CN202927068U - 一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，其主要采用在阀体内设有阀座，所述阀座上安装若干片节流片，所述若干片节流片用定位销定位，每片节流片为平行薄板式，采用圆柱阵列式结构；所述若干片节流片上安装导向座，所述导向座内安装平衡密封环，所述若干片节流片内安装阀芯；所述阀体与上盖之间安装密封垫片；所述阀芯与阀杆相连接，所述上盖用螺柱、螺母固定在阀体上。本实用新型通过流道内圆柱分布增大流道阻力，流道的阻力使流体流速得到控制；降低介质流速，减少流体动能；具有自清洁和抗堵塞功能，适用于带有颗粒悬浮物气体流体；拆卸、清理方便，更利于在线维护。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，具体地说是一种应用于控制阀对气体、蒸汽的流速控制技术。
背景技术
在许多可压缩流体系统中，控制阀所产生的噪音已成为主要的噪音源。其本质是由可压缩流体湍流速度的不断波动引起的，其响度的大小是随着振动的振幅和频率所变化。可压缩流体在流道中的任一截面上的任一点的速度、压力、温度均不同，在同一位置，极小时间间隔内通过该位置的流体截面上的速度、压力、温度也不同，因此，可压缩流体作用于控制阀的力可认为是非周期性的激励力，激励力的振幅和频率随着流体速度的增大而增大。
根据产生的原因，噪音主要分为机械噪音和流体动力噪音。
机械噪音的产生是激励力冲击活动零件引起的。主要是冲击阀芯，引起阀芯相对导向面的横向移动。
流体动力噪音主要是可压缩流速超标引起的，一般超过0.3Mach的流体对阀门的激励频率较高，振幅较大，阀门容易振动，产生噪音，甚至可能达到共振，导致管道断裂。
控制阀的噪音所产生的影响越来越严重，不仅影响现场工作人员的操作，周围居民的生活环境，更严重还会出现管道的强烈振动，产生重大安全事故。
另一方面，高速流体具有很强冲蚀能力，普通的控制阀阀内件结构往往无法满足高速流体使用要求，导致经常性的替换阀内件，浪费时间，增加运行成本。
发明内容
本实用新型目的在于克服上述不足之处，从而提供一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，能确保高流速气体控制阀长期稳定运行，延长装置检修周期，提高工作效率。
按照本实用新型提供的技术方案，一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，包括阀体、阀座、阀芯、上盖及阀杆；所述阀体内设有阀座，所述阀座与阀体之间用密封垫片密封；所述阀座上安装若干片节流片，所述若干片节流片用定位销定位，每片节流片由平行薄板体、圆柱阵列式结构组成，所述圆柱阵列式结构包括若干个圆柱凸体，所述若干个圆柱凸体从內到外平行排列均匀分布在平行薄板体平面上；每个若干个圆柱凸体一端通过平行薄板体，另一端与平行薄板体平面齐平；所述若干片节流片上安装导向座，所述导向座内安装平衡密封环，所述若干片节流片内安装阀芯；所述导向座对阀芯进行导向；所述导向座与上盖之间安装密封垫片；所述阀体与上盖之间安装密封垫片；所述阀芯与阀杆相连接，所述上盖用螺柱、螺母固定在阀体上；所述阀体允许介质流向为低进高出。
作为本实用新型的进一步改进，所述节流片采用盘片叠加结构，所述盘片叠加结构包括若干节流片，所述若干节流片从下至上依次叠加，所述节流片上的圆柱阵列式结构上下对齐，采用定位销将所述阀座、导向座、节流片连接为一体。
作为本实用新型的进一步改进，所述阀芯的密封面为锥形密封面，所述阀座的密封面为0.5～1mm的细锥形密封面，且所述阀座密封角度比所述阀芯密封面角度大5°，所述阀芯与阀座形成锥形线密封结构。
作为本实用新型的进一步改进，每个圆柱凸体一端通过平行薄板体，另一端与平行薄板体平面齐平。
作为本实用新型的进一步改进，所述若干个圆柱凸体之间设有间隙，所述间隙逐渐增大。
本实用新型与已有技术相比具有以下优点：
1、节流片圆柱阵列式结构，通过流道内圆柱分布增大流道阻力，流道的阻力使流体流速得到控制；
2、流体在节流片圆柱阵列式结构内，可进一步通过多次碰撞和分离来实现降低介质流速，减少流体动能，与常规单流道结构相比，效率可提高50%左右；
3、与传统迷宫式结构相比，圆柱阵列式结构的体积比它降低30-40%；
4、圆柱阵列式结构的多冗余交叉流道设计，具有自清洁和抗堵塞功能，适用于带有颗粒悬浮物气体流体 ；
5，圆柱阵列式结构流道，无锐角转角，避免产生局部流速过高，冲蚀流道内壁；
6，圆柱阵列式结构，利用气体的可压缩及扩散特性，圆柱间间隙循环增大缩小，可实现气体能量逐级扩散，降低流速；
7，定位销连接结构，阀内件整体加工，零件精度高，安装调试方便；
8，节流片盘片叠加结构，拆卸、清理方便，更利于在线维护；
9，平衡密封环导向结构，缩小阀芯与导向座的冲击位移，减少机械噪音。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的节流片与阀座、导向座的定位示意图。
图3是本实用新型的节流片平面示意图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是图4的剖面I放大图。
图6是图4的剖面II放大图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。
如图1～图2所示：一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，包括阀体1、密封垫片2、阀座3、节流片4、阀芯5、平衡密封环6、导向座7、密封垫片8、密封垫片9、上盖10，阀杆11、螺柱12、螺母13、定位销14。
所述阀体1内设有阀座3，所述阀座3与阀体1之间用密封垫片2密封；所述阀座3上安装若干片节流片4，所述若干片节流片4用定位销14定位，
每片节流片4由平行薄板体19、圆柱阵列式结构15组成，所述圆柱阵列式结构15包括大圆柱凸体16、中圆柱凸体17、小圆柱凸体等若干个圆柱凸体，所述若干个圆柱凸体从內到外平行排列均匀分布在平行薄板体19平面上；若干圆柱凸体之间设有间隙，所述间隙逐渐增大；每个若干个圆柱凸体一端通过平行薄板体19，另一端与平行薄板体19平面齐平。所述若干片节流片4上安装导向座7，所述导向座7内安装平衡密封环6，所述若干片节流片4内安装阀芯5；所述导向座7对阀芯5进行导向；所述导向座7与上盖10之间安装密封垫片8；所述阀体1与上盖10之间安装密封垫片9；所述阀芯5与阀杆11相连接，所述上盖10用螺柱12、螺母13固定在阀体1上；所述阀体1允许介质流向为低进高出。
所述节流片4采用盘片叠加结构，所述盘片叠加结构包括若干节流片4，所述若干节流片4从下至上依次叠加，所述节流片4上的圆柱阵列式结构15上下对齐，采用定位销14将所述阀座3、导向座7、节流片4连接为一体。
所述阀芯5的密封面为锥形密封面，所述阀座3的密封面为0.5～1mm的细锥形密封面，且所述阀座3密封角度比所述阀芯5密封面角度大5°，所述阀芯5与阀座3形成锥形线密封结构。
所述阀体1允许介质流向为低进高出。
本实用新型工作原理：
高速可压缩流体从阀门入口进入，经节流片圆柱阵列式结构逐级衰减流体能量，达到控制流体流速的目的，最终满足阀门噪音要求。
本实用新型节流片采用圆柱阵列式结构，通过流道内圆柱分布增大流道阻力，流道的阻力使流体流速得到控制。
本实用新型节流片采用圆柱阵列式结构，利用流体的多次碰撞和分离来实现降低介质流速，减少流体动能。
本实用新型节流片圆柱阵列式结构采用多冗余交叉流道设计，具有自清洁和抗堵塞功能。
本实用新型采用圆柱阵列式结构流道，无锐角转角，避免产生局部流速过高，冲蚀流道内壁。
圆柱阵列式结构，利用气体的可压缩及扩散特性，圆柱间间隙循环增大缩小，可实现气体能量逐级扩散，降低流速。
本实用新型采用定位销连接结构，阀内件整体加工，零件精度高，安装调试方便；
本实用新型节流片采用盘片叠加结构，拆卸、清理方便，更利于在线维护。
本实用新型采用平衡密封环导向结构，缩小阀芯与导向座冲击横向位移，减少机械噪音。
Claims (4)
1.一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，包括阀体（1）、阀座（3）、阀芯（5）、上盖（10）及阀杆（11）；其特征是：所述阀体（1）内设有阀座（3），所述阀座（3）与阀体（1）之间用密封垫片（2）密封；所述阀座（3）上安装若干片节流片（4），所述若干片节流片（4）用定位销（14）定位，
所述每片节流片（4）由平行薄板体（19）、圆柱阵列式结构（15）组成，所述圆柱阵列式结构（15）包括若干个圆柱凸体，所述若干个圆柱凸体均匀分布在平行薄板体（19）平面上；每个若干个圆柱凸体一端通过平行薄板体（19），另一端与平行薄板体（19）平面齐平；所述若干片节流片（4）上安装导向座（7），所述导向座（7）内安装平衡密封环（6），所述若干片节流片（4）内安装阀芯（5）；所述导向座（7）对阀芯（5）进行导向；所述导向座（7）与上盖（10）之间安装密封垫片（8）；所述阀体（1）与上盖（10）之间安装密封垫片（9）；所述阀芯（5）与阀杆（11）相连接，所述上盖（10）用螺柱（12）、螺母（13）固定在阀体（1）上，所述阀体（1）内介质流向为低进高出。
2.如权利要求1所述的一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，其特征是：所述节流片（4）采用盘片叠加结构，采用定位销（14）将所述阀座（3）、导向座（7）、节流片（4）连接为一体。
3.如权利要求1所述的一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，其特征是：所述阀芯（5）的密封面为锥形密封面，所述阀座（3）的密封面为0.5～1mm的细锥形密封面，且所述阀座（3）密封角度比所述阀芯（5）密封面角度大5°，所述阀芯（5）与阀座（3）形成锥形线密封结构。
4.如权利要求1所述的一种适用于可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，其特征是：所述若干圆柱凸体之间设置有间隙。
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| CN112344036A (zh) * | 2019-08-07 | 2021-02-09 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种节流阀及其阀芯 |
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