[实用新型]高压差颗粒流体控制阀

说明书

技术领域

本实用新型属于过程控制用控制阀，尤其涉及高压差颗粒流体控制阀。

背景技术

在过程控制中，有许多高压差颗粒流体的工作场合，普通的降压控制阀在高压差颗粒流体的情况下，会产生严重的空化现象，导致阀内件迅速损坏，进而使控制阀失效，严重时由于流量无法控制会产生爆炸事故。同时，气体介质在高压、高压差的情况下会产生噪声、振动，由于气体可压缩，在高压、高压差作用下，其流速会超过80m/s，对阀内件产生高流速冲蚀、拉丝现象，导致极大的噪声和阀门损坏。在上述两种情况下同时伴随着颗粒状流体，会更加剧其破坏作用，加速磨损和空化，同时颗粒还可能会造成阀门堵塞、卡滞、卡死无法动作等故障。

现有技术中，一般单独采用普通的多级降压控制阀或多孔笼式控制阀解决高压差产生的空化或噪声问题。上述两种结构的控制阀的不足是：只解决了高压差流体气蚀和噪声的问题，而无法解决颗粒流体冲刷、卡滞等的问题，原因是：颗粒流体在高速运动时，会对阀内件产生强烈的冲刷，造成其严重磨损，当颗粒流体流过细小的通道，极易产生堵塞，卡滞等造成故障。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高压差颗粒流体控制阀，克服现有技术的不足。

本实用新型是应用多级降压、抗磨损原理，结合高硬度、高耐磨粗壮阀内件，使阀门既能满足高压多级降压的要求，同时也能满足高压颗粒流体控制要求。

本实用新型的技术方案是：高压差颗粒流体控制阀，包括阀体、阀盖、阀内件、阀杆和填料，阀杆与阀内件连接，阀盖和阀体连接，用填料密封，其结构在于所述的阀内件包括阀笼、阀芯和阀座，阀笼是管形多腔多阶降压阀笼，阀芯是套装在阀笼内的串级降压阀芯，阀座固定连接在阀体上，阀笼安装在阀座上；所述管形多腔多阶降压阀笼是圆管形阀笼，阀笼圆管内孔管壁上开设有多级降压台阶和介质流通腔，介质流通腔是沿阀笼圆管内壁开设的圆形凹腔，凹腔与圆管内孔管壁之间的台阶是降压台阶，阀笼的外径与阀体内径相配合，阀笼圆管的前端是定位轴段，定位轴段是空心轴，定位轴的内径与圆管的内径相同，阀笼圆管的后端与阀盖固定结合；所述套装在阀笼内的串级降压阀芯是轴形阀芯，阀芯的外径与管形多腔多阶降压阀笼的圆管的内径相配合，阀芯上端与阀杆固定连接，阀芯的下端与阀座上的介质流出孔相配合，阀芯中部芯体的与管形多腔多阶降压阀笼圆管内孔管壁上多级降压台阶和介质流通腔相对应的位置处开设有切割槽，切割槽是在轴形阀芯的半圆周上对称开设的凹槽，凹槽的靠阀芯上端的竖面是斜面，凹槽的靠阀芯下端的竖面是垂直面，凹槽的底面是平面。

本实用新型所述的高压差颗粒流体控制阀，其结构在于所述管形多腔多阶降压阀笼圆管内孔管壁上开设的多级降压台阶和介质流通腔为2～10个，多级降压台阶和介质流通腔在管形多腔多阶降压阀笼圆管内孔管壁上均匀分布。

本实用新型所述的高压差颗粒流体控制阀，其结构在于所述的阀芯中部芯体的与管形多腔多阶降压阀笼圆管内孔管壁上开设的多级降压台阶和介质流通腔相对应的位置处开设的多个切割槽为2～10个，切割槽的数量与管形多腔多阶降压阀笼圆管内孔管壁上的凹槽数量相同，沿阀芯轴向上下相邻的切割槽之间的空间转角为90°或45°，切割槽之间轴向距离在轴形阀芯上均匀分布。

本实用新型所述的高压差颗粒流体控制阀，其结构在于所述轴形串级降压阀芯下端的与阀座上的介质流出孔相配合处，设有流量特性曲线。

高压差颗粒流体控制阀的阀盖与阀体之间采用压力自密封结构，工作压力越高，密封更可靠。

本实用新型的控制阀的介质在阀内流动和降压的过程是：由于多级降压阀芯和管型多腔多阶降压阀笼组成的阀内件带有多个流向变化的流道，介质进入阀内后，在多级降压阀芯和多腔多阶降压阀笼的配合下，介质在流动过程中不断经过多腔多阶降压阀笼→多级阀芯→多腔多阶降压阀笼→多级阀芯……的节流，在通过曲折变化的流道的过程中，介质每通过多孔降压阀笼或每经过一次串级降压阀芯就起到一级降压作用。这个过程中，消耗了介质的动能，降低了介质流速，达到多级降压的效果。对于气体介质，通过多次对流膨胀，使流体的流速降低，降低噪声的发生强度，减少流体对阀内件的冲蚀。对于液体介质，每一次降压都不超过流体的饱和蒸汽压，因而避免闪蒸、空化的发生，同时减少噪声来源。当阀门处于关闭状态时，阀芯的阀塞紧紧压在阀座上，介质无法流动。当阀芯向上移动时，阀芯的阀塞离开阀座上移，介质进入多腔多阶降压阀笼，串级阀芯移动位置的高低，决定多腔多阶降压阀笼流道孔通断的数量，并由带有流量特性曲线的阀芯决定通过控制阀的流量多少。

本实用新型的优点是：