抗氣蝕的旋轉調節閥的製作方法
2023-04-23 00:36:21
抗氣蝕的旋轉調節閥的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種抗氣蝕的旋轉調節閥，包括：閥體，包括閥腔；閥座，安裝在所述閥腔內，所述閥座具有密封端；閥杆，與所述閥體可樞轉地連接；閥芯，偏心地安裝在所述閥杆的一端，且所述閥芯位於所述閥腔內；所述閥座的密封端的與所述閥芯的配合處設置有臺階部。在控制流體有閃蒸、氣蝕工況下，本發明通過對閥座重新設計，在密封端處增加一個臺階部，使得本發明在小開度情況下，通過控制節流處的流速，經過二級降壓，使介質的壓力維持在汽化壓力之上，從而避免了介質的閃蒸，消除了不安全因素。
【專利說明】抗氣蝕的旋轉調節閥
【技術領域】
[0001]本發明涉及閥門領域，特別是涉及一種抗氣蝕的旋轉調節閥。
【背景技術】
[0002]在過程控制系統中，控制閥直接和控制流體接觸，通過改變閥內通路的面積來控制介質的流動，是一個局部阻力可以改變的節流元件。當流體流過控制閥時，由於閥芯與閥座所造成的流通面積局部縮小，形成局部組力，它使流體的壓力和速度產生變化，流體流過控制閥時產生能量損失。
[0003]圖1示出了現有技術中的一種抗氣蝕的旋轉調節閥，包括:閥體1，包括閥腔2 ;閥座3，安裝在所述閥腔2內，所述閥座3具有密封端；閥杆4，與所述閥體I可樞轉地連接；閥芯5，偏心地安裝在所述閥杆4的一端，且所述閥芯5位於所述閥腔2內。其中，密封端與閥芯5線接觸，閥座3通過壓圈螺母8固定在閥體I內。可通過閥杆4帶動閥芯5偏心旋轉，由於這種偏心運動，使閥芯5向左進入閥座3，這樣，通過改變閥芯5與閥座3之間的面積變化，實現調節控制流體的目的。
[0004]根據流體的能量守恆定律可知，在閥芯、閥座處由於節流作用而在附近的下遊處產生一縮流，其流速突然急劇增加，而靜壓力驟然下降，當縮流處的壓力達到或低於該流體所在情況下的飽和蒸汽壓時部分液體就汽化成氣體，從而形成閃蒸。產生閃蒸時，對閥芯等閃內件材料開始有侵蝕破壞作用。如果產生閃蒸後縮流處的壓力不是保持在飽和蒸汽壓以下，在離開節流處之後壓力又急驟上升，這時氣泡產生破裂並轉化為液態，這個過程為空化作用。空化時空蝕、剝蝕表面材料，從而破壞固體邊界。
[0005]控制閥在調節控制流體時，常常出現閃蒸和空化兩種現象，從而導致嚴重的噪聲、振動、材質的破壞等，直接影響控制閥的壽命。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種抗氣蝕的旋轉調節閥，以解決現有技術中的控制閥在小開度時出現閃蒸現象，保護閥內件的損傷，延長控制閥的使用壽命。
[0007]為解決上述技術問題，作為本發明的一個方面，提供了一種抗氣蝕的旋轉調節閥，包括:閥體，包括閥腔；閥座，安裝在所述閥腔內，所述閥座具有密封端；閥杆，與所述閥體可樞轉地連接；閥芯，偏心地安裝在所述閥杆的一端，且所述閥芯位於所述閥腔內；其特徵在於，所述閥座的密封端的與所述閥芯的配合處設置有臺階部。
[0008]進一步地,所述臺階部包括兩個突出的轉角，至少一個所述轉角具有倒角。
[0009]進一步地，所述倒角與所述閥芯配合接觸。
[0010]進一步地，所述閥芯的密封端為球面。
[0011]進一步地，所述抗氣蝕的旋轉調節閥還包括:壓圈螺母，所述壓圈螺母安裝在所述閥體內且與所述閥體螺紋連接，所述閥體的內部設置有突臺，所述閥座夾持在所述壓圈螺母與所述突臺之間。[0012]進一步地，所述臺階部突出於所述突臺的朝向所述閥杆的一端。
[0013]在控制流體有閃蒸、氣蝕工況下，本發明通過對閥座重新設計，在密封端(密封面)處增加一個臺階部，使得本發明在小開度情況下，通過控制節流處的流速，經過二級降壓，使介質的壓力維持在汽化壓力之上，從而避免了介質的閃蒸，消除了不安全因素。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1示意性示出了現有技術中的一種抗氣蝕的旋轉調節閥的結構示意圖；
圖2示意性示出了本發明中的抗氣蝕的旋轉調節閥的結構示意圖；
圖3示意性示出了圖2的A部放大圖；
圖4示意性示出了圖1中的抗氣蝕的旋轉調節閥的網絡劃分圖；
圖5示意性示出了圖2中的抗氣蝕的旋轉調節閥的網絡劃分圖；
圖6示意性示出了圖4中的抗氣蝕的旋轉調節閥的閥座壓力分布圖；
圖7示意性示出了圖5的抗氣蝕的旋轉調節閥的閥座壓力分布圖。
[0015]圖中附圖標記:1、閥體；2、閥腔;3、閥座;4、閥杆;5、閥芯;6、臺階部;7、轉角；8、壓圈螺母；9、突臺。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0017]請參考圖2和圖3，本發明中的抗氣蝕的旋轉調節閥，包括:閥體1，包括閥腔2;閥座3，安裝在所述閥腔2內，所述閥座3具有密封端；閥杆4，與所述閥體I可樞轉地連接；閥芯5，偏心地安裝在所述閥杆4的一端，且所述閥芯5位於所述閥腔2內；其特徵在於，所述閥座3的密封端的與所述閥芯5的配合處設置有臺階部6。優選地，所述閥芯5的密封端為球面。
[0018]在控制流體有閃蒸、氣蝕工況下，本發明通過對閥座重新設計，在密封端(密封面)處增加一個臺階部6，使得本發明在小開度情況下，通過控制節流處的流速，經過二級降壓，使介質的壓力維持在汽化壓力之上，從而避免了介質的閃蒸，消除了不安全因素。
[0019]優選地,所述臺階部6包括兩個突出的轉角7，至少一個所述轉角7具有倒角。優選地，所述倒角與所述閥芯5配合接觸。在這兩個轉角7之間形成凹部，以改變液體的流動性質。
[0020]優選地，所述抗氣蝕的旋轉調節閥還包括:壓圈螺母8，所述壓圈螺母8安裝在所述閥體I內且與所述閥體I螺紋連接，所述閥體I的內部設置有突臺9，所述閥座夾持在所述壓圈螺母8與所述突臺9之間。
[0021]優選地，所述臺階部6突出於所述突臺9的朝向所述閥杆4的一端。
[0022]下面，結合圖4至圖7，對本發明的原理和性能進行分析。
[0023]首先，用Pro/Engineer建立FLUNET模型，特別地，該模型為2D，其中，進口管直徑(右)31mm,出口管直徑(左)18.2_。
[0024]其次，採用CFX-Mesh中的三角形和膨脹層方法對模型進行網格劃分。
[0025]第三，根據下表設置邊界條件。
【權利要求】
1.一種抗氣蝕的旋轉調節閥，包括: 閥體(1)，包括閥腔(2); 閥座(3)，安裝在所述閥腔(2)內，所述閥座(3)具有密封端； 閥杆(4)，與所述閥體(I)可樞轉地連接； 閥芯(5)，偏心地安裝在所述閥杆(4)的一端，且所述閥芯(5)位於所述閥腔(2)內； 其特徵在於， 所述閥座(3)的密封端的與所述閥芯(5)的配合處設置有臺階部(6)。
2.根據權利要求1所述的抗氣蝕的旋轉調節閥，其特徵在於， 所述臺階部(6)包括兩個突出的轉角(7),至少一個所述轉角(7)具有倒角。
3.根據權利要求2所述的抗氣蝕的旋轉調節閥，其特徵在於，所述倒角與所述閥 芯(5)配合接觸。
4.根據權利要求1所述的抗氣蝕的旋轉調節閥，其特徵在於，所述閥芯(5)的 密封端為球面。
5.根據權利要求1所述的抗氣蝕的旋轉調節閥，其特徵在於，所述抗氣蝕的旋轉 調節閥還包括:壓圈螺母(8)，所述壓圈螺母(8)安裝在所述閥體(I)內且與 所述閥體(I)螺紋連接，所述閥體(I)的內部設置有突臺(9)，所述閥座夾持 在所述壓圈螺母(8 )與所述突臺(9 )之間。
6.根據權利要求5所述的抗氣蝕的旋轉調節閥，其特徵在於，所述臺階部(6)突出於所述突臺(9)的朝向所述閥杆(4)的一端。
【文檔編號】F16K1/42GK103629371SQ201310656818
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】施建中, 朱崇健, 洪安春, 洪志興 申請人:上海一核閥門製造有限公司