一种自散热减压阀制造技术

一种自散热减压阀，适用于工矿企业中油煤化工设备中使用。包括散热阀芯、上阀盖、导向阀盖、阀体、散热阀座、导流罩和涡轮散热装置；散热阀芯由热管构成的阀芯和阀芯散热翅片构成，散热底座包括阀座衬套、阀座外壳、热管、阀座散热翅片，阀座衬套的外部圆周设有多根固定于阀座散热翅片上的热管，涡轮散热装置包括设置在介质入口处的风扇壳体和涡轮，利用介质冲击涡轮带动风扇壳体转动，并利用设置在最外的整流罩定向引导风向实现对阀芯散热片及阀座散热片的散热，同时涡轮消耗介质的动能有效降低其压力增加阀芯的寿命。其结构简单紧凑，无需另外功能即可自散热，有效降低气蚀对阀门的破坏，增加阀门的使用寿命，减少维护、维修成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种减压阀，尤其适用于一种工矿企业中油煤化工设备中使用的自散热减压阀。
技术介绍
高压差减压阀是石油化工、煤化工等工业的关键设备，由于煤化工等工业的特殊性，减压阀大多在大口径、输送高温高压介质的管路中工作，特别在煤液化工艺中，高压差减压阀将压力为19MPa、400℃以上的介质减压至2.8MPa，其中介质最高流速高达上百米每秒，是煤直接液化工艺中使用条件最为苛刻的阀门。因此在工作时不仅要承受相当大的内压，而且由于工况的变化，还要承受在较短时间内温度剧烈变化所引起的热冲击和热载荷，在使用过程中可能会伴随着蠕变、过热氧化、渗碳、腐蚀等现象，使得阀门使用寿命减短。同时，在减压阀内流体温度过高，阀门不能有效散热，使得阀门的过流道及节流部件在短时间内因产生气蚀、磨损等丧失压力调节功能，影响装置的运行从而使整套设备停止生产运作，降低生产效率，造成重大经济损失。现有专利散热球阀(公开号：CN204592370U)中通过在阀杆外部设置散热片来降低阀杆温度，使阀杆不会因变形而导致阀门开启困难。专利新型水冷式高温调节蝶阀(公开号：CN203717961U)中通过采用往返螺旋冷却水道提高阀门的使用温度。专利一种风冷结构阀门(公开号：CN104712843A)中通过在阀体中设置带有迷宫型风道的冷却风腔，提高热传导效率，降低阀门温度。在现有技术中基本是采用散热片、外部水冷或风冷来解决阀的散热问题，但对于高温高压介质的散热效果并不理想，同时都是依靠外部动力来降低阀门温度，并不能利用阀门自身的结构实现散热。
技术实现思路
技术目的：为解决现有技术的不足之处，提供一种结构简单，散热效果良好，并且能够利用自身结构实现散热的减压阀。技术手段：为弥补现有技术的不足，本专利技术提供一种自散热减压阀，自散热减压阀，包括导流罩和自散热减压阀主体结构，所述散热减压阀主体结构包括散热阀芯、上阀盖、导向阀盖、阀体、散热阀座、入口法兰和涡轮散热装置；所述的散热阀芯包括阀芯和阀芯散热翅片，其中阀芯头部为凸起的锥形结构，阀芯中段靠近尾部处设有外螺纹，阀芯散热翅片套装于阀芯尾部并采用锡焊固定；所述阀体为中空的三通结构，阀体下方设有中空的散热阀座，阀体上方设有中心开有阶梯孔的导向阀盖，阀盖的上方开口处通过螺栓装配有上阀盖，所述的散热阀芯通过上阀盖的螺纹通孔插入阀体并通过阀芯上的外螺纹与上阀盖紧固，阀体侧面的入口管路上设置涡轮散热装置，涡轮散热装置上设置入口法兰；所述散热阀座包括阀座衬套、阀座外壳、热管、阀座散热翅片，其中阀座外壳顶端设有与阀体连接的连接机构，连接机构上开有四个缺口，阀座衬套设在阀座外壳内，阀座衬套顶部设有与阀体下端配合的台肩，阀座外壳底部开有与阀座衬套匹配的阶梯孔，阀座散热翅片围绕设置在阀座外壳外侧，阀座衬套侧面外壁上开有多线螺纹凹槽，多根热管通过多线螺纹凹槽缠绕固定在阀座衬套侧壁上，阀座衬套与阀座外壳之间的空隙利用灌锡处理填充，多根热管的尾端分别通过阀座外壳上的四个缺口固定在阀座散热翅片上；所述阀芯的锥形头部与散热阀座的顶部台肩配合构成减压节流口；所述涡轮散热装置包括风扇壳体和涡轮，风扇壳体为中空柱状结构，两侧设有凸螺纹，风扇壳体外侧设有风扇叶片，风扇壳体内部设有支架，支架上设有涡轮；风扇壳体一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈和轴承外圈挡圈在阀体的管路上安装圆锥滚子轴承，另一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈在入口法兰上安装圆锥滚子轴承。所述阀芯为碳钢材料热管结构，阀芯尾部远离上阀盖的部分为六棱结构，阀芯表面喷涂有耐磨材料，阀芯散热翅片和所述的阀座散热翅片为铜或铝制成的太阳花式散热翅片。所述的上阀盖中心开有螺纹通孔与阀芯外螺纹配合，起到调节减压阀开度的作用，所述的上阀盖与导向阀盖中间空腔填充密封填料，顶部法兰盘通过螺栓与导向阀盖配合并将中间空腔密封填料压紧。所述的导向阀盖中心开有阶梯孔，下部圆孔直径略大于阀芯圆柱段外壁直径，上部圆孔直径与上阀盖下部外圆周面直径相对应，外部加工有与阀体上端阶梯孔配合的台肩，台肩上部的法兰盘通过双头螺栓固定在阀体上，且在法兰盘与阀体配合处装有密封垫片。所述的阀体两端的开口为阶梯孔，阀体内腔为球形空腔，液体管路入口处安装风扇壳体处内壁侧开有凹槽，轴承外圈挡圈通过螺栓与阀体入口配合将圆锥滚子轴承外圈固定在凹槽内。所述阀体下端为与阀座衬套上端的台肩相匹配的阶梯孔，阀体下端与阀座衬套三段之间设有密封垫片，阀座衬套的底部端面与阀座外壳配合处装有密封垫片。所述阀座外壳的阶梯孔下部圆孔直径与阀座衬套底部圆锥孔大端直径对应，上部圆孔直径略大于缠绕热管之后的阀座衬套外壁直径，顶部法兰盘开有可引出热管的扇形凹槽，所述热管共有四根。所述的轴承内圈挡圈分为圆孔段和圆锥段，圆孔段内壁设有管螺纹与风扇壳体连接，圆锥段外壁与入口法兰和阀体入口配合，同时在配合处采用旋转密封。所述的涡轮前端设有减小介质流动阻力的锥形整流罩结构，中部开有键槽与键配合带动风扇壳体转动，尾部加工有螺纹与螺帽配合保证涡轮在轴向紧固，涡轮上的涡轮叶片倾角和风扇壳体上叶片倾角须确保当液体从入口法兰从左向右流动并驱动涡轮及风扇壳体转动，此时风扇壳体带动风扇产生与自散热减压阀内液体相同方向的气流。所述的导流罩包括包裹自散热减压阀主体结构的左右两半壳体结构，左右两半壳体利用螺栓连接，自散热减压阀主体结构处入口管路的导流罩内径大于风扇壳体上的扇叶外径，导流罩内部设有与减压阀主体配合的支撑架，阀体入口处的导流罩为减少风流体损耗的弧形结构，其中部包裹阀体为半球形结构，上下两端为缩颈结构。有益成果：1.利用碳钢材料的热管制作阀芯，能够快速有效的将阀芯头部降低介质流速时产生的热量带到外部的阀芯散热片，且阀芯与阀芯散热片采用锡焊焊接处理，增加了导热效率，阀芯外部表面涂有耐磨材料，降低介质对阀芯的冲蚀以及空蚀影响；2.阀座衬套的外部圆周面为多线螺纹凹槽结构，多根热管可以分别绕进螺纹凹槽并经过阀座外壳顶部的开口引出并采用锡焊固定于阀座散热翅片上，加快了阀座的散热效率，阀座外壳内孔面、热管与阀座衬套外圆周面间的间隙采用灌锡处理提高了阀座的整体性、耐压性能和阀座衬套与热管间的热传递效率；3.阀体入口处利用圆锥滚子轴承安装涡轮散热装置，介质冲击涡轮通过圆锥滚子轴承带动风扇壳体转动，风扇壳体上的扇叶旋转产生风向通过整流罩定向实现对阀芯散热片和阀座散热片的散热，从而实现减压阀的自散热，利用介质自身压力产生散热风能；4.介质冲击内部风扇转动，利用涡轮的局部阻力损耗介质的动能，相当于在阀体入口处实现了一次降压，分担了阀门在节流口处的压力，降低了空蚀对阀芯及阀座衬套的破坏，增加了阀门的使用寿命，减少维护、维修成本。附图说明图1为本专利技术的自散热减压阀半剖轴测图；图2为本专利技术的自散热减压阀主体结构轴测图图3为本专利技术的自散热减压阀阀体入口处局部放大图；图4为本专利技术的自散热减压阀散热阀芯结构图；图5为本专利技术的自散热减压阀阀芯散热翅片结构图；图6为本专利技术的自散热减压阀散热阀座结构图；图7为本专利技术的自散热减压阀阀座衬套结构图；图8为本专利技术的自散热减压阀阀座外壳结构图；图9为本专利技术的自散热减压阀阀体结构图；图10为本专利技术的自散热减压阀涡轮散热装置结构图；图11为本专利技术的自散热减压阀风扇壳体结构图；图12为本专利技术的自散热减压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自散热减压阀，包括导流罩（6）和自散热减压阀主体结构，其特征在于：所述散热减压阀主体结构包括散热阀芯（1）、上阀盖（2）、导向阀盖（3）、阀体（4）、散热阀座（5）、入口法兰（7）和涡轮散热装置（8）；所述的散热阀芯（1）包括阀芯（12）和阀芯散热翅片（13），其中阀芯（12）头部为凸起的锥形结构，阀芯（12）中段靠近尾部处设有外螺纹，阀芯散热翅片（13）套装于阀芯（12）尾部并采用锡焊固定；所述阀体（4）为中空的三通结构，阀体（4）下方设有中空的散热阀座（5），阀体（4）上方设有中心开有阶梯孔的导向阀盖（3），导向阀盖（3）的上方开口处通过螺栓装配有上阀盖（2），所述的散热阀芯（12）通过上阀盖（2）的螺纹通孔插入阀体（4）并通过阀芯（12）上的外螺纹与上阀盖（2）紧固，阀体（4）侧面的入口管路上设置涡轮散热装置（8），涡轮散热装置（8）上设置入口法兰（7）；所述散热阀座（5）包括阀座衬套（14）、阀座外壳（15）、热管（16）、阀座散热翅片（17），其中阀座外壳（15）顶端设有与阀体（4）连接的连接机构，连接机构上开有四个缺口，阀座衬套（14）设在阀座外壳（15）内，阀座衬套（14）顶部设有与阀体（4）下端配合的台肩，阀座外壳（15）底部开有与阀座衬套（14）匹配的阶梯孔，阀座散热翅片（17）围绕设置在阀座外壳（15）外侧，阀座衬套侧面外壁上开有多线螺纹凹槽，多根热管（16）通过多线螺纹凹槽缠绕固定在阀座衬套侧壁上，阀座衬套（14）与阀座外壳（15）之间的空隙利用灌锡处理填充，多根热管（16）的尾端分别通过阀座外壳（15）上的四个缺口固定在阀座散热翅片（17）上；所述阀芯（12）的锥形头部与散热阀座（5）的顶部台肩配合构成减压节流口；所述涡轮散热装置（8）包括风扇壳体（18）和涡轮（19），风扇壳体（18）为中空柱状结构，两侧设有凸螺纹，风扇壳体（18）外侧设有风扇叶片，风扇壳体（18）内部设有支架，支架上设有涡轮（19）；风扇壳体（18）一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈（9）和轴承外圈挡圈（11）在阀体（4）的管路上安装圆锥滚子轴承（10），另一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈（9）在入口法兰（7）上安装圆锥滚子轴承（10）。...

【技术特征摘要】
1.一种自散热减压阀，包括导流罩（6）和自散热减压阀主体结构，其特征在于：所述散热减压阀主体结构包括散热阀芯（1）、上阀盖（2）、导向阀盖（3）、阀体（4）、散热阀座（5）、入口法兰（7）和涡轮散热装置（8）；所述的散热阀芯（1）包括阀芯（12）和阀芯散热翅片（13），其中阀芯（12）头部为凸起的锥形结构，阀芯（12）中段靠近尾部处设有外螺纹，阀芯散热翅片（13）套装于阀芯（12）尾部并采用锡焊固定；所述阀体（4）为中空的三通结构，阀体（4）下方设有中空的散热阀座（5），阀体（4）上方设有中心开有阶梯孔的导向阀盖（3），导向阀盖（3）的上方开口处通过螺栓装配有上阀盖（2），所述的散热阀芯（12）通过上阀盖（2）的螺纹通孔插入阀体（4）并通过阀芯（12）上的外螺纹与上阀盖（2）紧固，阀体（4）侧面的入口管路上设置涡轮散热装置（8），涡轮散热装置（8）上设置入口法兰（7）；所述散热阀座（5）包括阀座衬套（14）、阀座外壳（15）、热管（16）、阀座散热翅片（17），其中阀座外壳（15）顶端设有与阀体（4）连接的连接机构，连接机构上开有四个缺口，阀座衬套（14）设在阀座外壳（15）内，阀座衬套（14）顶部设有与阀体（4）下端配合的台肩，阀座外壳（15）底部开有与阀座衬套（14）匹配的阶梯孔，阀座散热翅片（17）围绕设置在阀座外壳（15）外侧，阀座衬套侧面外壁上开有多线螺纹凹槽，多根热管（16）通过多线螺纹凹槽缠绕固定在阀座衬套侧壁上，阀座衬套（14）与阀座外壳（15）之间的空隙利用灌锡处理填充，多根热管（16）的尾端分别通过阀座外壳（15）上的四个缺口固定在阀座散热翅片（17）上；所述阀芯（12）的锥形头部与散热阀座（5）的顶部台肩配合构成减压节流口；所述涡轮散热装置（8）包括风扇壳体（18）和涡轮（19），风扇壳体（18）为中空柱状结构，两侧设有凸螺纹，风扇壳体（18）外侧设有风扇叶片，风扇壳体（18）内部设有支架，支架上设有涡轮（19）；风扇壳体（18）一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈（9）和轴承外圈挡圈（11）在阀体（4）的管路上安装圆锥滚子轴承（10），另一侧的凸螺纹通过轴承内圈挡圈（9）在入口法兰（7）上安装圆锥滚子轴承（10）。2.根据权利要求1所述的自散热减压阀，其特征在于：所述阀芯（12）为碳钢材料热管结构，阀芯（12）尾部远离上阀盖（2）的部分为六棱结构，阀芯（12）表面喷涂有耐磨材料，阀芯散热翅片（13）和所述的阀座散热翅片（17）为铜或铝制成的太阳花式散热翅片。3.根据权利要求1所述的自散热减压阀，其特征在于：所述的上阀盖（2）中心开有螺纹通孔与阀芯（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘秀梅，李贝贝，徐化文，贺杰，王冰洋，焦明礼，孙福华，王海冰，刘晓晨，戴真真，谢子豪，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32