高压差迷宫调节阀的制作方法

本发明涉及一种调节阀，具体来说，本发明涉及一种应用于严酷工况的高压差迷宫调节阀。

背景技术：

目前，在常规的火电设备方面，国内机组正在从30万千瓦、60万千瓦亚临界机组向超临界、超超临界的66万千瓦和100万千瓦机组过渡。在超临界与超超临界状态，水由液态直接成为汽态，即由湿蒸汽直接成为过热蒸汽、饱和蒸汽，热效率较高，因此超超临界机组具有煤耗低、环保性能好、技术含量高的特点，机组热效率能够达到45%左右，但同时，对于电厂设备提出了更高、更严格、更可靠的技术要求，特别是一些关键位置的关键阀门要求更是严格，目前一般电厂均采用进口品牌的阀门。

减温水调节阀是火电厂中关键的控制阀之一，主要作用是作为再热蒸汽温度的微量调节，以及作为事故状态下的喷水减温作用。该阀门主要的关键技术难点是减温水调节阀前后压差比较大，根据不用的机组、使用场合，压差在几十公斤到一百多公斤之间，在这么高的压差下，介质容易对阀内件产生气蚀与冲刷，阀门的密封性能就逐渐丧失，造成流量多大，使得蒸汽的温度控制变得困难，如果长期泄漏量过大，机组的热效率就会收到影响，造成能源的浪费。

以前通常采用套筒阀甚至单座阀来控制喷水的流量，但是由于阀门前后压差较大，导致介质流经阀芯与阀座收缩截面时，流速过高，容易产生闪蒸与气蚀，气蚀产生的气泡发生爆破时，释放出来的能量对阀内件造成极大的伤害，严重影响了阀门的密封性能，导致阀门的泄漏量过大，无法对蒸汽温度达到精确的控制。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术存在的不足，提供了一种高压差迷宫调节阀，其能够适用于高温高压的严酷工况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案在于：一种高压差迷宫调节阀，包括阀体、阀盖以及阀杆，所述阀体内设置阀腔，所述阀体在沿自身高度方向的第一位置设置有出水口，在沿自身高度的第二位置设置有进水口，所述进水口位于所述出水口上方，所述进水口以及所述出水口均与所述阀腔相通，所述阀腔在位于所述进水口与所述出水口之间的位置设置有阀座，所述阀座的上方设置有迷宫式芯包，所述阀盖固定于所述阀体上，所述阀杆的一端设置阀芯，所述阀芯能够穿过所述迷宫式芯包并且封堵在所述阀座上。

作为优选方案，所述阀座的底部设置有凹槽，所述凹槽内设置有用于所述阀体与所述阀座之间密封的第一缠绕垫片。

作为优选方案，所述阀腔位于所述阀体的中间位置，所述进水口由靠近所述阀腔一端至远离所述阀腔一端向下倾斜，所述出水口由靠近所述阀腔一端至远离所述阀腔一端向上倾斜。

作为优选方案，所述阀体与所述阀盖为锻造而成。

作为优选方案，所述阀盖具有延伸至所述阀腔内的纵向突出部，所述纵向突出部与所述迷宫式芯包之间设置有导向衬套。

作为优选方案，所述阀盖与所述阀体之间通过第二缠绕垫片密封。

作为优选方案，所述阀盖与所述阀体通过第一螺柱和第一螺母固定。

作为优选方案，所述阀杆与所述阀盖之间设置有密封组件。

作为优选方案，所述阀盖的上部位于所述阀杆外的位置开设环形槽，所述密封组件包括设置在所述环形槽中的填料衬套、位于所述填料衬套上方的密封填料以及位于所述密封填料上方的填料压板，所述填料压板与所述阀盖通过第二螺柱和第二螺母固定。

作为优选方案，所述填料压板与所述密封填料之间设置有填料压套。

实施本发明的高压差迷宫调节阀，具有以下有益效果：由于阀内件使用特别设置的迷宫式芯包，使得流过阀芯、阀座的介质的流速不会造成很大的影响。这种调节阀，介质流过形成在迷宫式芯包上的弯曲的流道时，每个转弯都消耗介质的能量，保证介质流出流道时的流速不会对阀内件产生影响，因此，本调节阀能够适用在不同的压差。阀体与阀盖选用锻造件，其具有更加均匀的结构，更好的密度以及更好的强度，满足高温高压的严酷状况，能够达到对蒸汽温度进行很好的控制。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明的高压差迷宫调节阀的剖视示意图；

图2为图1的迷宫式芯包的俯视示意图。

以上附图中，

1-阀体；101-阀腔；2-第一缠绕垫片；3-阀座；4-阀杆；5-迷宫式芯包；501-流道；502-中心孔；6-导向衬套；7-第二缠绕垫片；8-阀盖；9-第一螺柱；10-第一螺母；11-填料衬套；12-密封填料；13-填料压套；14-填料压板；15-第二螺柱；16-第二螺母；17-进水口；18-出水口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明进一步详细说明。

本发明主要涉及到一种特殊的调节阀，广泛地运用在一些严酷苛刻的工况，特别是在火力发电厂的超临界机组上，使用更加的广泛，其主要作用是避免阀门前后高压差引起的闪蒸、气蚀、振动、噪声等引起阀内件损伤的问题，属于火力发电厂中高温高压、特种调节阀的一种。接下来，结合附图进行介绍。

参照图1～2所示，本发明的高压差迷宫调节阀，包括阀体1、阀盖8以及阀杆4，阀体1内设置阀腔101，该阀腔101能够容纳流体介质和阀座3等。

如图1和图2所示，阀体1在沿自身高度方向的第一位置设置有出水口18，在沿自身高度的第二位置设置有进水口17，进水口17位于出水口18上方，进水口17以及出水口18均与阀腔101相通。如图1所示，阀腔101位于阀体1左右方向的中间位置，进水口17由靠近阀腔101一端至远离阀腔101一端向下倾斜，出水口18由靠近阀腔101一端至远离阀腔101一端向上倾斜。阀腔101在位于进水口17与出水口18之间的位置设置有阀座3，具体为进水口17与出水口18高度方向之间的位置。优选的，为实现阀座3与阀体1之间的密封，防止流体的泄露，阀座3的底部设置有凹槽，该凹槽可以为图中所示的环形/环状，凹槽内设置有用于阀体1与阀座3之间密封的第一缠绕垫片2。阀座3的上方设置有迷宫式芯包5，该迷宫式芯包5为图2所示的结构，其具有多片迷宫片组合而成，在迷宫式芯包5上形成多个弯曲的流道501，迷宫式芯包5通过中间的中心孔502可以供阀杆4穿过。

为保证阀门可以适用在不同的压差，根据不同的介质，不同的压力，不同的流量进行设计迷宫式芯包5的弯道的尺寸、弯数的数量，并且同一规格、同一口径的阀门具有高度的互换性，极大方便了维修与售后，可保证阀门能够进行在线维修。

阀盖8固定于阀体1上，例如，作为一种方式，阀盖8与阀体1通过图中所示的第一螺柱9和第一螺母10固定。阀体1与阀盖8优选为锻造而成，形成完整的压力边界。由于锻造材料具有更加均匀的结构，更好的密度以及更好的强度完整性，并且在温度变化很大的环境下，其蠕变的抗疲劳强度比铸件高出很多，所以更适应高温高压的苛刻场合。

阀杆4的一端设置阀芯，该阀芯可以与阀杆4为一体式结构，阀芯能够穿过迷宫式芯包5并且封堵在阀座3上。

请继续参照图1，为便于迷宫式芯包5的定位，迷宫式芯包5的上下两端在靠近自身中心孔（用于阀芯穿过）的位置均设置环状凹槽，阀座3所形成的突出部嵌入于其下端的环状凹槽，对其定位。至于上端，阀盖8具有延伸至阀腔101内的纵向突出部，纵向突出部与迷宫式芯包5之间设置有导向衬套6，类似地，该导向衬套6具有由中间位置凸起的突出部，该突出部分别嵌入迷宫式芯包5的环状凹槽和开设在阀盖8的环状凹槽中。这种导向衬套6的方式，能够保证阀盖8与阀体1的装配公差在技术范围之内。

如图中所示，阀盖8在自身凸缘的位置与阀体1通过前述的第一螺柱9和第一螺母10连接，优选的，阀盖8与阀体1之间通过第二缠绕垫片7密封，这样，有效避免阀体1内的流体由阀盖8与阀体1之间流出。

另外，为实现阀杆4与阀盖8之间的密封，阀杆4与阀盖8之间设置有密封组件。优选为，阀盖8的上部（远离阀体1的位置）位于阀杆4外的位置开设环形槽，密封组件包括设置在环形槽中的填料衬套11、位于填料衬套11上方的密封填料12以及位于密封填料12上方的填料压板14，填料压板14与阀盖8通过第二螺柱15和第二螺母16固定。进一步的，填料压板14与密封填料12之间设置有填料压套13。

本发明采用高进低出（进水口17在出水口18上方）结构，所以介质流经该阀门时，首先经过的是迷宫式芯包5，介质经过弯弯曲曲的流道501时，每一个转弯都消耗介质的能量，保证介质留出流道时的流速不会对阀内件产生影响，阀门通过阀杆4的上下动作进行流量的调节，进而满足系统对于流量的要求，介质在经过迷宫式芯包5之后，通过阀座3流向阀门的出水口18。

本发明用于高温、高压的严酷苛刻工况条件下，可避免由于高压差引起的闪蒸、气蚀对阀内件的冲刷；由于阀内件采用了独特设计的迷宫式芯包，使得流过阀芯、阀座的介质流速不会造成很大的影响；阀芯与阀座的密封面采用线密封，在阀门的关闭过程中，与同类型的阀门相比，力矩大大地降低，选用的执行机构扭矩会减小很多，节约了成本。通过特殊的迷宫流道设计，强制使介质先通过迷宫弯道进行逐级降压，再流经阀芯与阀座，有效避免了高压差引起的闪蒸、气蚀、噪声等影响阀门密封的问题。此外，本发明经济可靠。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。