孔板式防空化、降噪高压差调节球阀制造技术

本实用新型专利技术属于流体控制阀技术领域，涉及一种球阀，具体地说是一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，包括阀体，所述阀体上同轴设置两个呈180度对称的调节型阀座，阀体内腔对应于两个调节型阀座之间配合设置阀球，阀球表面与调节型阀座形成球面接触密封副，阀球与传动轴相连接；阀球的流道中设有多层降压孔板，每层所述降压孔板上均设有呈蜂窝状同心圆周分布的孔，相邻两块降压孔板上的孔相互错位排布。该球阀结构巧妙、设计合理，适用于高压差、易气蚀的苛刻工况，能够从根本上避免气泡产生，保证设备安全、稳定、高效运行。

【技术实现步骤摘要】
孔板式防空化、降噪高压差调节球阀
本技术属于流体控制阀
，涉及一种球阀，具体地说是一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀。
技术介绍
工业控制系统中以温度、压力、流量等工艺参数作为被控制变量以实现自动控制。控制阀在压力、流量等工艺参数的控制过程中具有优异的精确性，常被广泛应用，随着自动化过程的不断提高，高温、高压苛刻的工况越来越常见，进而对控制阀性能的要求也在不断的提高。但是控制阀在高压流体控制中易出现冲刷、闪蒸、和空化的现象，这不但影响控制阀的选择计算，还会引起噪音、振动甚至阀门的损坏，大大缩短控制阀的使用寿命，降低其可靠性，进而引起工业系统装置生产效率大幅下降，严重时可能导致整个过程控制系统完全瘫痪，造成巨大的经济损失，因此这是一个不可忽视的问题。管线中的液体介质流经阀门的节流断面时，流速升高、静压降低，当介质从节流断面直至阀门出口的静压降低到等于或低于该介质在阀入口温度下的饱和蒸气压，部分液体就会汽化成气体，出现闪蒸现象，此时阀腔内将产生大量气泡。如果阀后压力不是保持在饱和蒸汽压以下，而是在节流断面之后又骤然上升，闪蒸产生的气泡就会受压破裂并回归液态，产生空化作用。产生空化作用时，闪蒸产生的气泡相继爆裂，大量气泡爆裂产生的所有能量集中在破裂点上，形成极大的冲击力，而破裂点如果刚好靠近阀门或管道内壁，冲击力会在材料表面侵蚀出许多密密麻麻的小孔，再渐渐扩大成洞穴，最终慢慢撕裂材料表面，进而发生流体的“气蚀”现象。气蚀在工业过程控制系统中会带来一些显著的危害：1、阀门损坏：空化现象造成的气蚀对阀门中金属材料尤其是阀体、阀芯、阀座破坏极其严重，大多数金属材料暴露在空气中被氧化，表面会形成一层薄薄的氧化物保护膜，一定程度上保护材料免遭腐蚀，而气蚀现象会在非常短的时间内将保护膜破坏，使介质对材料的腐蚀速度加快；2、噪音：闪蒸所形成的大量气泡在短时间内相继集中爆裂，形成了频率较宽的噪音，不仅影响设备的正常使用，还影响着现场工作人员的身心健康，也对周围居民的生活环境造成严重危害；3、振动：大量气泡集中爆裂使阀门在垂直和水平方向产生剧烈高频振动，容易引起现场管道及其它设备的强烈共振，加速了管道和阀门的机械磨损，严重时甚至导致设备故障，造成重大安全事故。在目前已有的对上述问题的解决方案中，大多选用多段式多级降压调节阀或者迷宫式套筒调节阀等阀门来应对，但是由于直行程阀门所具有的结构特征，使得其仍存在流通能力小、流阻大、体积笨重等缺点，很大程度上制约着产品的应用范围。
技术实现思路
本技术针对上述问题，提供一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，该球阀结构巧妙、设计合理，适用于高压差、易气蚀的苛刻工况，能够从根本上避免气泡产生，保证设备安全、稳定、高效运行。按照本技术的技术方案：一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，包括阀体，所述阀体上同轴设置两个呈180度对称的调节型阀座，阀体内腔对应于两个调节型阀座之间配合设置阀球，阀球表面与调节型阀座形成球面接触密封副，阀球与传动轴相连接；其特征在于：阀球的流道中设有多层降压孔板，每层所述降压孔板上均设有呈蜂窝状同心圆周分布的孔，相邻两块降压孔板上的孔相互错位排布。作为本技术的进一步改进，所述调节型阀座与阀体之间设有密封件、支撑环及碟形弹簧。作为本技术的进一步改进，所述密封件为耐高温、耐腐蚀的柔性石墨填料或者成型石墨填料。作为本技术的进一步改进，所述调节型阀座的流通通道设有流量调节窗口，流量调节窗口与阀球相配合的面为球面。作为本技术的进一步改进，所述阀球的流道中设有四层降压孔板，四层降压孔板分别为第一级降压孔板、第二级降压孔板、第三级降压孔板、第四级降压孔板。作为本技术的进一步改进，所述碟形弹簧分别安装在阀体进口端内侧凸台和出口端内侧凸台上，碟形弹簧一侧接触凸台，另一侧压紧相应的支撑环，将密封力通过支撑环传递至密封件上，提供初始预紧密封力，并使得调节型阀座与阀体之间形成密封。作为本技术的进一步改进，所述阀球与传动轴通过榫槽相连接。本技术的技术效果在于：(1)、本技术中的阀球为多孔板式阀球组件，高压介质流经孔板式阀球组件时，其压力在多级降压孔板间多次降低，每一级所产生的压降均不足以形成闪蒸，进而消除了空化现象的发生；(2)、本技术中的阀球流道相对较长，为在流道中设置更多降压级数创造了条件，使得本技术降压等级达到4级甚至更高，可以适用于更大压差；(3)、本技术中的调节窗口设置在调节型阀座上，可根据不同的工况需求实现不同的流量特性，且调节窗口设计在阀座上加工制造方便；(4)、本技术中的阀球可做成模块式组件，阀球中安装的孔板通过可拆卸连接使其可清理或者更换，使维护保养更加方便快捷；(5)、本技术中的降噪孔板使用同心圆周均布蜂窝状小孔结构，可降低介质流速及噪音。附图说明图1为本技术的结构剖视图。图2为图1中阀球的结构剖视图。图3为图1中调节型阀座的结构剖视图。图4为调节型阀座的轴侧视图。图5为多级降压孔板降压原理图。图6为降压孔板的轴侧视图。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步的说明。图1~6中，包括阀体1、进口端1a、出口端1b、调节型阀座2、阀球3、第一孔板3a、第二孔板3b、第三孔板3c、第四孔板3d、传动轴4、密封件5、支撑环6、碟形弹簧7等。如图1、图2所示，阀体1进口端1a内侧和出口端1b内侧分别安装有调节型阀座2、密封件5、支撑环6和碟形弹簧7，两侧调节型阀座2呈180度对称且同轴布置，阀球3安装在阀体1内腔中并装在两个调节型阀座2之间，阀球3表面与调节型阀座2球面接触；阀球3的流道中有4个相互独立的带蜂窝状孔的第一孔板3a、第二孔板3b、第三孔板3c、第四孔板3d相互错位排布。如图1、图3、图4所示，本技术实施例中，调节型阀座2中心设有调节窗口2a，并且调节窗口2a可以根据需要加工成不同流量特性的窗口。由于调节窗口2a是设置在调节型阀座2上而不是在阀球3上，仅需更换不同阀座即可获得多种不同的流量调节特性。如图3、图4所示，本技术实施例中，调节窗口2a面向阀球3的一侧为球形面，这样调节窗口2a与阀球3之间的贴合性较好，消除了传统的套筒调节阀或先导调节阀开启瞬间的间隙流，有利于减小调节死区。如图1、图2所示，本技术实施例中，由调节型阀座2、密封件5、支撑环6和碟形弹簧7组成阀座组件。碟形弹簧7分别安装在阀体1进口端内侧和出口端内侧凸台上，碟形弹簧7一侧接触凸台，另一侧压紧支撑环6将密封力通过支撑环6传递至密封件5上，提供初始预紧密封力，同时使调节型阀座2与阀体1之间形成密封。密封件5优选采用耐高温、耐腐蚀的柔性石墨填料或者成型石墨填料。石墨填料可以承受更高温度，能够将阀门的适用最高温度由250℃提高到至500℃。本技术的工作过程及工作原理如下：如图5所示，高压介质从阀进口端1a流入，经调节型阀座2上的调节窗口2a进入阀球3流道，当高压介质流经阀球3通道中的孔板时，其压差在第一孔板3a、第二孔板3b、第三孔板3c、第四孔板3d间被多次、均匀降低，每一级所产生的压降均不足以形成闪蒸，从根本上消除了空化现象。并且由于阀球3流道相对较长，这也为在阀球3通道中设置更多降压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，包括阀体（1），所述阀体（1）上同轴设置两个呈180度对称的调节型阀座（2），阀体（1）内腔对应于两个调节型阀座（2）之间配合设置阀球（3），阀球（3）表面与调节型阀座（2）形成球面接触密封副，阀球（3）与传动轴（4）相连接；其特征在于：阀球（3）的流道中设有多层降压孔板，每层所述降压孔板上均设有呈蜂窝状同心圆周分布的孔，相邻两块降压孔板上的孔相互错位排布。

【技术特征摘要】
1.一种孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，包括阀体（1），所述阀体（1）上同轴设置两个呈180度对称的调节型阀座（2），阀体（1）内腔对应于两个调节型阀座（2）之间配合设置阀球（3），阀球（3）表面与调节型阀座（2）形成球面接触密封副，阀球（3）与传动轴（4）相连接；其特征在于：阀球（3）的流道中设有多层降压孔板，每层所述降压孔板上均设有呈蜂窝状同心圆周分布的孔，相邻两块降压孔板上的孔相互错位排布。2.如权利要求1所述的孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，其特征在于：所述调节型阀座（2）与阀体（1）之间设有密封件（5）、支撑环（6）及碟形弹簧（7）。3.如权利要求2所述的孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，其特征在于：所述密封件（5）为耐高温、耐腐蚀的柔性石墨填料或者成型石墨填料。4.如权利要求1所述的孔板式防空化、降噪高压差调节球阀，其特征在于：所述调...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，尚海泉，陈彦，盛子烨，
申请(专利权)人：无锡智能自控工程股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32