一种高压差调节阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体是一种高压差调节阀。

背景技术

随着国家电力工业的快速发展，能源消耗过大的矛盾日益突出。为最大限度的降低不可再生资源—煤炭的消耗量，国家火力发电机组装机容量已从300MW、600MW亚临界和超临界机组向1000MW超超临界机组发展。对小流量高压差调节阀的要求越来越高，研发一种既满足使用要求，使用寿命较长，又便于维修的阀门结构是一个重要的课题。

超(超)临界火电机组用给水泵最小流量调节阀，储水罐调节阀和减温水调节阀具有小流量大压差的特点，国内该类阀门主要采用进口，阀门的结构多为迷宫式结构。迷宫式结构的特点是流道小且曲折变化多，易产生阻塞的问题，使用寿命短，且维修成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种高压差调节阀，通过设置多层具有数量变化的降压孔的节流板，实现阀芯不同开启位置节流孔数量和层级的变化以达到节流的目的，同时利用辅助流道槽，解决阀体内易堵塞的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压差调节阀，包括阀体、设置在阀体内的阀座、阀芯、阀杆和节流组件，所述阀体还设有进水通道和出水通道，所述节流组件设置在所述阀座内且位于进水通道和出水通道之间，所述阀杆连接阀芯且带动所述阀芯与阀座实现密封，进而实现进水通道和出水通道的连通和阻断，介质从进水通道流出出水通道要经过节流组件，所述节流组件包括节流座和堆叠设置在所述节流座下方的多层节流板，所述节流座上设有第一中心孔和若干第一降压孔，每层所述节流板上均设有第二中心孔、若干第二降压孔和若干导流槽，每个所述导流槽连通第二中心孔和第二降压孔且沿节流板径向方向延伸，所述节流座和堆叠的所述节流板上第一降压孔和第二降压孔的数量从上向下依次阶梯递减，所述节流板上导流槽沿节流板径向的长度从上向下依次增加，所述导流槽的数量从上向下依次阶梯递减。

进一步地，所述节流板的一侧设有导流槽，另一侧设有辅助导流槽，同一个节流板上的所述辅助导流槽和导流槽交错设置，相邻两个节流板上的所述辅助导流槽与导流槽相对设置。

进一步地，所述节流座的底部还设有与相邻的节流板上辅助导流槽相对设置的缓流槽。

进一步地，所述第一降压孔包括第一小孔和第一大孔，所述第一小孔设置在第一大孔的上方，所述缓流槽与所述第一大孔连通。

进一步地，第二降压孔包括第二小孔和第二大孔，若干所述节流板堆叠时，第二小孔均设置在第二大孔的上方。

具体地，所述导流槽与第二大孔位于同一平面并连通；所述辅助导流槽在节流板的径向上与第二小孔对齐。

具体地，所述第二小孔和第二大孔深度相同，所述第二大孔的直径为第二小孔的两倍，所述导流槽与第二大孔深度相同，所述辅助导流槽与第二小孔深度相同。

进一步地，多层所述节流板之间通过定位销定位，相邻两层所述节流板之间焊接固定。

进一步地，所述节流组件还包括滤网，所述滤网套设在所述节流座上，所述节流座上外圆处设有止口，所述滤网的底部卡设在止口上，顶部通过压板压紧。

具体地，所述滤网为圆筒型，所述滤网圆周面上孔的直径小于所述第一降压孔的第一小孔的直径。

本发明的有益效果：本实用调节阀先通过滤网将杂质截留在滤网外部，减少杂质进入节流件内，使杂质留在进口处便于清理；节流件采用多层降压的结构设计，当介质流入降压孔的小孔，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低，当流束从小孔进入大孔扩容时，速度下降，压力增加，但由于能量的消耗，压力不会完全恢复到上游的压力，如此反复实现多级节流降压，再通过合理的设置导流槽和辅助导流槽以提高流通量以抗阻塞的同时，多层节流板式结构既能满足较高的压降要求，同时又能在工作时保证较大的流量，提高阀门性能可靠性和使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明调节阀的结构剖视图；

图2是本发明调节阀的多层节流板的结构示意图；

图3是本发明调节阀的单个节流板的正面结构示意图；

图4是本发明调节阀的单个节流板的反面结构示意图。

图中：1-阀体，2-阀芯，3-阀杆，4-阀座，5-滤网，6-压板，7-节流座，8-节流板，9-定位销，71-第一中心孔，72-第一降压孔，73-缓流槽，81-第二中心孔，82-第二降压孔，83-导流槽，84-辅助导流槽。

具体实施方式

下面将结合本发明说明书附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的一个具体实施例中，如图1至图4所示，具体公开了一种高压差调节阀，包括阀体1、设置在阀体1内的阀座4、阀芯2、阀杆3和节流组件，所述阀体还设有进水通道11和出水通道12，所述节流组件设置在所述阀座1内且位于进水通道11和出水通道12之间，所述阀杆3连接阀芯2且带动所述阀芯2与阀座1实现密封，进而实现进水通道11和出水通道12的连通和阻断，介质从进水通道11流出出水通道要经过节流组件，所述节流组件包括节流座7和堆叠设置在所述节流座7下方的多层节流板8，多层所述节流板8之间通过定位销9定位，相邻两层所述节流板7之间焊接固定。

所述节流座7上设有第一中心孔71和若干第一降压孔72，每层所述节流板8上均设有第二中心孔81、若干第二降压孔82和若干导流槽83，每个所述导流槽83连通第二中心孔81和第二降压孔82且沿节流板径向方向延伸，所述节流座7和堆叠的所述节流板8上第一降压孔72和第二降压孔82的数量从上向下依次阶梯递减。

所述节流板8上导流槽83沿节流板径向的长度从上向下依次增加，所述导流槽83的数量从上向下依次阶梯递减。所述节流板8的一侧设有导流槽83，另一侧设有辅助导流槽84，同一个节流板上的所述辅助导流槽84和导流槽83交错设置，相邻两个节流板上的所述辅助导流槽84与导流槽83相对设置。第二降压孔82包括第二小孔和第二大孔，若干所述节流板8堆叠时，第二小孔均设置在第二大孔的上方。所述导流槽83与第二大孔位于同一平面并连通；所述辅助导流槽84在节流板8的径向上与第二小孔对齐。所述第二小孔和第二大孔深度相同，所述第二大孔的直径为第二小孔的两倍，所述导流槽83与第二大孔深度相同，所述辅助导流槽84与第二小孔深度相同。优选地，每层所述节流板8的厚度范围为8-12mm，所述第二小孔的深度为节流板8厚度的二分之一。

所述节流座7的底部还设有与相邻的节流板8上辅助导流槽84相对设置的缓流槽73。第一降压孔72包括第一小孔和第一大孔，所述第一小孔设置在第一大孔的上方，所述缓流槽73与所述第一大孔连通。

所述节流组件还包括滤网5，所述滤网5套设在所述节流座7上，所述节流座7上外圆处设有止口，所述滤网5的底部卡设在止口上，顶部通过压板6压紧。优选地，所述滤网5为圆筒型，所述滤网5圆周面上孔的直径小于所述第一降压孔72的第一小孔和第二降压孔82的第二小孔的直径。

本发明多级降压的原理：当介质流入第一降压孔72，流速的增加伴随着缩流断面处压力的大大降低。当流速从第一降压孔流经第二降压孔扩容时，速度下降，压力增加，但由于能量的消耗，压力不会完全恢复到上游的压力，如此反复实现多级节流降压；最终介质通过转角90度的流道槽向节流组件内壁流出，流道槽的拐角进一步消耗了介质的能量。介质在节流板中逐级降压以减轻空化汽蚀现象的发生，并且流体最终从内侧套筒上的流道槽喷射至中心阀腔区域，使汽泡在套筒中心部位破裂，避免对节流内腔表面产生伤害；介质出口的流道槽采用对称设计，使介质流出时对冲，消耗能量，降低流速，避免冲刷节流组件内壁从而提高阀门的使用寿命。

节流板8采用圆形盘片结构，厚度尽量薄,一般范围为8-12mm，可在尽量小的阀门开启行程下增加降压级数，但要满足加工工艺要求，避免节流板加工引起节流板变形过大而导致装配时无法贴合。节流板上加工一定数量的台阶孔，台阶孔的上面入口为小孔，下面出口为大孔，大孔的直径一般为小孔的2倍。大小台阶孔深度各为节流板厚度的1/2，以台阶孔的台阶面将节流板8分成上下厚度一样的两部分，如此可以充分利用节流板的厚度，在一个节流板上实现一级节流减压。

本发明的工作过程：介质经进水通道11通过节流组件上部滤网进入节流组件上部，滤网起过滤和均流作用，首先由上部第一降压孔72进入节流组件，通过多级节流通道流入节流组件内腔。在阀门阀芯向上开启的过程中，介质首先在最下一级节流板上的流道槽流向节流组件内腔，最下一级流道的降压级数最多，往上流通的介质流道穿过节流板8的数量逐级减少，降压级数也逐级减少。在阀芯逐渐向上开启过程中，流通的流道数量逐渐增多，介质通过小孔和大孔组合的台阶孔和流通的流道槽逐渐增多，流通能力(CV值)逐渐增大，实现调节流量的目的。

调节阀的流通能力是流通面积保证的，为实现流通要求，在节流板台阶孔下面出口大孔位置加工流道槽流道槽的流通面积要大于小孔的流通面积，为了保证阀门的流通能力(CV值)，在与节流板流道槽贴合的另一片节流板上加工和其一样的辅助导流槽，辅助导流槽的尺寸和配对流道槽尺寸一致，通过定位孔保证辅助导流槽和流道槽准确对齐，从而了扩充流通量，提高了流通能力，解决了现有技术中仅设置单个流道槽时容易发生堵塞的问题。本申请中的调节阀设计巧妙，合理利用节流板的纵向空间，在节流板的正反面进行辅助导流槽和流通槽的设计，在不影响阀体整体大小保证阀体小型化的前提下，增加了流通能力，相对于常规的增大流道槽就必须加大节流板的厚度，从而增加阀体的体积的设计具有突出的进步。

以上所揭露的仅为本发明的一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。