对，支柱面板28通过支架15固设与阀体1正上方，出液通道25内设有整流孔板22，阀瓣4采用非平衡式结构，阀瓣4两侧设有由多级碟片叠加固定形成的阀笼3，阀笼3中心部位为对冲式结构。

所述压盖11处设有填料压套13，填料压套13内设有填料9，填料压板14压紧设置在填料压套13上。

所述支架15上设置有用于避免阀杆18晃动的防转夹板16。

所述填料9内设有填料隔环10。

所述阀盖6与压盖11之间设有密封垫8，阀盖6与阀体1之间通过密封环7密封。

所述阀笼3通过压紧螺母5连接阀盖6。

所述填料压板14通过填料压盖螺母20和填料压盖螺柱21固定在阀体1上。

降压工作原理:介质通过阀笼3迷宫盘片外流入，流经盘片第一级节流通道后，流体空间变大，介质动压释放，然后再经过近90度绕流转弯后流入第二级节流通道，介质在节流盘内来回绕流，经过不同流道体积空间，不断的对介质进行压缩→释放→压缩→释放的循环(此循环根据具体介质压降的级数设计而成，制作时根据具体压降要求设计，以满足不同工况需求)，最后流经节流盘出口流入到阀瓣4中央，阀瓣4中央的出口设计为偶数对称均布结构，通过对冲形式流入阀腔，介质不会对阀瓣4表面形成强烈的冲击和冲刷，通过多级碟片不同角度的叠加固定形成整体阀笼3结构。在阀门流道出口处根据压降的大小设计了补充式的降压整流盘片，做为辅助整流用。阀门经过有限元辅助分析法设计加工而成，在设计阶段从理论上验证了阀门的使用效果。

本实用新型的阀瓣4为抗冲刷结构，阀门设计有一定的死区行程，当阀门在初开启过程中，阀门行程H高度后，阀瓣4与阀笼3配合流道口开始有介质流出，此时阀座2与阀瓣4密封面已完全脱开H高度，对阀门的密封面起到很大程度的保护。阀瓣4上设有保护密封面的抗冲刷凸台，在阀门刚开启过程中，由于阀笼3和阀瓣4的配合，使阀瓣4密封面与阀座2密封面脱开的几毫米死区行程中，阀笼3内腔的流道孔还被阀瓣4的抗冲刷凸台堵死，无法产生大量流量，随着阀瓣4的不断提升开启，节流迷宫盘片内腔的流道开始有介质流出，此时阀座2密封面已与阀瓣4密封完全脱开一定的距离，介质流无法对阀门密封面造成损害，阀瓣4上的抗冲刷凸台采用高硬度硬质合金堆焊而成，具有极强的抗冲刷效果，阀瓣4密封面被抗冲刷凸台保护在内面，由迷宫盘内腔出口流出的介质无法直接冲到阀瓣4密封面上，对密封面起到保护。反之阀门在关闭至最后瞬间也是同理保护密封面)阀瓣4与阀笼3配合完成降压及抗冲刷功能，阀门密封面不会在开启时造成损坏，确保阀门在关闭时的密封功能，延长阀门使用寿命。

本实用新型结构的一种高压降切断阀集降压、切断于一体，整体锻造。在阀门开启时能承受高压降介质流通过阀门，阀内件不易被损坏，在关闭时完全切断介质的高密封等级功能，在阀门运行时推力小、无振动、开关灵活等特点，具有一阀多用、密封性可靠、安全性能好、抗压降性能好，使用寿命长、在线维护方便等特征。在阀体内采用迷宫式降压盘组合结构，即每个流道采用与以往纵向迷宫盘不同的绕盘横向串级流路设计，在阀门打开运行时，介质流会通过多级降压迷宫盘片，确保每级压降都处于产生阻塞流压降以内，通过逐级降压卸能达到稳定抗冲刷效果，阀门在运行时平稳无振动。阀笼3中心部位设计为对冲式结构，使介质在流经出口时不会对阀笼3内壁造成冲蚀。阀门使用寿命比普通切断阀提升了数倍，节省了经常换阀带来的经济损失。阀瓣4及阀座2采用抗冲刷结构设计，阀瓣4密封面在开启工作时不会被介质流体正面冲刷，有效保护了密封面，在阀门处于小开度工作时，介质还未通过流道时阀座密封面已与阀瓣密封面完全脱开，有效保护密封面被冲坏。阀门在开启过程中，根据流量要求，开度在任何位置，均不会对阀座2产生严重的冲蚀，改变了以往切断阀只在开位或只在关位工作的弊端，避免了以往切断阀在开启瞬间介质流对阀门造成的严重冲刷。阀内件全部可以快速拆卸和更换，维护方便，免去了焊接阀门切割的麻烦，节省人力和维护的时间。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

设计图

一种高压降切断阀论文和设计

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