[发明专利]一种角阀及其设计方法

说明书

本发明提供了一种角阀及其设计方法，包括阀座、阀杆组件、阀体、阀杆导向组件和阀杆导向套组件，阀杆导向组件具有阀杆导向1～6段、或阀杆导向和阀头导向共1～6段，其中阀杆导向设置在阀杆外部，阀头导向设置在阀头外部；阀杆导向套组件通过阀盖法兰固定在阀体中，具有阀杆导向套1～5段、或阀杆导向套和阀头导向套共1～5段，其中阀杆导向套和阀头导向套分别设置在阀杆导向和阀头导向外部，且至少一段阀杆导向与阀杆导向套连为一体，至少一段阀头导向与阀头导向套连为一体，并且基于阀杆结构及运动参数，对导向结构的布置方式及结构参数进行设计。本发明中角阀及其设计方法实现了在高含固量、高压差的工况下，高效、高准确度的平稳动作。

技术领域

本发明属于阀门设计技术领域，特别涉及一种用于介质含固、易振动、易 卡涩工况的角阀及其设计方法。

背景技术

在石油化工、煤化工、冶金、污水处理等行业，一些关键工艺工段控制阀 门处于高含固量、乃至气液固三相流的工况，特别是在高压差情况下，阀门极 易发生振动卡涩等情况，因此需要设计具有阀杆导向结构的阀门。然而有些导 向结构长径比过大，加工装配困难，因此需要设计多段式阀杆导向结构。

目前存在的多段式阀杆导向结构，其布置方式及结构参数缺乏设计标准， 即使设置为多段式阀杆导向结构，也可能由于各段阀杆导向结构布置方式及结 构参数设计不合理而同样存在发生振动、卡涩等情况，而不得不进行的对阀杆 导向结构的多次反复摸索设计及反复试错，使得对阀门的改进效果缺乏预估性， 改进效率低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供角阀及其设计方法，基于阀杆结构及运动 参数，对导向结构的布置方式及结构参数进行设计，在高含固量、高压差的工 况下，高效、高准确度实现阀门的动作平稳、防止振动或卡涩。

本发明提供的技术方案如下：

第一方面，一种角阀，包括阀座、阀杆组件、阀体、阀杆导向组件和阀杆 导向套组件，所述阀座设置在阀体的下部，外壁与阀体出口段的内壁配合，用 于将介质导出阀体；所述阀杆组件包括连接为一体的阀杆和阀头，其以阀头朝 内伸入阀体中，通过在阀体内的往复直线运动控制阀体出口介质流量；所述阀 杆导向组件具有阀杆导向1～6段、或阀杆导向和阀头导向共1～6段，其中阀杆 导向设置在阀杆外部，阀头导向设置在阀头外部，用于在阀杆组件往复运动时 对其导向；所述阀杆导向套组件通过阀盖法兰固定在阀体中，具有阀杆导向套 1～5段、或阀杆导向套和阀头导向套共1～5段，其中阀杆导向套和阀头导向套分别套设在阀杆导向和阀头导向外部，且至少一段阀杆导向与阀杆导向套连为 一体，存在阀头导向和阀头导向套时至少一段阀头导向与阀头导向套连为一体；

所述阀杆的最大直径为d1，所述阀头的最大直径为d2，所述阀杆导向的外 径D1＝(1.1～3)*d1，所述阀头导向的外径D2＝(1.1～3)*d2，所述阀杆导向 套的外径D3＝(1.1～3)*D1，所述阀头导向套的外径D4＝(1.1～3)*D2；所述 阀杆导向组件中单段阀杆导向或阀头导向的长度H1＝0.2*d1～20*d1；所述阀杆 导向套组件中单段阀杆导向套或阀头导向套的长度H2＝0.1*d1～40*d1。

所述阀杆组件行程与分段的关系包括：所述阀杆组件的行程M≤1*d1时， 所述阀杆导向的数量为1～2段，所述阀头导向的数量为0～1段；所述阀杆组件 的行程在1*d1＜M≤2*d1时，所述阀杆导向的数量为2～3段，所述阀头导向的 数量为1～2段；所述阀杆组件的行程M＞2*d1时，所述阀杆导向的数量为3段 及以上，所述阀头导向的数量为1～3段。

所述阀杆导向套组件长度与分段的关系包括：所述阀杆导向套组件总长度 H≤3*d1时，所述阀杆导向套的数量为1段，阀头导向套的数量为0段；所述 阀杆导向套组件总长度3*d1＜H≤10*d1时，所述阀杆导向套的数量为1～2段， 阀头导向套的数量为0～1段；所述阀杆导向套组件总长度H＞10*d1时，所述 阀杆导向套的数量为2～4段，所述阀头导向套的数量为0～1段。