CN211951494U - 多孔式二级降压套筒阀 - Google Patents

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徐东涛
徐树方
葛长荣
孟祥瑞
于晓光
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Abstract

本实用新型涉及一种多孔式二级降压套筒阀,包括阀体、降噪笼式阀座、外降噪笼、多孔套筒、压笼、阀塞、阀杆及上阀盖;阀体的两端分别设流体入口及流体出口,阀体内的下部空间与流体入口连通,上部空间与流体出口连通;下部空间内设降噪笼式阀座,降噪笼式阀座上开设多个降压降噪孔一;上部空间内设外降噪笼、多孔套筒、压笼及阀塞,多孔套筒上开设多个节流孔,外降噪笼上开设多个降压降噪孔二。本实用新型在具有良好降噪、降压效果的多孔式套筒阀基础上,可通过配置多孔套筒上的节流孔大小、数量和孔间距使套筒阀有较好的流量特性;节流孔的进水端和出水端分别设置降噪笼式阀座、外降噪笼,可实现可双向流通及二级降压、降噪功能。

Description

多孔式二级降压套筒阀
技术领域
本实用新型涉及调节阀技术领域,尤其涉及一种多孔式二级降压套筒阀。
背景技术
调节阀又名控制阀,是在工业自动化过程控制领域中,通过接受调节控制单元输出的控制信号,借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。如果按行程特点,调节阀可分为直行程和角行程;按其所配执行机构使用的动力,可以分为气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀三种;按其功能和特性分为线性特性、等百分比特性及抛物线特性三种。调节阀适用于空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品等介质。
近年来,对调节阀的流量特性指标要求不断提高,同时,又提出了对控制系统的绿色环保新要求,特别是降低噪音污染方面的要求。因为当流体流过调节阀上的节流孔时,由于流通面积缩小,流速升高,特别是当节流孔两侧压差较高时,会产生极大的噪音,并易产生气蚀等破坏,严重时会导致设备事故。为了解决这一问题,设计了具有二级降压、降噪功能的多孔式二级降压套筒阀。该阀有较好的流量特性,结构紧凑,噪音小,动态稳定性好,特别适用于控制高温、高压或高压差的流体。
发明内容
本实用新型提供了一种多孔式二级降压套筒阀,在具有良好降噪、降压效果的多孔式套筒阀基础上,通过配置多孔套筒上的节流孔大小、数量和孔间距使套筒阀有较好的流量特性;同时,在节流孔的进水端和出水端分别设置降噪笼式阀座和外降噪笼,可实现可双向流通及二级降压、降噪功能。
为了达到上述目的,本实用新型采用以下技术方案实现:
多孔式二级降压套筒阀,包括阀体、降噪笼式阀座、外降噪笼、多孔套筒、压笼、阀塞、阀杆及上阀盖;所述阀体的一端设流体入口,另一端设流体出口,阀体的顶部开孔并通过上阀盖封闭;阀体内分为上部空间和下部空间,其中下部空间的对应端与流体入口连通,上部空间的对应端与流体出口连通;下部空间内设降噪笼式阀座,降噪笼式阀座的底部及侧壁上开设多个降压降噪孔一;上部空间内设外降噪笼、多孔套筒、压笼及阀塞,其中多孔套筒套设于外降噪笼的内侧,多孔套筒的外壁上开设多个节流孔,外降噪笼的外壁上开设多个降压降噪孔二;多孔套筒、外降噪笼的底部与降噪笼式阀座的顶部相接;多孔套筒的顶部设翻边结构用于压住外降噪笼,压笼的底部与多孔套筒的顶部相接,压笼的顶部与上阀盖的底部相接;阀杆的底端穿过上阀盖上的通孔后连接阀塞,阀塞能够在压笼与多孔套筒内移动,阀塞的外表面与多孔套筒的内表面为配合面,阀杆的顶端与外部的执行机构相连;在执行机构的作用下,阀杆能够带动阀塞上、下移动,并将多孔套筒上对应部位的节流孔打开或封闭,阀塞上移后多孔套筒上露出的节流孔的总面积为有效流体流通面积。
所述降噪笼式阀座、外降噪笼及多孔套筒通过压笼实现定位固定,并且降噪笼式阀座与外降噪笼及多孔套筒之间、外降噪笼及多孔套筒与压笼之间均为密封连接,降噪笼式阀座与多孔套筒将阀体的上部空间和下部空间连通并形成唯一的流体通道。
所述降噪笼式阀座为顶部开放的半封闭结构,降压降噪孔一为沿其径向同轴开设的内孔小、外孔大的阶梯孔,降压降噪孔一在降噪笼式阀座的底部和侧壁上均匀分布。
所述多孔套筒为两端开放的套筒结构,其侧壁上分布多个节流孔。
所述外降噪笼为两端开放的套筒结构,其侧壁均匀分布多个等径的降压降噪孔二;外降噪笼与多孔套筒同轴设置,两者之间通过定位销确定周向位置,保证降压降噪孔二与多孔套筒上的节流孔交错设置。
所述降压降噪孔一的内孔总面积、降压降噪孔二的总面积均为节孔套筒上节流孔有效流通总面积的1.05~1.15倍。
所述降噪笼式阀座、多孔套筒、外降噪笼、压笼及阀塞的横截面形状均为圆形,阀体顶部开孔为圆孔,降噪笼式阀座、外降噪笼及压笼的最大外径均小于阀体顶部开孔的直径。
所述上阀盖与阀体通过法兰和螺柱固定连接。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
1)本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀,采用多孔套筒与阀塞配合调节流体的有效流通面积,并可通过合理布置节流孔的孔径、数量和孔间距实现流量调节,使套筒阀具有较好的流量特性;
2)本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀,采用具有多个阶梯孔的降噪笼式阀座,可防止流体产生闪蒸和气蚀,有效实现一级降压、降噪作用;
3)本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀,采用外降噪笼,并且其上的降压降噪孔二与节流孔交错设置,能够有效实现二级降压、降噪作用;
4)本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀,在节流部件的进水端和出水端各设置一级降压降噪部件,提高降压降噪效果;并且在不影响套筒阀流量特性的前提下,可实现流体介质的双向流通。
附图说明
图1是本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀的主视剖面图。
图2是本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀的立体局部剖视图。
图3是本实用新型所述降噪笼式阀座的立体结构示意图。
图4是本实用新型所述多孔套筒的立体结构示意图。
图5是本实用新型所述外降噪笼的立体结构示意图。
图6是本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀内部流体介质静压仿真云图。
图7是本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀内部流体流动迹线及静压仿真云图。
图中:1.阀体 2.降噪笼式阀座 21.降压降噪孔一 3.外降噪笼 31.降压降噪孔二4.多孔套筒 41.节流孔 5.压笼 6.阀塞 7.阀杆 8.上阀盖
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明:
如图1、图2所示,本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀,包括阀体1、降噪笼式阀座2、外降噪笼3、多孔套筒4、压笼5、阀塞6、阀杆7及上阀盖8;所述阀体1的一端设流体入口,另一端设流体出口,阀体1的顶部开孔并通过上阀盖8封闭;阀体1内分为上部空间和下部空间,其中下部空间的对应端与流体入口连通,上部空间的对应端与流体出口连通;下部空间内设降噪笼式阀座2,降噪笼式阀座2的底部及侧壁上开设多个降压降噪孔一21;上部空间内设外降噪笼3、多孔套筒4、压笼5及阀塞6,其中多孔套筒套4设于外降噪笼3的内侧,多孔套筒4的外壁上开设多个节流孔41,外降噪笼3的外壁上开设多个降压降噪孔二31;多孔套筒4、外降噪笼3的底部与降噪笼式阀座2的顶部相接;多孔套筒4的顶部设翻边结构用于压住外降噪笼3,压笼5的底部与多孔套筒4的顶部相接,压笼5的顶部与上阀盖8的底部相接;阀杆7的底端穿过上阀盖8上的通孔后连接阀塞6,阀塞6能够在压笼5与多孔套筒4内移动,阀塞6的外表面与多孔套筒4的内表面为配合面,阀杆7的顶端与外部的执行机构相连;在执行机构的作用下,阀杆7能够带动阀塞6上、下移动,并将多孔套筒4上对应部位的节流孔41打开或封闭,阀塞6上移后多孔套筒4上露出的节流孔41的总面积为有效流体流通面积。
所述降噪笼式阀座2、外降噪笼3及多孔套筒4通过压笼5实现定位固定,并且降噪笼式阀座2与外降噪笼3及多孔套筒4之间、外降噪笼3及多孔套筒4与压笼5之间均为密封连接,降噪笼式阀座2与多孔套筒4将阀体1的上部空间和下部空间连通并形成唯一的流体通道。
如图3所示,所述降噪笼式阀座2为顶部开放的半封闭结构,降压降噪孔一21为沿其径向同轴开设的内孔小、外孔大的阶梯孔,降压降噪孔一21在降噪笼式阀座2的底部和侧壁上均匀分布。
如图4所示,所述多孔套筒4为两端开放的套筒结构,其侧壁上分布多个节流孔41。
如图5所示,所述外降噪笼3为两端开放的套筒结构,其侧壁均匀分布多个等径的降压降噪孔二31;外降噪笼3与多孔套筒4同轴设置,两者之间通过定位销确定周向位置,保证降压降噪孔二31与多孔套筒4上的节流孔41交错设置。
所述降压降噪孔一21的内孔总面积、降压降噪孔二31的总面积均为节孔套筒4上节流孔41有效流通总面积的1.05~1.15倍。
所述降噪笼式阀座2、多孔套筒4、外降噪笼3、压笼5及阀塞6的横截面形状均为圆形,阀体1顶部开孔为圆孔,降噪笼式阀座2、外降噪笼3及压笼5的最大外径均小于阀体1顶部开孔的直径。
所述上阀盖8与阀体1通过法兰和螺柱固定连接。
本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀的工作过程如下:
1)当阀塞6位于下极限位时,能够挡住多孔套筒4上所有的节流孔41,多孔式二级降压套筒阀为全闭状态,此时不会有流体流过;
2)当阀杆7在外部执行机构的牵引下带动阀塞6向上移动时,多孔套筒4上的节流孔41逐步打开,流体的有效流通面积为所有露出的节流孔41的总面积;
3)多孔式二级降压套筒阀工作时,流体从阀体1一端的流体入口流入,经过降噪笼式阀座2时,通过多个降压降噪孔一21,防止流体产生闪蒸和气蚀,实现一级降压、降噪过程;然后,经过多孔套筒4上的多个节流孔41沿多孔套筒4的径向流出,由外降噪笼3上的多个降压降噪孔31二实现二级降压、降噪过程;同时,节流孔41与降压降噪孔二31交错设置,防止流体直接流出,增强降压、降噪效果;自外降噪笼3流出的流体汇集后从阀体1另一端的流体出口流出。
本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀(简称套筒阀)中,通过多孔套筒4上均布的若干节流孔41的导通及关闭,可调节、控制套筒阀的流体流通面积。节流孔41的大小、数量和布局经科学设置,可以使套筒阀具有良好的流量特性(如实现等百分比特性、直线型、快开性等流量特性)。另外,均布的节流孔41也可以起到降压、降噪作用。
阀塞6的外圆柱面与多孔套筒4的内圆柱面为配合面,多孔套筒4上根据套筒阀的流量特性设置多个节流孔41。当阀塞6下移到下极限位置,其底部与降噪笼式阀座2的顶部相接触时,阀塞6挡住了多孔套筒4上所有的节流孔41,此时套筒阀为全闭状态。当阀杆7在执行机构的牵引下带动阀塞6向上运动时,所露出的节流孔41的总面积为套筒阀的有效流体面积。
根据流通能力计算和试验修正,可以确定多孔套筒4上节流孔41的大小、数量及具体布置方式,使套筒阀在行程范围内的每个开度都准确地达到流量要求。从图6、图7中可以看出,流体经过降噪笼式阀座2、多孔套筒4及外降噪笼3后,其静压都有明显下降,即本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀可以有效实现流体介质在流道内的降压。
降噪笼式阀座2在流道内形成第一道屏障,其上的降压降噪孔一21设计为阶梯孔,且外孔大、内孔小,既能起到较好的导流作用,又能防止流体产生闪蒸和气蚀,有效实现降压、降噪。阶梯孔的内孔流通面积太大,会影响降压和降噪效果,太小则会导致套筒阀的流通能力不足。经过理论计算和试验验证,阶梯孔内孔的流通面积应比套筒阀全开时多孔套筒4上节流孔41的流通总面积多10%左右为最优。
外降噪笼3设置在多孔套筒4的外侧,是空心的套筒结构,作为流道内的第二道屏障。外降噪笼3上均布多个降压降噪孔二31,能有效实现降压、降噪。外降噪笼3与多孔套筒4通过定位销定位,可实现外降噪笼3上降压降噪孔二31与多孔套筒4上节流孔41尽可能错开,避免流体直接流出,以达到更好的降压效果。试验证明,降压降噪孔二31的总流通面积比套筒阀全开时节流孔41的总流通面积大10%左右时,既能发挥较好的降压、降噪效果,又不影响套筒阀的流量。
本实用新型所述多孔式二级降压套筒阀中,降噪笼式阀座2、外降噪笼3对应设于节流孔31的进出端或出水端,用于分别实现降压、降噪功能。实际应用时,流体可以从阀体1的任意一端流入,另一端流出,即套筒阀中的流体可以采用正向流动和反向流动两种方式,同样既能保证阀的流量特性又可以实现二级降压、降噪功能。两种流动方式下,尽管因流道不同会对其流量特性产生一些影响,但是根据测试,10个不同开度采样点的流量误差均在5%范围内。
本实用新型中,外降噪笼3、降噪笼式阀座2、多孔套筒4、压笼5及阀塞6的横截面均为圆形,且各部件的最大直径均小于阀体1顶部开孔直径,使整体结构更加紧凑的同时,还能够便于装配及维修。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,包括阀体、降噪笼式阀座、外降噪笼、多孔套筒、压笼、阀塞、阀杆及上阀盖;所述阀体的一端设流体入口,另一端设流体出口,阀体的顶部开孔并通过上阀盖封闭;阀体内分为上部空间和下部空间,其中下部空间的对应端与流体入口连通,上部空间的对应端与流体出口连通;下部空间内设降噪笼式阀座,降噪笼式阀座的底部及侧壁上开设多个降压降噪孔一;上部空间内设外降噪笼、多孔套筒、压笼及阀塞,其中多孔套筒套设于外降噪笼的内侧,多孔套筒的外壁上开设多个节流孔,外降噪笼的外壁上开设多个降压降噪孔二;多孔套筒、外降噪笼的底部与降噪笼式阀座的顶部相接;多孔套筒的顶部设翻边结构用于压住外降噪笼,压笼的底部与多孔套筒的顶部相接,压笼的顶部与上阀盖的底部相接;阀杆的底端穿过上阀盖上的通孔后连接阀塞,阀塞能够在压笼与多孔套筒内移动,阀塞的外表面与多孔套筒的内表面为配合面,阀杆的顶端与外部的执行机构相连;在执行机构的作用下,阀杆能够带动阀塞上、下移动,并将多孔套筒上对应部位的节流孔打开或封闭,阀塞上移后多孔套筒上露出的节流孔的总面积为有效流体流通面积。
2.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述降噪笼式阀座、外降噪笼及多孔套筒通过压笼实现定位固定,并且降噪笼式阀座与外降噪笼及多孔套筒之间、外降噪笼及多孔套筒与压笼之间均为密封连接,降噪笼式阀座与多孔套筒将阀体的上部空间和下部空间连通并形成唯一的流体通道。
3.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述降噪笼式阀座为顶部开放的半封闭结构,降压降噪孔一为沿其径向同轴开设的内孔小、外孔大的阶梯孔,降压降噪孔一在降噪笼式阀座的底部和侧壁上均匀分布。
4.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述多孔套筒为两端开放的套筒结构,其侧壁上分布多个节流孔。
5.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述外降噪笼为两端开放的套筒结构,其侧壁均匀分布多个等径的降压降噪孔二;外降噪笼与多孔套筒同轴设置,两者之间通过定位销确定周向位置,保证降压降噪孔二与多孔套筒上的节流孔交错设置。
6.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述降压降噪孔一的内孔总面积、降压降噪孔二的总面积均为节孔套筒上节流孔有效流通总面积的1.05~1.15倍。
7.根据权利要求1所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述降噪笼式阀座、多孔套筒、外降噪笼、压笼及阀塞的横截面形状均为圆形,阀体顶部开孔为圆孔,降噪笼式阀座、外降噪笼及压笼的最大外径均小于阀体顶部开孔的直径。
8.根据权利要求7所述的多孔式二级降压套筒阀,其特征在于,所述上阀盖与阀体通过法兰和螺柱固定连接。
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CN116123303A (zh) * 2023-04-14 2023-05-16 陕西航天泵阀科技集团有限公司 一种笼套式调节阀及流量调节方法

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