CN101975310A - 一种节流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节流装置，包括壳体，所述壳体上设有入口通流孔和出口通流孔，所述壳体内设有多孔节流芯，所述多孔节流芯包括连接部和多孔节流柱体，所述多孔节流柱体设在所述连接部的一端；所述多孔节流柱体设在所述壳体的内孔中，与所述壳体形成夹套，所述连接部与所述壳体相连；所述多孔节流柱体上设有节流孔和空腔，所述节流孔与所述空腔相通，所述节流孔通过所述夹套与所述入口通流孔相通，所述空腔与所述出口通流孔相通。本发明的节流装置既能使液体减压节流又能有效地抑制液体空化现象。

Description

一种节流装置

技术领域

本发明涉及一种节流装置，特别涉及一种适用于电站管路系统的多孔节流装置，属于电站管路系统设备的设计与制造领域。

背景技术

在电站管路系统中，如果上游液体的流量过大、压力过高，会对下游管道和设备产生严重的冲击。因此在电站管路系统中，经常采用安装调节阀来控制输送液体的流量，采用安装节流装置来降低输送液体的压力。通过采取以上两个措施来减小液体对下游管道和设备的冲击。

目前常用的节流装置为孔板式节流装置，主要包括进水口、带有小孔的节流孔板及出水口。其减压节流原理为：当流体流经孔板板面时，需要从孔板板面上的开孔流过，流经开孔的过程中，液体的流通面积收缩，因而流速增加，从而增大了流动阻力，降低了出水口的液体压力，在孔板前后产生一个压力差，因而，液体流经孔板后实现了减压节流的目的。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：现有的节流装置，虽然能降低液体的压力，减小液体对管道下游设备的冲击，但在使用现有节流装置时，由于压力忽然降低，液体容易气化产生气泡，从而产生液体空化现象。空化现象的产生会带来很大的噪音和振动，从而对下游管道、阀门等管道设备造成破坏，最终会导致调节阀、减压设备失效，因而可能会使电站出现安全问题。

发明内容

本发明实施例的目的是针对上述现有技术的缺陷，提供一种既能使液体减压节流，又能有效地抑制液体空化现象的节流装置。

为了实现上述目的本发明采取的技术方案是：

一种节流装置，包括壳体，所述壳体上设有入口通流孔和出口通流孔，所述壳体内设有多孔节流芯，所述多孔节流芯包括连接部和多孔节流柱体，所述多孔节流柱体设在所述连接部的一端；

所述多孔节流柱体设在所述壳体的内孔中，与所述壳体形成夹套，所述连接部与所述壳体相连；

所述多孔节流柱体上设有节流孔和空腔，所述节流孔与所述空腔相通，所述节流孔通过所述夹套与所述入口通流孔相通，所述空腔与所述出口通流孔相通。

所述入口通流孔为漏斗形，所述入口通流孔的小孔径端与所述内孔相通。

所述出口通流孔为漏斗形，所述出口通流孔的小孔径端与所述空腔相通。

所述入口通流孔位于所述壳体的底部，所述出口通流孔位于所述壳体的一侧；所述入口通流孔的轴线与所述空腔的轴线垂直，所述出口通流孔的轴线与所述空腔的轴线重合。

所述多孔节流柱体设有四组所述节流孔，同一组中的所述节流孔的中心位于同一直线上，相邻的两组所述节流孔互相垂直，所述节流孔垂直于所述空腔。

所述连接部通过螺纹与所述壳体连接。

所述多孔节流柱体与所述出口通流孔连接端设有密封圈。

所述入口通流孔与所述出口通流孔均包括第一孔段、第二孔段和第三孔段；所述第一孔段的直径与所述第三孔段的直径比为2-4∶1；所述第二孔段为锥形体，所述锥形体的底角为30°-60°；所述第三孔段的长度为所述第三孔段直径的5-10倍。

所述入口通流孔与所述出口通流孔相对应的各孔段直径相等。

所述内孔的直径与所述入口通流孔第三孔段的直径的比为3∶1-8；所述多孔节流柱体的直径在所述内孔的直径与所述出口通流孔第三孔段的直径之间；所述节流孔的直径与所述空腔的直径的比为1∶2-5；所述多孔节流柱体的长度为所述节流孔孔径的10-50倍。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过采用多孔节流柱体，使高压液体流经本发明实施例的节流装置时不但通过突然收缩的通流面积实现了节流降压，减小了对下游设备的冲击破坏，同时还改变了液体的流向、加长了流道的长度，流向的改变和流道的加长增加了液体流动的阻力从而降低了液体的能量，液体能量的降低有效地抑制了空化现象的发生，从而有效地抑制了因空化现象导致的噪音、振动及管道设备损坏的现象。

附图说明

图1是本发明实施例中提供的节流装置示意图；

图2是本发明实施例中提供的节流装置壳体的内孔示意图；

图3是本发明实施例中提供的节流装置的多孔节流芯示意图；

图4是本发明实施例中提供的节流装置的多孔节流芯右视图；

图5是本发明实施例中提供的节流装置在电站管路系统中的应用图。

图中：

1、连接部，1、壳体，3、密封圈，4、螺纹，5、凸台，6、节流孔，7、入口通流孔，8、出口通流孔，9、多孔节流柱体，10、空腔，11、内孔，12、夹套，13、节流装置，14、调节阀，15、第一线路，16、第二线路。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。如图1和图2所示，本发明实施例的一种节流装置，包括壳体2，壳体2上设有入口通流孔7、出口通流孔8，壳体2内设有多孔节流芯，所述多孔节流芯包括连接部1和多孔节流柱体9，多孔节流柱体9设在连接部1的一端，多孔节流柱体9设在壳体2的内孔11中，连接部1与壳体2连接，可以设在内孔11中也可以设在内孔11外，在本实施例中连接部1设在内孔11中。，多孔节流柱体9与壳体2在内孔11中形成一个夹套12，多孔节流柱体9上设有空腔10和多个节流孔6，节流孔6与空腔10相通，节流孔6设在多孔节流柱体9的外壁上，通过夹套12与入口通流孔7相通，空腔10从多孔节流柱体9的底部开孔，设在多孔节流柱体9的内部，与出口通流孔8相通。

高压液体经入口通流孔7进入内孔11，在夹套12内通过节流孔6进入多孔节流柱体9内部的空腔10，又从空腔10进入出口通流孔8。在高压液体流经的过程中，不但通过突然收缩的通流面积实现了节流降压，减小了对下游管道和设备的冲击破坏，同时还因改变了液体的流向、加长了流道的长度，使液体能量进一步降低，从而防止了空化现象的发生。液体能量降低的原理：高压液体流向的改变和流道长度的加长会造成流体流动阻力的增加，流动阻力的增加使液体在流动的过程中损失更多的能量，使液体能量降低；多孔节流柱体9上设有多个小孔，液体进入小孔后会形成对冲，对冲造成流体的粘性耗散加大，也会使液体能量降低。液体能量的降低有效地抑制了空化现象的发生，从而有效地抑制了因空化现象导致的噪音、振动及管道设备损坏的现象。

本发明实施例的入口通流孔7与出口通流孔8均为漏斗形，入口通流孔漏斗7的小孔径端与夹套12相通，出口通流孔8漏斗的小孔径与空腔10相通。

漏斗形孔段的设计，改变了入口通流孔7和出口通流孔8的通流孔径，具体表现为：入口通流孔7由大孔径平缓地过度成小孔径，从而较缓和地减小了入口高压液体的通流面积，提高了流速，增大了流动阻力，降低了压力；出口通流孔8由小孔径平缓地过度成大孔径，使出口高速液体能较缓和地降低流速。

本发明实施例中入口通流孔7位于壳体2的底部，出口通流孔8位于壳体2的右侧，使液体流经节流装置时改变流向形成折流，液体流向的改变能增大其流动阻力，从而降低液体能量，能更有效的防止空化现象；入口通流孔7的轴线与空腔10的轴线垂直，出口通流孔8的轴线与空腔10的轴线重合，该设计使节流装置结构紧凑，从而更有效地利用空间。

如图3和图4所示，本发明实施例中的多孔节流柱体9设有四组节流孔6，每组分别有四个节流孔6，同一组中的四个节流孔6设在多孔节流柱体9的同一高度上，即同一组中的四个节流孔6的中心位于同一直线上，相邻的两组节流孔6互相垂直，使节流孔6相隔于空腔10两两相对，且节流孔6垂直于空腔10。该节流孔6的设置方式仅为本发明实施例的优选设置方式，并不用于限制本发明。

本发明实施例的多孔节流柱体9的节流孔6两两相对，液体进入节流孔6后发生对冲，对冲会造成流体的粘性耗散加大，从而能降低液体的能量。

连接部1设有螺纹4，所述多孔节流芯通过螺纹4与壳体2连接。为方便所述多孔节流芯与壳体2的螺纹安装，连接部1设有凸台5，凸台5设在与多孔节流柱体9相反的一端。

本发明实施例的多孔节流芯能通过螺纹4与壳体2连接，便于多孔节流芯

的安装和拆卸，方便检修和替换。

多孔节流柱体9的底部与内孔11的侧壁接触，为防止液体从内孔11直接流入出口通流孔8，接触处通过密封圈3密封。

本发明实施例各部位的优选尺寸比例为：

入口通流孔7与出口通流孔8均包括第一孔段、第二孔段和第三孔段；

所述第一孔段的直径与所述第三孔段的直径比为2-4∶1；

所述第二孔段为锥形体，所述锥形体的底角θ为30°-60°；

所述第三孔段的长度为所述第三孔段直径的5-10倍；

本发明实施例的入口通流孔7与出口通流孔8相对应的各孔段直径相等，但并不用来限制本发明。入口通流孔7与出口通流孔8的各段孔径也可以不同，具体可根据所在管路的管口口径大小进行选择。

内孔11的直径与所述第三孔段的直径的比为3∶1-8；

多孔节流柱体9的直径比内孔11的直径小，比所述第三孔段的直径大；

节流孔6的直径与空腔10的直径的比为1∶2-5；

多孔节流柱体9的长度为节流孔6孔径的10-50倍；

空腔10的直径比出口通流孔8的小孔段的直径小。

以上所述各尺寸比例仅为通过数值计算和反复试验得出的较佳比例，并不能用来限制本发明实施例，所述各尺寸比例之外的其它尺寸比例也属于本发明实施例的尺寸比例范围。

本发明实施例的节流装置不仅能产生较大的压力降，降低了液体对管道下游设备的冲击，还能更有效地抑制或消除空化现象的产生，避免了因空化现象导致的对下游管道、阀门等设备造成的破坏，减少或消除了由于空化现象导致的噪声和振动，提高了管道系统的安全性。

本发明实施例的应用：

如图5所示，本发明实施例的节流装置13在电站管路系统中作为调节阀14的旁路，在正常运行时代替调节阀14起到节流降压的目的。

电厂启动和停机时，液体流量是变化的，这时需要通过调节调节阀14来对不同流量的液体进行节流降压；当电站正常运行时，液体流量是稳定的，不需要调节阀14的调节作用，可以直接通过本发明实施例的节流装置13进行节流降压。在不同的工况下，需对第一线路15和第二线路16进行切换，具体表现为：启动停机时或一些暂态工况时需要通过调节阀14调节流量，此时切换到第一线路15；在正常运行工况下，无需调节流量，此时切换到第二线路16。

本发明实施例的节流装置不但节流降压效果好，而且噪声小、管路无明显振动，能防止下游管路、阀门受到冲击损坏；本发明实施例的节流装置在正常运行工况下替代调节阀，能避免调节阀因受到气体空化的损坏而失效的现象，有利于整个线路的稳定，从而提高了电站运行的安全性能；本发明实施例的节流装置结构简单、方便拆卸安装，因此运行和维护都很方便，节约了运行成本。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。

Claims (10)

1.一种节流装置，包括壳体，所述壳体上设有入口通流孔和出口通流孔，其特征在于：

所述壳体内设有多孔节流芯，所述多孔节流芯包括连接部和多孔节流柱体，所述多孔节流柱体设在所述连接部的一端；

所述多孔节流柱体设在所述壳体的内孔中，与所述壳体形成夹套，所述连接部与所述壳体相连；

所述多孔节流柱体上设有节流孔和空腔，所述节流孔与所述空腔相通，所述节流孔通过所述夹套与所述入口通流孔相通，所述空腔与所述出口通流孔相通。

2.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：所述入口通流孔为漏斗形，所述入口通流孔的小孔径端与所述内孔相通。

3.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：所述出口通流孔为漏斗形，所述出口通流孔的小孔径端与所述空腔相通。

4.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：

所述入口通流孔位于所述壳体的底部，所述出口通流孔位于所述壳体的一侧；所述入口通流孔的轴线与所述空腔的轴线垂直，所述出口通流孔的轴线与所述空腔的轴线重合。

5.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：所述多孔节流柱体设有四组所述节流孔，同一组中的所述节流孔的中心位于同一直线上，相邻的两组所述节流孔互相垂直，所述节流孔垂直于所述空腔。

6.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：所述连接部通过螺纹与所述壳体连接。

7.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：所述多孔节流柱体与所述出口通流孔连接端设有密封圈。

8.根据权利要求1所述的节流装置，其特征在于：

所述入口通流孔与所述出口通流孔均包括第一孔段、第二孔段和第三孔段；

所述第一孔段的直径与所述第三孔段的直径比为2-4∶1；

所述第二孔段为锥形体，所述锥形体的底角为30°-60°；

所述第三孔段的长度为所述第三孔段直径的5-10倍。

9.根据权利要求8所述的节流装置，其特征在于：所述入口通流孔与所述出口通流孔相对应的各孔段直径相等。

10.根据权利要求8所述的节流装置，其特征在于：

所述内孔的直径与所述入口通流孔第三孔段的直径的比为3∶1-8；

所述多孔节流柱体的直径在所述内孔的直径与所述出口通流孔第三孔段的直径之间；

所述节流孔的直径与所述空腔的直径的比为1∶2-5；

所述多孔节流柱体的长度为所述节流孔孔径的10-50倍。

Images