CN201428840Y - 双压控制减压节流阀 - Google Patents

Abstract

一种双压控制减压节流阀，包括阀杆、阀座、阀体、密封圈、大弹簧、小弹簧，所述阀体中部设有阀座，阀座与阀体之间装有大弹簧，大弹簧下端装一大弹簧压盖，大弹簧压盖内侧与大弹簧之间装一大弹簧调整圈；所述阀座上端连接一锥形扩压罩，锥形扩压罩中装有阀杆；阀座下端与大弹簧压盖连接，大弹簧压盖与大弹簧调整螺栓连接；所述阀座内装有小弹簧，小弹簧下端装有小弹簧调整圈，小弹簧调整圈外装有小弹簧压盖，小弹簧压盖上装有小弹簧调整螺栓。本实用新型充分利用节流后的冷量，实现减压与节流制冷的双重效用，尤其有利于解决空间高速气动摩擦传热造成的多相流问题，能够有效节流饱和蒸汽、饱和流体、过冷及过热蒸汽，使系统能够安全减压并节流制冷。

Description

双压控制减压节流阀

技术领域

本实用新型涉及空间低温流体相变制冷用双压控制减压节流技术，特别适用于空间冷屏蔽系统中饱和蒸汽或过热蒸汽的排放控制，具体说是一种双压控制减压节流阀。

背景技术

由于飞行器在起动及稳定飞行过程中具有复杂的气动传热工况，所以冷屏中低温流体处于激烈的相变及多相流动状态并伴随有压力及温度的剧烈变化，不断产生大量的饱和蒸汽、过热蒸汽、饱和液体、过热液体及汽液两相流，在变压变温过程中不段向外排放同时造成空间飞行扰动问题。在空间流体排放控制过程中，大多采用单一节流液体或者节流气体的阀门，不能同时完成节流液体、气体及多相流的功能或起到安全阀的作用。低温流体由于与环境温度之间有很大的温差，所以很容易引起过热，从而造成大量的过热蒸汽，过热蒸汽如果不能有效排出，则容易导致系统压力激增，造成压力过载，而通用的方法是加安全阀，对于空间冷屏蔽系统而言，加安全阀往往容易引起系统总质量过载及安全阀不能回收节流冷量等因素，且安全阀的开口大小与系统内低温流体的过热程度及多相流等复杂因素有关，往往难以确定。

发明内容

本实用新型根据开式空间相变制冷过程中冷蒸汽排放控制技术特点，设计双压控制减压节流阀，用于解决变压、变温、变流量的空间动态制冷过程中的低温流体流动排放所带来的技术难题，提高空间相变制冷效率，实现空间制冷的相对稳定。

本实用新型的技术问题采用下述技术方案解决：

一种双压控制减压节流阀，包括阀杆、阀座、阀体、密封圈、大弹簧、小弹簧，所述阀体中部设有阀座，阀座与阀体之间装有大弹簧，大弹簧下端装一大弹簧压盖，大弹簧压盖与大弹簧之间装一大弹簧调整圈；所述阀座上端连接一锥形扩压罩，锥形扩压罩中装有阀杆；阀座下端与大弹簧压盖连接，大弹簧压盖上装有大弹簧调整螺栓；所述阀座内装有小弹簧，小弹簧下端装有小弹簧调整圈，小弹簧调整圈外装有小弹簧压盖，小弹簧压盖上装有小弹簧调整螺栓，小弹簧压盖与阀杆连接；所述阀体下部与阀体端盖连接，大弹簧调整螺栓及小弹簧调整螺栓穿过阀体端盖，顶部分别与大弹簧调整圈及小弹簧调整圈相接触。

所述锥形扩压罩与阀杆之间装有密封圈，密封圈安装于阀杆上。

所述阀座与阀体之间装有密封圈，阀体上装有密封圈。

所述锥形扩压罩与阀座的连接处设有端面密封圈。

本实用新型主要针对空间低温流体流动排放及控制问题，其特点是能够满足空间低温流体系统内部饱和蒸汽压力及饱和温度控制的要求，可以充分利用节流后的冷量，能够实现空间低温流体高低压控制的目的，实现减压与节流制冷的双重效用，尤其有利于解决空间高速气动摩擦传热造成的多相流问题，当系统接受瞬时高热流密度热量加热后，制冷剂过冷沸腾导致冷屏内部蒸汽压力剧烈变化，运用双压控制减压节流阀的高低压控制能力能够有效控制过热蒸汽排放从而可以保证系统安全运行。双压控制减压节流阀能够有效节流饱和蒸汽、流饱和流体、过冷及过热液体、过冷及过热蒸汽及多相流，从而使系统能够安全减压并节流制冷，最终实现空间低温流体的有效管理问题。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

本实用新型包括阀杆、阀座、阀体、密封圈、大弹簧、小弹簧。阀体13中部设有阀座3，阀座3与阀体13之间通过密封圈11形成端面密封，阀座3柱面与安装于阀体13上的密封圈12形成滑动侧面密封。阀座3与阀体13之间装有大弹簧4，大弹簧4下端装一大弹簧压盖6，大弹簧压盖6内侧与大弹簧4之间装一大弹簧调整圈5。大弹簧4一端固定，另一端与大弹簧调整圈5接触，通过旋转大弹簧调整螺栓8推进大弹簧调整圈5可以微调大弹簧4预紧力。阀座3上端通过螺纹连接锥形扩压罩9，连接处装有端面密封圈2，锥形扩压罩9中装有阀杆1，锥形扩压罩9与阀杆之间装有密封圈10，密封圈10安装于阀杆1上。阀座3下端与大弹簧压盖6通过螺纹连接，大弹簧压盖6与大弹簧调整螺栓8通过螺纹连接；阀体13与阀体端盖7通过螺纹连接。阀座3内装有小弹簧14，小弹簧14下端装有小弹簧调整圈15，小弹簧调整圈15外装有小弹簧压盖16，小弹簧压盖16上装有小弹簧调整螺栓17，通过旋转小弹簧调整螺栓17推进小弹簧调整圈15可以微调小弹簧14预紧力。

本实用新型双压控制减压节流阀的工作原理是：控制内部低压排气压力为制冷剂三相点对应的饱和蒸汽压力，如果内部压力超过三相点对应的饱和压力，则双压控制减压节流阀自动打开以节流方式卸压，从而起到节流制冷效应，回收冷量后使贮液系统表面温度维持在制冷剂三相点温度；当系统内部内压力低于三相点对应的饱和压力时，双压控制减压阀自动关闭，系统内部压力再一次升高，表面温度升高，如此循环。控制双压减压节流阀内部高压压力为制冷剂环境温度下所对应的饱和蒸汽压力值或饱和蒸汽压力的某一倍数，具体倍数的大小根据系统恶性传热条件下可能造成的最大压力的变化情况设定，在飞行器起动或存在严重的气动摩擦传热时，双压控制减压节流阀内高压压力的控制尤为重要。双压控制减压节流阀高压压力控制范围及气流流量的控制范围要根据系统内传热条件确定，当压力超过规定压力时，双压控制减压节流阀阀座3从阀体13弹开，饱和蒸汽以无节流效应的大开口方式排出卸压，卸压后自动恢复原位，从而达到恶性条件下冷蒸汽排放的目的。

将双压控制减压节流阀安装于空间低温冷屏蔽系统上，低压控制系统压力为三相点对应的饱和蒸汽压力，如果内部压力超过三相点对应的饱和压力，则双压控制减压节流阀低压端自动打开以节流方式卸压，从而可以起到节流制冷效应，产生的冷量被二次扩压进气管路系统所吸收，从而使冷屏表面温度维持在制冷剂三点相点温度。当系统内压力低于三相点对应的饱和压力时，双压控制减压阀自动关闭，如此循环。双压控制减压节流阀高压控制压力为制冷剂地面环境温度下所对应的饱和蒸汽压力值或饱和蒸汽压力的某一倍数，具体倍数的大小根据系统恶性传热条件下可能造成的最大压力的变化情况设定，当压力超过规定压力时，双压控制减压节流阀阀座3从阀体13沿轴向弹开，饱和蒸汽以无节流效应的大开口方式排出卸压，压力减小后阀座3恢复原位，双压控制减压节流阀以节流效应继续工作，具体过程如下所述：

小弹簧14控制系统低压压力，当系统压力超过小弹簧14控制系统低压压力即压力大于小弹簧14预紧力时，阀杆1向上运动且带动小弹簧压盖16、小弹簧调整圈15、小弹簧调整螺栓17向上运动并压缩小弹簧14，流体通过扩压罩9下方的进口流出扩压罩9，达到节流并降压的作用。大弹簧4控制系统高压压力，当系统压力超过大弹簧4控制系统高压压力即压力大于大弹簧4预紧力时，阀座3与阀体13分离并向上弹出，带动大弹簧压盖6、大弹簧调整圈5并压缩大弹簧。此时，系统内流体除一部分经先前扩压罩9排出以外，大部分流体沿阀体13下方侧进气口经阀座3侧进气口再经阀体13与阀座3张开的端面密封面流出，经扩压罩9与阀体13上部空间流出，从而达到高压控制系统压力的目的。

Claims (4)

1、一种双压控制减压节流阀，包括阀杆、阀座、阀体、密封圈、大弹簧、小弹簧，其特征在于：所述阀体(13)中部设有阀座(3)，阀座(3)与阀体(13)之间装有大弹簧(4)，大弹簧(4)下端装一大弹簧压盖(6)，大弹簧压盖(6)与大弹簧(4)之间装一大弹簧调整圈(5)；所述阀座(3)上端连接一锥形扩压罩(9)，锥形扩压罩(9)中装有阀杆(1)；阀座(3)下端与大弹簧压盖(6)连接，大弹簧压盖(6)上装有大弹簧调整螺栓(8)；所述阀座(3)内装有小弹簧(14)，小弹簧(14)下端装有小弹簧调整圈(15)，小弹簧调整圈(15)外装有小弹簧压盖(16)，小弹簧压盖(16)上装有小弹簧调整螺栓(17)，小弹簧压盖(16)与阀杆(1)连接；所述阀体(13)下部与阀体端盖(7)连接，大弹簧调整螺栓(8)及小弹簧调整螺栓(17)穿过阀体端盖(7)，顶部分别与大弹簧调整圈(5)及小弹簧调整圈(15)相接触。

2、根据权利要求1所述的双压控制减压节流阀，其特征在于所述锥形扩压罩(9)与阀杆之间装有密封圈(10)，密封圈(10)安装于阀杆(1)上。

3、根据权利要求1所述的双压控制减压节流阀，其特征在于阀座(3)与阀体(13)之间装有密封圈(11)，阀体(13)上装有密封圈(12)。

4、根据权利要求1所述的双压控制减压节流阀，其特征在于所述锥形扩压罩(9)与阀座(3)的连接处设有端面密封圈(2)。

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