CN103939623A - 超高压蒸汽放空阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及超高压蒸汽放空阀，包括阀体、阀盖和阀内件，阀体中心设有阀腔，阀内件包括阀杆、阀座、多孔套筒和阀芯，其特征在于：阀芯上部设有先导控制室，先导控制室底部中心设有先导通孔，先导通孔通过先导通道与阀座中心孔连通；阀杆下端置于先导控制室内，阀杆下端套装有先导行程弹簧，先导行程弹簧上端与阀杆上的台阶连接，先导行程弹簧下端顶压在先导控制室底部，阀杆下端设有密封头，密封头能够与先导通孔上端边沿密封配合；先导控制室的上端开口处安装有透盖，阀杆上的台阶以下部位被透盖封在先导控制室并具有轴向行程，透盖上设有先导平衡孔。本发明适用于高温、高压差、密封要求高的蒸汽放空场合，也适用于其它高压气体放空。

Description

超高压蒸汽放空阀
技术领域
本发明涉及一种放空阀，具体地说是一种适用于高温、高压差的蒸汽放空场合或其它高压气体放空场合的超高压蒸汽放空阀。
背景技术
现有技术中，普通放空阀一般采用多孔套筒笼式阀或低噪音笼式阀，在使用过程中，阀芯、阀座密封面极易受高速流体冲刷，使密封面遭受损坏，导致阀门关不严，泄漏大，致使能源大量浪费。特别是在高温、高压差、密封等级要求高、开启迅速的蒸汽放空场合，现有的普通放空阀更难适用，因此需要设计一种超高压蒸汽放空阀。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种超高压蒸汽放空阀，其结构设计巧妙合理，特别适用于高温、高压差、密封等级要求高、开启迅速的蒸汽放空场合，也适用于其它高压气体放空场合。
按照本发明提供的技术方案：超高压蒸汽放空阀，包括阀体、阀盖和阀内件，所述阀体中心设有阀腔，所述阀内件包括阀杆、阀座、多孔套筒和阀芯，阀座和多孔套筒装在阀腔内，阀座位于多孔套筒下方，阀芯装于多孔套筒内，阀盖安装在阀体上并封住阀腔，阀杆穿过阀盖，阀杆下端与阀芯连接；阀体上设有阀入口和阀出口，阀入口与阀座中心孔连通，阀出口与阀座和多孔套筒外周空间连通；其特征在于：所述阀芯上部设有先导控制室，所述先导控制室底部中心设有先导通孔，所述先导通孔通过先导通道与阀座中心孔连通；阀杆下端置于先导控制室内，阀杆下端套装有先导行程弹簧，先导行程弹簧上端与阀杆上的台阶连接，先导行程弹簧下端顶压在先导控制室底部，阀杆下端设有密封头，该密封头能够与先导通孔上端边沿密封配合；所述先导控制室的上端开口处安装有透盖，所述阀杆上的台阶以下部位被透盖封在先导控制室并具有轴向行程，透盖上设有先导平衡孔。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯下部设有若干个先导小孔，在若干个先导小孔的上方设置有与先导小孔连通的汇流腔，所述汇流腔通过先导通孔与先导控制室连通，先导小孔和汇流腔构成先导通道。
作为本发明的进一步改进，所述透盖与先导控制室的上端开口通过螺纹连接配合，透盖的位置可旋动调整。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯下端面设有环形外密封台，该环形外密封台的内周表面为斜面，所述阀座上端面设有向上凸起的环形内密封台，所述环形内密封台的外周表面与所述环形外密封台的内周表面密封配合。
作为本发明的进一步改进，所述环形外密封台的内周表面为平直的斜面，所述环形内密封台的外周表面为向外鼓起的弧形曲面。
作为本发明的进一步改进，所述多孔套筒下部设有一段没有窗孔的死区段，阀芯与阀座开启后且未脱离死区段之前，多孔套筒窗孔不打开。
作为本发明的进一步改进，所述死区段的长度为阀芯行程范围的10~15%。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯周壁上设有阀芯限位台阶，所述多孔套筒上部内壁上设有套筒限位台阶，阀芯上移至极限行程时，阀芯限位台阶与套筒限位台阶接触配合。
作为本发明的进一步改进，所述阀芯限位台阶和套筒限位台阶均为斜台阶。
作为本发明的进一步改进，所述多孔套筒上的套筒限位台阶部位还设有辅助排气孔。
本发明的超高压蒸汽放空阀主要针对高温、高压差的蒸汽放空场合或其它高压气体放空等工况特殊设计研发，其与现有技术相比，具有如下优点：
（1）本发明的阀芯结构设计为先导平衡式阀芯结构，其降低了对执行机构输出力的要求，在大压差工况下配较小的执行机构就能实现严密密封；同时还能够降低工作噪声，减少流体冲刷损耗。
（2）本发明的阀芯、阀座结构及它们的密封配合方式构成了隐形密封结构，当阀芯开启工作时，密封面不受流体冲刷，因而理论上无冲刷损坏的可能，提高了设备的使用寿命。
（3）本发明的多孔套筒下部设有一段没有窗孔的死区段，其能够使阀芯、阀座密封面受的冲刷也大大减小，使用寿命大大提高。
附图说明
图1为本发明实施例的结构示意图。
图2为图1中阀内件的结构放大示意图。
图3为图2中的A部放大示意图。
附图标记说明：1-阀体、2-阀盖、3-阀杆、4-透盖、5-多孔套筒、5a-上套筒、5b-下套筒、6-阀芯、7-先导行程弹簧、8-阀出口、9-阀座、10-阀入口、11-先导平衡孔、12-台阶、13-先导控制室、14-套筒限位台阶、15-辅助排气孔、16-窗孔、17-阀芯限位台阶、18-先导小孔、19-汇流腔、20-先导通孔、21-密封头、22-环形外密封台、23-环形内密封台。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图所示：实施例中的超高压蒸汽放空阀主要由阀体1、阀盖2和阀内件组成，其中阀内件主要由阀杆3、阀座9、多孔套筒5和阀芯6组成。
如图1、图2所示，所述阀体1中心设有阀腔，阀座9和多孔套筒5装在阀腔内，阀座9位于多孔套筒5下方，阀芯6装于多孔套筒5内，阀盖2安装在阀体1上并封住阀腔，阀杆3穿过阀盖2，阀杆3下端与阀芯6连接；阀体1上设有阀入口10和阀出口8，阀入口10与阀座9中心孔连通，阀出口8与阀座9和多孔套筒5外周空间连通；所述阀芯6上部设有先导控制室13，所述先导控制室13底部中心设有先导通孔20，所述先导通孔20通过先导通道与阀座9中心孔连通；阀杆3下端置于先导控制室13内，阀杆3下端套装有先导行程弹簧7，先导行程弹簧7上端与阀杆3上的台阶12连接，先导行程弹簧7下端顶压在先导控制室13底部，阀杆3下端设有密封头21，该密封头21能够与先导通孔20上端边沿密封配合；所述先导控制室13的上端开口处安装有透盖4，所述阀杆3上的台阶12以下部位被透盖4封在先导控制室13并具有轴向行程，透盖4上设有先导平衡孔11。
具体应用时，当需要开启阀门时，阀杆3先向上移动，阀入口10的蒸汽先经过先导通道、先导通孔20、先导控制室13和先导平衡孔11进入阀芯6上方空间，使得阀芯6上下两端压力平衡，这样只要配较小的执行机构就能迅速打开阀门。上述的阀芯6结构为先导平衡式阀芯6结构，其降低了对执行机构输出力的要求，在大压差工况下配较小的执行机构就能实现严密密封；同时还能够降低工作噪声，减少流体冲刷损耗。
如图1、图2所示，本发明实施例中，所述阀芯6下部设有若干个先导小孔18，在若干个先导小孔18的上方设置有与先导小孔18连通的汇流腔19，所述汇流腔19通过先导通孔20与先导控制室13连通，先导小孔18和汇流腔19构成先导通道。
如图1、图2所示，本发明实施例中，所述透盖4与先导控制室13的上端开口通过螺纹连接配合，透盖4的位置可旋动调整。这样有利于根据实际使用情况来调节阀芯6的行程，拓宽了本发明的适用范围。
如图2、图3所示，所述阀芯6下端面设有环形外密封台22，该环形外密封台22的内周表面为斜面，所述阀座9上端面设有向上凸起的环形内密封台23，所述环形内密封台23的外周表面与所述环形外密封台22的内周表面密封配合。这样的阀芯6、阀座9结构及它们的密封配合方式构成了隐形密封结构，当阀芯6开启工作时，密封面不受流体冲刷，因而理论上无冲刷损坏的可能，提高了设备的使用寿命。
另外，所述环形外密封台22的内周表面为平直的斜面，所述环形内密封台23的外周表面为向外鼓起的弧形曲面。这样的密封配合方式可以进一步保证密封效果。
如图2所示，所述多孔套筒5下部设有一段没有窗孔16的死区段，阀芯6与阀座9开启后且未脱离死区段之前，多孔套筒5窗孔16不打开。优选地，所述死区段的长度为阀芯6行程范围的10~15%。
具体应用时，当阀芯6与阀座9开启时，在阀芯6脱离死区段之前，多孔套筒5的窗孔16未打开，此时除阀芯6和多孔套筒5的间隙流外，几乎没有流量；当阀芯6行程继续增加时，多孔套筒5的窗孔16打开，此时阀芯6与阀座9密封面间的流道截面远大于多孔套筒5窗孔16的流通截面；这时蒸汽流经阀芯6、阀座9的流速就下降很多，阀芯6、阀座9密封面受的冲刷也将远远减小，使用寿命大大提高。
如图1、图2所示，本发明实施例中，所述阀芯6周壁上设有阀芯限位台阶17，所述多孔套筒5上部内壁上设有套筒限位台阶14，阀芯6上移至极限行程时，阀芯限位台阶17与套筒限位台阶14接触配合。优选地，所述阀芯限位台阶17和套筒限位台阶14均为斜台阶。另外，所述多孔套筒5上的套筒限位台阶14部位还设有辅助排气孔15，当阀芯6向上移动时，阀芯限位台阶17上方的部位会积存有部分蒸汽，这部分蒸汽可以从辅助排气孔15排出。
如图1、图2所示，本发明实施例中，所述多孔套筒5是由上套筒5a和下套筒5b组成，所述窗孔16仅设置在下套筒5b上，所述套筒限位台阶14设置于上套筒5a下端内边沿口处，所述辅助排气孔15设置在上套筒5a上。

Claims (10)

1.超高压蒸汽放空阀，包括阀体（1）、阀盖（2）和阀内件，所述阀体（1）中心设有阀腔，所述阀内件包括阀杆（3）、阀座（9）、多孔套筒（5）和阀芯（6），阀座（9）和多孔套筒（5）装在阀腔内，阀座（9）位于多孔套筒（5）下方，阀芯（6）装于多孔套筒（5）内，阀盖（2）安装在阀体（1）上并封住阀腔，阀杆（3）穿过阀盖（2），阀杆（3）下端与阀芯（6）连接；阀体（1）上设有阀入口（10）和阀出口（8），阀入口（10）与阀座（9）中心孔连通，阀出口（8）与阀座（9）和多孔套筒（5）外周空间连通；其特征在于：所述阀芯（6）上部设有先导控制室（13），所述先导控制室（13）底部中心设有先导通孔（20），所述先导通孔（20）通过先导通道与阀座（9）中心孔连通；阀杆（3）下端置于先导控制室（13）内，阀杆（3）下端套装有先导行程弹簧（7），先导行程弹簧（7）上端与阀杆（3）上的台阶（12）连接，先导行程弹簧（7）下端顶压在先导控制室（13）底部，阀杆（3）下端设有密封头（21），该密封头（21）能够与先导通孔（20）上端边沿密封配合；所述先导控制室（13）的上端开口处安装有透盖（4），所述阀杆（3）上的台阶（12）以下部位被透盖（4）封在先导控制室（13）并具有轴向行程，透盖（4）上设有先导平衡孔（11）。
2.如权利要求1所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述阀芯（6）下部设有若干个先导小孔（18），在若干个先导小孔（18）的上方设置有与先导小孔（18）连通的汇流腔（19），所述汇流腔（19）通过先导通孔（20）与先导控制室（13）连通，先导小孔（18）和汇流腔（19）构成先导通道。
3.如权利要求1所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述透盖（4）与先导控制室（13）的上端开口通过螺纹连接配合，透盖（4）的位置可旋动调整。
4.如权利要求1所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述阀芯（6）下端面设有环形外密封台（22），该环形外密封台（22）的内周表面为斜面，所述阀座（9）上端面设有向上凸起的环形内密封台（23），所述环形内密封台（23）的外周表面与所述环形外密封台（22）的内周表面密封配合。
5.如权利要求4所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述环形外密封台（22）的内周表面为平直的斜面，所述环形内密封台（23）的外周表面为向外鼓起的弧形曲面。
6.如权利要求1所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述多孔套筒（5）下部设有一段没有窗孔（16）的死区段，阀芯（6）与阀座（9）开启后且未脱离死区段之前，多孔套筒（5）窗孔（16）不打开。
7.如权利要求6所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述死区段的长度为阀芯（6）行程范围的10~15%。
8.如权利要求1所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述阀芯（6）周壁上设有阀芯限位台阶（17），所述多孔套筒（5）上部内壁上设有套筒限位台阶（14），阀芯（6）上移至极限行程时，阀芯限位台阶（17）与套筒限位台阶（14）接触配合。
9.如权利要求8所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述阀芯限位台阶（17）和套筒限位台阶（14）均为斜台阶。
10.如权利要求8所述的超高压蒸汽放空阀，其特征在于：所述多孔套筒（5）上的套筒限位台阶（14）部位还设有辅助排气孔（15）。
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