[实用新型]高压差角式调节阀阀芯结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及高压差角式调节阀，尤其涉及它的阀芯结构。

背景技术

高压差角式调节阀用于输送易结晶介质例如各种盐溶液时，溶液将由阀芯与阀芯导向套之间的装配间隙渗透到阀芯上部的空腔内，该空腔相当于一个密闭容器，溶液进入其中后就处于不流动状态，该处的环境温度远低于溶液的结晶温度，介质极易在此处结晶，阻塞阀芯位移空间，阀芯位移受到限制，轻则降低调节精度，重则阀芯被卡死，调节失效。更有甚者，当生产装置负荷大幅度波动时，阀芯在执行机构强大驱动力和流体侧向冲力的作用下，阀芯与阀杆连接处折断，调节阀完全失控。

为解决上述问题，国内一些用户采用如下两种技术手段：一种是在阀体外加保温套，使空腔内的温度高于介质结晶温度，但受季节、气候影响，保温效果不稳定，结晶现象仍时有发生，特别是，高纬度地区还不得不增设加热器，导致保温结构复杂，成本增高。另一种是在阀芯导向套上增加平衡孔，使进入间隙中的溶液回流，以减少进入空腔的溶液量，但也只能延长结晶阻塞的时间周期，没有从根本上解决问题。

实用新型内容

本实用新型的目的意在克服上述问题，提供一种高压差角式调节阀阀芯结构。它能有效防止溶液在阀芯上部的阀体空腔内结晶，消除阀芯卡死和折断现象。

本实用新型解决问题的技术方案是：

一种高压差角式调节阀阀芯结构，具有与阀座配合的工作段和与导向套配合的导向段，所述阀芯导向段的柱面上设有轴向通槽。

所述轴向通槽有若干条，沿阀芯导向段柱面周向布置。

所述轴向通槽沿阀芯导向段柱面周向均匀布置。

本实用新型的有益效果是：

阀芯导向段柱面上的轴向通槽将上部空腔与阀门出口通道连通，溶液不会在空腔内集留结晶，有效地避免了阀芯卡死、折断故障，延长了阀门的使用寿命，减少了因调节阀故障造成停车所带来的经济损失。

下面以尿素生产系统使用的调节阀为例，详细说明本实用新型。

附图说明

图1是本调节阀的装配结构图

图2是本调节阀的阀芯结构图

图3是图2的仰视图

图中代号含义：1-阀体；2-阀座；3-阀盖；4-阀杆段；5-导向段；6-工作段；7-导向套；8-导流槽；a-以前结晶物产生区域；b-阀体均温通道；c-介质主流向。

具体实施方式

水溶液全循环法尿素装置尿素合成塔压力控制选用调节阀为高压角式调节阀，在氮肥行业中称之为“P4阀”，其阀前压力19.6MPa，阀后压力1.67MPa，阀前后压差18MPa左右；输送介质为强腐蚀性、易结晶的尿素甲铵溶液。尿素生产过程中，要求该阀必须正常运行，才能够有效地控制合成塔压力，保证合成塔的安全稳定运行。

参见图1：本调节阀由阀体1，阀座2，阀盖3，阀芯组件4、5、6组成，其中，阀体1镶嵌有导向套7，阀芯组件具有整体结构的阀杆段4、导向段5、工作段6。

参见图2，本调节阀的特点是：在阀芯导向段5上对称地增加4个纵向导流槽8，宽度为2～3mm，深度以不影响阀芯与阀座间的密封且不降低阀芯机械强度为准，一般控制在0.5mm左右。这些导流槽8将尿素合成塔压力调节阀阀腔内部的A、B、C三个区域连通。

在尿素生产过程中，A区压力＞B区压力＞C区压力。因此，尿素合成液(即尿素甲铵溶液)从尿素合成塔出来后，绝大部分尿素合成液从A区直接进入C区，仅极少部分尿素合成液在压差的作用下由A区缓慢地通过导流槽8进入阀芯与导向环上部腔体(即B区)后，沿另一侧导流槽返回C区，与其它尿素合成液汇合后进入后工序。经过上述改造后，原渗透到阀芯上部腔体内的尿素甲铵溶液经导流槽进入调节阀后(即C区)，形成了一个流动的通道，消除了因不流动而造成的结晶堵塞现象，从而避免了阀芯卡死和折断的现象，保证了该调节阀正常使用，提高了调节阀阀芯使用寿命。消除了因阀芯卡死、折断故障而导致的尿素合成塔超压现象。结构改进简单易行，不需增加任何配件，成本低。本实用新型所带来的直接经济效益按原每年平均4次阀芯故障计算，节约阀芯更换费用3万元左右/年，同时减少停车经济损失33.2万元/年左右(按15万吨/年尿素装置每次停车8小时计算)，经济效果突出。