CN103883794A

CN103883794A - 一种减振阀

Info

Publication number: CN103883794A
Application number: CN201410155225.4A
Authority: CN
Inventors: 余龙; 俞树荣
Original assignee: Lanzhou University of Technology
Current assignee: Lanzhou University of Technology
Priority date: 2014-04-18
Filing date: 2014-04-18
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2034-04-18
Also published as: CN103883794B

Abstract

一种减振阀，其目的是减小振动和消除气蚀，包括左阀体1和右阀体12，装有弹簧3支撑阀座基础环4，阀座5安装在阀座基础环4中，紧贴螺旋导流球体15，左阀体1和右阀体12的流道内部装有定距环17，用来固定左阀体1内部的等升角螺旋导流管2，并用来固定右阀体12内部的变升角螺旋导流管11，等升角螺旋导流管2和变升角螺旋导流管11另一端被阀座基础环4顶住；所述的中阀体10中装有螺旋导流球体15被下阀杆14和下阀盖16支撑，螺旋导流球体15与上阀杆7连接并随之转动。

Description

一种减振阀

技术领域

本发明涉及阀门管件，具体是一种减振阀。

背景技术

现有技术中，由于管道内部流体流速增大导致紊流而引起的脉动，会导致管道及相关部件的振动，严重时会使连接位置以及部件发生损坏，因此除了控制运行参数避免管流脉动外，也采用管道减振器和液压式阻尼器，其原理均是采用阻尼减振，加大设备投入的同时也使得流动的能量随之衰减，使得能耗增加。另外，在传递液态饱和介质的同时，由于流动过程中压力下降会导致气蚀，现有的方法主要采用多及降压，减小压差以达到减弱气蚀现象的目的，但是需要增加相应的装置，并且结构复杂，能量衰减严重，使得能耗增加。

发明内容

本发明的目的在于针对现有的技术缺陷，从而设计出一种减振阀，其通过减振阀内部的螺旋导流槽引导介质做螺旋流动，在通过阀门的过程中由于介质旋转产生离心力，对管道起到平衡稳定作用，从而达到减振目的。同时，介质在流动的过程中，由于旋转作用产生流道边缘与流道中心的压力差，使得流动过程中由于压力降低产生的气泡被挤压至流道中心，远离设备壁面，随着压力逐渐回升，在阀门中后部的流道中心溃灭，达到消除气蚀的目的。本发明结构简单，便于维护和操作，能减小能量衰减效应，节约流动的输运能。有效克服了背景技术所述的问题。

本发明是一种减振阀，包括有左阀体1、中阀体10和右阀体12，所述的左阀体1和右阀体12的结构相同，左阀体1与右阀体12的流道通径长度均为D，弹簧3支撑阀座基础环4，阀座5安装在阀座基础环4中，紧贴螺旋导流球体15，左阀体1和右阀体12的流道内部装有定距环17，定距环17用来固定左阀体1内部的等升角螺旋导流管2，并用来固定右阀体12内部的变升角螺旋导流管11，等升角螺旋导流管2和变升角螺旋导流管11另一端被阀座基础环4顶住；所述的中阀体10中装有螺旋导流球体15由下阀杆14和下阀盖16支撑，螺旋导流球体15与上阀杆7连接并能随之转动，上阀杆7与中阀体10的缝隙由上填料8和下填料9密封，并由上阀盖6固定。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：所述的减振阀，介质沿流道中轴线XX’从左向右水平流动，与螺旋导流球体15转动垂直轴线YY’相交。介质从阀通道左侧进入，右侧流出。介质从等升角螺旋导流管2入口处A点流入进行一级旋转，一级旋转过程中流道内壁导流螺旋槽升角大，对介质的流动状态进行初步调整，然后从等升角螺旋导流管2出口处C点流出；介质接着流入螺旋导流球体15，进行二级旋转导流，二级旋转过程中流道内壁导流螺旋槽升角减小，增强流体旋流效果；当介质进入变升角螺旋导流管11后开始三级导流，从入口F点开始，流道内壁导流螺旋槽升角逐渐减小，直到出口I点处导流螺旋槽升角减至最小，介质旋流效果达到最强。从A点到I点介质螺旋流动形成的过程中，通过导流螺旋槽使介质形成充分旋流，使得介质绕流道中轴线XX’旋转逐渐加剧，在阀门出口位置旋转速度达到最大，从而形成离心力，减小阀门及阀后管道由于管流脉动引起的振动。由于离心力的作用，密度相对较大的液体沿周向贴流道壁面流动，而密度相对较小的气泡被挤压在流道中心位置向下游流动并溃灭，气泡远离固体壁面，达到了消除气蚀的作用。为了充分形成旋流，螺旋导流通道设计较长，流通截面积和总流输送方向未发生改变，明显减小了流道突变导致的阻力损失，起到了减低能耗的目的。本发明结构简单，便于安装与检修，可以手动控制，简单易行。

附图说明

图1是本发明处于完全开启状态时的结构示意图；

图2是本发明处于完全闭合状态时的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明是一种减振阀，包括有左阀体1、中阀体10和右阀体12，所述的左阀体1和右阀体12的结构相同，左阀体1与右阀体12的流道通径长度均为D，弹簧3支撑阀座基础环4，阀座5安装在阀座基础环4中，紧贴螺旋导流球体15，左阀体1和右阀体12的流道内部装有定距环17，定距环17用来固定左阀体1内部的等升角螺旋导流管2，并用来固定右阀体12内部的变升角螺旋导流管11，等升角螺旋导流管2和变升角螺旋导流管11另一端被阀座基础环4顶住；所述的中阀体10中装有螺旋导流球体15由下阀杆14和下阀盖16支撑，螺旋导流球体15与上阀杆7连接并能随之转动，上阀杆7与中阀体10的缝隙由上填料8和下填料9密封，并由上阀盖6固定。

图1、图2中箭头所示方向为介质流动方向；B为等升角螺旋导流管2流道内壁上所开的等升角螺旋导流槽，E为螺旋导流球体15流道内壁上所开的等升角螺旋导流槽，H为变升角螺旋导流管流道内壁11上所开的变升角螺旋导流槽。

如图1所示，介质沿流道中轴线XX’从左向右流动，与螺旋导流球体15转动轴线YY’ 垂直相交。介质从阀通道左侧进入，右侧流出。

如图1、图2所示，左阀体1与右阀体12的流道通径均为D，在与管道连接的法兰端口处安放定距环17，定距环17径向厚度为δ，δ的尺寸范围为0.08D≤δ≤0.2D，定距环17的内径为d，其尺寸关系为d=D-2δ。定距环17焊接在阀体通道内壁，焊缝形式采用角焊缝，其目的除了固定定距环17外，还有平滑过渡引流作用，避免由于结构突变形成介质回流及涡流阻碍流动。

如图1和图2所示，等升角螺旋导流管2安装在左阀体1内，螺旋槽升角取值范围为70°~80°，当流动介质的流速和黏度相对较大时，螺旋槽升角取值也相应取大。从A点至C点，螺旋槽升角度数确定后不再改变。等升角螺旋导流管2的长度为L₁，其取值范围为3D~5D, 等升角螺旋导流管2的最大管壁厚度为δ，最小内径为d。等升角螺旋导流管2内壁面以流道中轴线XX`为中心周向均布8条等升角螺旋槽，图1和图2是通过流道中轴线XX`与转动垂直轴线YY’形成平面的剖视图，其中所显示等升角螺旋导流管2的槽宽K_B=5~6δ，槽深H_B=0.4~0.6δ。等升角螺旋导流管2的主要作用是整流和引流。

如图1和图2所示，螺旋导流球体15，安装在中阀体10内，螺旋槽升角取值范围为60°~65°，当流动介质的流速和黏度相对较大时，螺旋槽升角取值也相应取大。从D点至F点，螺旋槽升角度数确定后不再改变。螺旋导流球体15的流道长度为L₂，其取值范围为2D~3D, 螺旋导流球体15流道的最小内径为d。螺旋导流球体15内壁面以流道中轴线XX`为中心周向均布6条等升角螺旋槽，图1和图2是通过流道中轴线XX`与转动垂直轴线YY’形成平面的剖视图，其中所显示螺旋导流球体15的槽宽K_E=3~4δ，槽深H_E=0.4~0.6δ。螺旋导流球体15主要作用是整流和引流。

如图1和图2所示，变升角螺旋导流管11安装在右阀体12内，螺旋槽升角在G点处取值45°~50°，在I点处取值为30°~45°，两点升角相差10°~15°，随着流动方向螺旋槽升角逐渐减小。变升角螺旋导流管11的流道长度为L₃，其取值范围为3D~5D，变升角螺旋导流管11流道的最大管壁厚度为δ，最小内径为d。变升角螺旋导流管11内壁面以流道中轴线XX`为中心周向均布4条变升角螺旋槽，图1和图2是通过流道中轴线XX`与转动垂直轴线YY’形成平面的剖视图，其中所显示变升角螺旋导流管11的槽宽K_H=2~3δ，槽深H_H=0.4~0.6δ。变升角螺旋导流管11的主要作用是引流，充分形成旋流。

Claims

1.一种减振阀，包括有左阀体（1）、中阀体（10）和右阀体（12），所述的左阀体（1）和右阀体（12）的结构相同，左阀体（1）与右阀体（12）的流道通径长度均为D，其特征在于弹簧（3）支撑阀座基础环（4），阀座（5）安装在阀座基础环（4）中，紧贴螺旋导流球体（15），左阀体（1）和右阀体（12）的流道内部装有定距环（17），定距环（17）用来固定左阀体（1）内部的等升角螺旋导流管（2），并用来固定右阀体（12）内部的变升角螺旋导流管（11），等升角螺旋导流管（2）和变升角螺旋导流管（11）另一端被阀座基础环（4）顶住；所述的中阀体（10）中装有螺旋导流球体（15）由下阀杆（14）和下阀盖（16）支撑，螺旋导流球体（15）与上阀杆（7）连接并能随之转动，上阀杆（7）与中阀体（10）的缝隙由上填料（8）和下填料（9）密封，并由上阀盖（6）固定。

2.根据权利要求1所述的减振阀，其特征在于：沿着介质流动方向，所述的等升角螺旋导流管（2）通过定距环（17）安装在左阀体（1）的流道内，螺旋导流球体（15）由阀座（5）、下阀杆（14）和上阀杆（7）支撑在中阀体（10）的内腔中，变升角螺旋导流管（11）通过定距环（17）安装在右阀体（12）的流道内。

3.根据权利要求1所述的减振阀，其特征在于：所述的减振阀流道内壁开有螺旋槽用以引流和整流，介质沿流道中轴线（XX’）方向流动，螺旋槽流道的总长为8 D ~13D。

4.根据权利要求1或2所述的减振阀，其特征在于：所述的等升角螺旋导流管（2），螺旋槽升角取值范围为70°~80°，等升角螺旋导流管（2）的长度为L₁，其取值范围为3D~5D, 等升角螺旋导流管（2）的最大管壁厚度为δ，最小内径为d，等升角螺旋导流管（2）内壁面以流道中轴线（XX`）为中心周向均布8条等升角螺旋槽，槽宽(K_B)=5δ~6δ，槽深(H_B)=0.4~0.6δ。

5.根据权利要求1或2所述的减振阀，其特征在于：所述的螺旋导流球体（15），螺旋槽升角取值范围为60°~65°；螺旋导流球体（15）的流道长度为L₂，其取值范围为2D~3D, 螺旋导流球体（15）流道的最小内径为d；螺旋导流球体（15）的内壁面以流道中轴线（XX`）为中心周向均布6条等升角螺旋槽，槽宽（K_E）=3δ~4δ，槽深（H_E）=0.4δ~0.6δ。

6.根据权利要求1或2所述的减振阀，其特征在于：所述的变升角螺旋导流管11，螺旋槽升角在第一点（G）处取值45°~50°，在第二点（I）处取值为30°~45°，第一点（G）与第二点（I）的升角相差为10°~15°，随着流动方向螺旋槽升角逐渐减小；变升角螺旋导流管（11）的流道长度为L₃，其取值范围为3D~5D，变升角螺旋导流管（11）流道的最大管壁厚度为δ，最小内径为d；变升角螺旋导流管（11）的内壁面以流道中轴线（XX`）为中心周向均布4条变升角螺旋槽，槽宽（K_H）=2δ~3δ，槽深（H_H）=0.4δ~0.6δ。