[发明专利]阀座

说明书

技术领域

本发明涉及一种阀门，更具体地说，涉及一种能够提高阀门座耐流体 中的固体粒子、粉末、结晶体、聚合物的颗粒或液滴冲蚀的阀座。在本发 明的阀门中，安装使用了一个在流过携带有固体粒子、粉末或液滴的流体 的时候，能够使得阀门的阀座具有经受这类流体冲蚀的机构，例如由安装 在阀门上游流通通道中的上游阀座通孔，或者在阀门上游流通通道中的辅 助阀座内孔的轴向长度上设置的、由许多沿圆周表面分布的径向向圆周表 面内凹陷或向圆周表面外凸出的、径向间隔的障碍物(例如凹槽或类似机 构)等构成的机构。

背景技术

通常，用于控制携带有固体粒子、粉末或液滴的流体的球阀(包括半 球阀和V形球阀)、旋塞阀和闸阀类的阀门，在作启闭或节流的过程中， 流入阀门、流向关闭件的流体被分流成了两个部分。一部分不受阻挡地直 接流过关闭件和上游阀座之间围成的上游开口，流入到阀门的下游；另一 个部分在撞击到暴露在阀体流通通道中的关闭件上游表面上后，其中的一 部分贴在它的表面上沿径向向四周散开，流向上游阀座通孔的圆周表面。 径向流向上游阀座通孔的流体在冲蚀到上游阀座通孔的圆周表面上后，再 汇流成两股沿圆周表面反向流动的分流，对上游阀座通孔的圆周表面和与 之邻接的关闭件上游表面进行切向冲蚀，随后，它们分别流入阀门上游的 开口，并经过开口流向阀门的下游。后一部分中的剩余部分，则贴在关闭 件的上游表面上，一边对它进行切向冲蚀，一边沿径向直接流入开口。这 样，在阀门启闭或节流的过程中，暴露在流通通道中的上游阀座的圆周表 面将不断地遭受到以各种不同入射角度流动的流体的冲蚀。为此，以下用 球阀作为例子，对其结构和在流体流过阀座通孔时对其圆周表面冲蚀的过 程进行说明。

图1是一个现有技术球阀的正视剖面图，它由阀体1、有规则曲率外 表面的球体17、阀杆19和阀座14等零部件组成。阀体1由左体2和右体 3构成，它们分别带有法兰4和5，通过法兰4和5上的许多穿孔6和7， 使用螺栓螺母(未图示)可以把阀门连接到管线的法兰(未图示)上去。 左体2和右体3上分别还有另一个法兰8和9，法兰8和9之间设有一片 用于密封左体2和右体3的垫片10。双头螺栓11的一端拧入左体2上法 兰8的螺孔中，另一端穿过右体3上法兰9的对应通孔。把螺母12拧入 双头螺栓11上的自由端，可以使法兰8和9连接在一起。两个法兰连接在 一起时，压缩垫片10，使之分别与法兰8和9密封，构成一个整体阀体1。 圆环形的阀座14分别安装在左体2的阀座槽15和右体3的阀座槽16中， 环绕在流通通道13的四周，夹持在球体17和阀体1之间，它们的内径通 常同流通通道13中的靠近它们那一头的内径一样大小。球体17中有一个 圆拄形的流通通道18，当流通通道18的轴线与阀体的流通通道的轴线13 对中时，阀门完全打开。在阀杆19带动球体17旋转过90度之后，球体 17的球面把阀门的流通通道13完全堵死，阀门关闭。

图2由图2a和图2b组成。它们都是现有技术的阀门，图示的是阀门 的侧视图。图2中，阀体1有上、下游两个圆柱形的流通通道13(参见图 1)，球体17是安装在上、下游流通通道13之间的关闭件，阀座14中通 孔29(参见图3和图5)的内径，通常同阀门上、下游流通通道13中的 靠近它们那一头的内径一样大小。图中标号33表示阀座14通孔29的圆 周表面。在阀门作启闭或节流的过程中，关闭件17与上游阀座14(未图 示)之间围成的上游开口用数字30来表示，关闭件17上的、暴露在阀门 上游流通通道13中的上游表面，用数字34标志。关闭件17作开启(或 关闭)运动时，开口30的面积由零逐渐增大到最大(或者由最大逐渐缩 小至零)，阀门上游的流体通过开口30流向阀门的下游。如图2b所示， 流体流入上游开口30之前，其中的一部分流体(图中未用流线标志)正 面面对开口30，可以不受阻碍地直接流过它。另一部分面对关闭件17上 游表面34的流体，在撞击到这一表面上后，按箭头31指示的方向，沿径 向向四周散开。另一部分中的一部分流体37，在撞击到上游阀座通孔29 的圆周表面33上后，分别汇流成沿阀座圆周表面33反向流动的两股分流， 贴着它不断地改变流向，向开口30流去，如图2b中的箭头35所示；剩 余部分的流体，则按箭头36指示的方向，贴在球体的上游表面34上直接 流入开口30。