[发明专利]一种用于高压带尘气体的调节阀门

说明书

本发明为一个调节阀门。该阀门特别适用于高压带尘气体。用该阀门来调节通过阀门的气体通过能力。这种调节阀门，比如说，带有一个筒状壳体，壳体上带有阀座和一个沿气体流动方向作闭合运动的阀针。

在工艺流程设备中，例如在煤的气化装置中，会产生带有大量灰尘的气体。这种气体的压力能够达到100-350微巴。在一定范围内其温度可达750℃。

这种气体通过阀门进行减压，然后被排放到收集容器中以便继续使用，例如用于锅炉点火的作业气体或用化学过程的合成气体。

在上述使用情况中，已建议使用一种阀门。这种阀门有一个抛物线形的阀体。该阀体与呈隔板形状的阀座配合工作。为了调节气体通过阀门的通过能力，阀体行程是可调的。

在减压时，气体中的灰尘颗粒会产生很高的速度，这就使得上述阀门的密封及调节元件，以及部分管壁由于灰尘颗粒的侵蚀而出现相当严重的损坏;另一方面还必须注意灰尘颗粒堆积在阀体上和进入阀体。

本发明基于上述问题，进一步设计了一个在本文开始时提到的那种调节阀门。这种阀门不仅可以防止密封和调节元件受到侵蚀，而且在实际上可以防止灰尘颗粒进入密封和调节元件中。

该阀门的上述优点，可以通过下述结构得到保证：筒形阀门壳体内腔有一个第一圆锥部分，该部分从阀门壳体的圆柱形内腔横截面处开始沿气流方向逐渐缩小一直延伸到阀座上。从阀座开始的第二圆锥部分沿气流方向与第一部分连接在一起。第二圆锥部分的锥度小于第一部分的锥度。

第一部分与第二部分之间的过渡部分，也就是阀座，为一个环形棱边。

从壳体内腔最小的截面开始沿气流方向呈圆锥形扩大的部分与第二部分连接在一起。气流在这个沿气流方向呈圆锥形扩张的部分中加速到超音速。

因为希望尽量减低调节阀门的噪声，所以在圆锥形部分后面设置了一个圆柱形的所谓消能管。该消能管与圆筒壳体壁之间有一段径向间隙，特别是在消能管上有径向孔。

气体和蒸气流以接近音速和超音速的速度在管中形成冲击和波。这两种现象导致了气体振动和压力呈周期性变化的后果，使得气流方向发生变化，气流方向的变化产生了强烈的噪音。由于冲击感应的变化，而给管壁造成了损害。

这种冲击波实际上是通过上面提到的消能管被消除的，至少是大地减弱了这种冲击波，通过消能管可以明显地降低噪音。

一个圆锥形部分同另一个锥度较小的圆锥部分连接在一起，通过这样一种阀门壳体孔结构，改善了气流的运动状况。由此完全避免了涡流和间断现象以及死区的出现。

调节机构，特别是圆锥形阀针，阀座以及阀门孔壁的侵蚀现象也由此被排除了。此外，有把握地避免了灰尘颗粒在调节机构外面的堆积和向其内部的渗入现象。

下列图纸解释了本发明的示例结构：

图1.本发明的调节阀门剖面图。

图2、图1的调节阀门局部放大图。

图3.本发明的调节阀门的另一种结构的剖面图。

根据图1，调节阀门有一个筒状阀门壳体12。该壳体的输入端与一个输送管40连接在一起。它的输出端形成了一个输送管42。在壳体12中形成了一个阀座14。一个圆锥形阀针16与阀体14一起产生作用。阀杆18位于导套20中的部分19作轴向运动。如图所示，导套20是安装并固定在输送管40中的。

在阀杆18上，或者是在一个未经画出的外套和/或者阀门壳体12的内壁上，如图1所示，装有沿轴向方向伸展的导向板22。由该导向板来引导和校正从输送管40进来的气流（或蒸汽流）。例如可以在阀杆18的外圆周面上设置一些导向板22。比如可以在圆周上相隔120°安装3个导向板，又比如可以在圆周上相隔90°安装4个导向板。此外，在轴向一定间隔上也可以设置一些这样的导向板结构。

图2表示的是图1中阀门的自身调节范围。圆管形壳体12内腔有一个截面为圆柱形的部分，这就是圆柱孔32。一个沿气流方向逐渐缩小的孔或称第一锥形段24与孔32连接在一起。圆锥孔24从圆柱孔32一直延伸到控制横截面14处。横截面14形成了阀座。这就是说，当阀针16坐于阀座14上时，该调节阀门便被封闭。

从阀座14处开始，沿气流方向有另一个圆锥形孔，或者说第二锥形段26。它的锥度小于第一孔24的锥度。该孔26的端部形成了阀门壳体12内腔中最小的横截面30。

在最小的横截面30的后面是第三孔28。该孔沿气流方向也为一个圆锥形孔，但它是一个呈喇叭形扩大的孔。