高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀的制作方法

1.本发明涉及一种角型调节阀，具体地说是一种高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀。


背景技术：

2.高压加氢包括渣油加氢、加氢裂化等，是重质油深度加工的重要技术之一，其是在高压、氢气及催化剂存在的条件下，把重质油转化成汽油、煤油、柴油、润滑油等各类油品的过程。加氢装置中关键控制阀的运行工况极为苛刻，尤其是以冷、热高分油的液位控制阀最具代表性。高分油介质流经控制阀时，因阀芯节流作用，易导致阀门出现闪蒸、气蚀现象；且介质中含有固体催化剂颗粒，致使阀内件冲蚀、磨损，严重影响产品的使用寿命。介质中夹带的气体会随着阀门前后压力的变化而引起体积的急剧变化，进而引发控制阀及管路产生振动。因介质中含有h2s等组分，可能会导致阀门出现应力腐蚀开裂、硫化物应力开裂等现象，严重影响装置的安全运行。此外，该控制阀关闭压差较高，密封等级为v级。因阀门工况严苛，此工位调节阀基本被进口品牌垄断。


技术实现要素：

3.本发明的目的旨在克服现有技术存在的上述不足之处，提出了一种适用于高压加氢装置用的高压差多级降压角型调节阀，尤其适用于气液两相或气体析出的非洁净介质工况；可提高调节精度，减小执行机构推力；确保调节稳定，避免阀芯受介质作用力引起偏摆，导致阀芯侧向磨损。
4.按照本发明提供的技术方案，高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其包括阀体、导向座、阀座、阀芯、阀杆及上盖，所述阀体内安装导向座；所述阀芯与阀杆连接，且与所述阀座、压套依次安装在导向座上，所述阀杆穿过所述上盖；所述上盖安装在阀体上，用螺母与螺柱将导向座、阀座、压套压紧在阀体内；特征是：所述阀座内部轴向分布若干个节流孔口，所述阀座上端的节流孔口具有第一密封面，所述阀芯外部轴向分布若干个节流堰口，所述阀芯上端的节流堰口具有第二密封面；所述第一密封面与第二密封面形成密封副；所述阀座的其余节流孔口与阀芯的节流堰口一一对应，所述节流孔口与节流堰口之间设有间隙。所述阀芯中心设有轴向平衡孔，所述轴向平衡孔与径向平衡孔贯穿相交，所述径向平衡孔出口设置在阀芯的第二密封面下方。
5.作为本发明的进一步改进，所述节流孔口从上至下逐级放大；所述节流堰口从上至下逐级放大。
6.作为本发明的进一步改进，所述节流孔口与节流堰口之间的间隙为：0.5-2.5mm。
7.作为本发明的进一步改进，所述阀体进口与出口呈90度直角，所述阀体侧部设有进口，所述阀体底部设有出口，其出口直径大于进口直径。
8.作为本发明的进一步改进，所述导向座底部设有导向套；所述导向套上设有若干个盲孔。
9.作为本发明的进一步改进，所述导向套上均布设有若干条加强筋，所述若干条加强筋与导向座内壁连接一体。
10.作为本发明的进一步改进，所述阀芯与阀座之间设有间隙。
11.作为本发明的进一步改进，所述阀芯与阀杆设为一体式，所述阀芯下端设有导向杆，所述导向杆与导向套配合导向。
12.作为本发明的进一步改进，所述压套上设有的内孔与所述阀杆配合导向。
13.本发明的积极进步效果在于：1、阀体进出口呈90度直角，介质流向为侧进底出，出口规格小于进口规格，利用气体扩散。
14.2、阀芯反串式结构，阀芯与阀座之间保留足够的间隙，即避免高温工况导致金属热膨胀，又能让介质流动带动非洁净介质快速流出阀体，具有自清洁功能。3、阀芯流开结构，阀芯与阀座的密封面在上游位置，即处于高压端，将介质闪蒸气蚀位置远离密封面，避免密封面损坏，密封失效。
15.4、阀芯反串式结构，从上至下，流道逐级放大，流道体积同步逐级放大。气液两相或气体析出介质从高压端向低压端流动，体积迅速膨胀扩大，与流道的设计相匹配，避免憋压。
16.5、阀芯的平衡孔设计在密封面下游，与传统平衡孔贯穿上下游结构不同。阀门关闭时，阀芯平衡孔失效，为非平衡结构，阀芯完全承受介质的关闭压差作用力，单密封面结构，密封效果好；阀门打开瞬间，介质通过密封面直接由平衡孔进入阀芯导向杆与导向座导向套之间，介质压力对阀芯导向杆有向上的推力，平衡介质经过逐级放大的阀芯产生的不平衡力，提高调节精度，减小执行机构推力，降低成本。
17.6、阀芯阀杆整体式结构，阀芯导向杆下导向，阀杆上导向，双导向结构，确保调节稳定，避免阀芯受介质作用力引起偏摆，导致阀芯侧向磨损。
附图说明
18.图1是本发明高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀的结构示意图。
19.图2是本发明阀内件的放大图。
20.附图标记说明：1-阀体、2-导向座、3-垫片、4-阀座、5-阀芯、6-压套、7-阀杆、8-垫片、9-上盖、10-螺母、11-螺柱、12-导向套、13-加强筋、14-节流孔口、15-间隙、16-第一密封面、17-节流堰口、18-轴向平衡孔、19-径向平衡孔、20-第二密封面、21-导向杆。
具体实施方式
21.下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
22.如图1-图2所示，高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，包括阀体1、导向座2、第一垫片3、阀座4、阀芯5、压套6、阀杆7、第二垫片8、上盖9、螺母10、螺柱11等。所述阀体1进出口呈90度直角；所述阀体1内安装导向座2；所述导向座2上下各安装一个第一垫片3；所述阀芯5与阀杆7为一体式，与所述阀座4、压套6依次安装在导向座2上，且阀杆7穿过所述上盖9；所述阀体1与上盖9之间设有一个第二垫片8，所述上盖9使用螺母10与螺柱11安装在阀体1上，将导向座2、阀座4、压套6压紧在阀体1内。
23.优选地，如图2所示，高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，所述阀座4内部轴向分布若干个节流孔口14，所述节流孔口14从上至下逐级放大；所述阀座4最上端的节流孔口14具有第一密封面16，所述阀座4的其余节流孔口14与阀芯5的节流堰口17一一对应，并保留一定间隙15。
24.优选地，所述阀芯5外部轴向分布若干个节流堰口17，所述节流堰口17从上至下逐级放大；所述阀芯5最上端的节流堰口17具有第二密封面20，所述第二密封面20与所述阀座4的第一密封面16形成密封副；所述阀芯5的其余节流堰口17与阀座4的节流孔口14一一对应，并保留一定间隙15。所述节流孔口14与节流堰口17之间的间隙为：0.5-2.5mm。
25.优选地，所述阀芯5中心设有轴向平衡孔18，所述轴向平衡孔18与径向平衡孔19贯穿相交，所述径向平衡孔19出口设置在阀芯5的第二密封面20下方。
26.优选地，如图1所示，所述阀体1进口与出口呈90度直角，所述阀体1侧部设有进口，所述阀体1底部设有出口，其出口直径大于进口直径。
27.优选地，所述导向座2底部设有导向套12；所述导向套12上设有若干个盲孔。所述导向套12上均布设有若干条加强筋13，所述若干条加强筋13与导向座2内壁连接一体。
28.优选地，所述阀芯5与阀杆7设为一体式，所述阀芯5下端设有导向杆21与导向座2的导向套12配合导向，所述阀杆7与压套6上设置的内孔配合导向。
29.本发明阀体进出口呈90度直角利用气体扩散；阀芯与阀座之间保留足够的间隙，即避免高温工况导致金属热膨胀，又能让介质流动带动非洁净介质快速流出阀体，具有自清洁功能；将介质闪蒸气蚀位置远离密封面，避免密封面损坏，密封失效；阀芯的平衡孔设计在密封面下游，阀门关闭时，阀芯平衡孔失效，为非平衡结构，阀芯完全承受介质的关闭压差作用力，单密封面结构，密封效果好；阀门打开瞬间，介质通过密封面直接由平衡孔进入阀芯导向杆与导向座导向套之间，介质压力对阀芯导向杆有向上的推力，平衡介质经过逐级放大的阀芯产生的不平衡力，提高调节精度，减小执行机构推力，降低成本；能确保调节稳定，避免阀芯受介质作用力引起偏摆，导致阀芯侧向磨损。
30.尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其包括阀体（1）、导向座（2）、阀座（4）、阀芯（5）、阀杆（7）及上盖（9），所述阀体（1）内安装导向座（2）；所述阀芯（5）与阀杆（7）连接，且与所述阀座（4）、压套（6）依次安装在导向座（2）上，所述阀杆（7）穿过所述上盖（9）；所述上盖（9）安装在阀体（1）上，用螺母（10）与螺柱（11）将导向座（2）、阀座（4）、压套（6）压紧在阀体（1）内；其特征是：所述阀座（4）内部轴向分布若干个节流孔口（14），所述阀座（4）上端的节流孔口（14）具有第一密封面（16），所述阀芯（5）外部轴向分布若干个节流堰口（17），所述阀芯（5）上端的节流堰口（17）具有第二密封面（20）；所述第一密封面（16）与第二密封面（20）形成密封副；所述阀座（4）的其余节流孔口（14）与阀芯（5）的节流堰口（17）一一对应，所述节流孔口（14）与节流堰口（17）之间设有间隙（15）；所述阀芯（5）中心设有轴向平衡孔（18），所述轴向平衡孔（18）与径向平衡孔（19）贯穿相交，所述径向平衡孔（19）出口设置在阀芯（5）的第二密封面（20）下方。2.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述节流孔口（14）从上至下逐级放大；所述节流堰口（17）从上至下逐级放大。3.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征在于：所述节流孔口（14）与节流堰口（17）之间的间隙为：0.5-2.5 mm。4.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述阀体（1）进口与出口呈90度直角，所述阀体（1）侧部设有进口，所述阀体（1）底部设有出口，其出口直径大于进口直径。5.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述导向座（2）底部设有导向套（12）；所述导向套（12）上设有若干个盲孔。6.如权利要求5所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述导向套（12）上均布设有若干条加强筋（13），所述若干条加强筋（13）与导向座（2）内壁连接一体。7.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述阀芯（5）与阀座（4）之间设有间隙。8.如权利要求1或5所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述阀芯（5）与阀杆（7）设为一体式，所述阀芯（5）下端设有导向杆（21），所述导向杆（21）与导向套（12）配合导向。9.如权利要求1所述的高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其特征是：所述压套（6）上设有的内孔与所述阀杆（7）配合导向。

技术总结
本发明涉及一种高压加氢装置用高压差多级降压角型调节阀，其包括阀体，所述阀芯与阀杆为一体式，所述上盖安装在阀体上；特征是：所述阀座内部轴向分布若干个节流孔口，所述阀座上端的节流孔口具有第一密封面，所述阀芯外部轴向分布若干个节流堰口，所述阀芯上端的节流堰口具有第二密封面；所述第一密封面与第二密封面形成密封副。所述阀芯中心设有轴向平衡孔，所述轴向平衡孔与径向平衡孔贯穿相交。本发明适用于加氢装置的气液两相或气体析出工况；能使闪蒸位置远离密封面，保护阀芯密封面；具有自清洁功能，适用于非洁净介质；阀芯半平衡结构，适用于高压差工况，提高调节精度，减小执行机构推力，且能降低成本。且能降低成本。且能降低成本。


技术研发人员：张程 徐晓禹 王群 金响鸣
受保护的技术使用者：江苏智能特种阀门有限公司
技术研发日：2021.12.28
技术公布日：2022/3/8