CN219242698U - 一种压力调节器装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力调节器装置，包括主体部、压力调节组件和阀芯，压力调节组件包括弹性件和隔膜，弹性件设置于内腔内，隔膜设置于内腔的底端，弹性件的顶端与内腔的顶端相抵持，弹性件的底端抵持于隔膜的一侧，隔膜具有弹性，阀芯设置于收容腔内，阀芯的顶端抵持于隔膜的另一侧，阀芯的顶端设置有凹槽，且凹槽沿阀芯的顶端的周向环绕设置，阀芯的内部贯穿设置有第一流入管道和第一流出管道，第一流入管道的出水端与凹槽连通，第一流出管道的入水端设置于阀芯的顶端。本申请能够应用于多相流体体系，并形成稳定的多相体系，确保了气液非均相下体系压力的稳定性，解决了现有技术中气相和液相同时使用压力不稳定的问题。

Description

一种压力调节器装置

技术领域

本实用新型涉及连续流化工的技术领域，特别涉及一种压力调节器装置。

背景技术

现有的连续流化学反应工艺系统中的压力调节阀不能应用于多相流体体系，仅可以适用于液相或者气相的单一流体体系，这是因为现有的压力调节器中，单相流体经由收容腔冲击整个隔膜，迫使隔膜向上顶起以形成流体通道供单相流体的流出，但是当多相流体进入收容腔时，由于多相流体直接流入收容腔并与整个隔膜相接触，多相流体流经的行程短，多相流体还未达到相平衡就顶起整个隔膜形成流体通道，从而导致多相流体中的液体和气体分段从流体通道流出，造成连续流反应设备中的前端压力不稳定，从而使得连续流反应不稳定。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够应用于多相流体体系，提高压力稳定性的压力调节器装置。

一种压力调节器装置，包括：

主体部，内部设置有相连通的内腔和收容腔，且所述内腔的轴线与所述收容腔的轴线相垂直；

压力调节组件，包括弹性件和隔膜，所述弹性件设置于所述内腔内，所述隔膜设置于所述内腔的底端，所述弹性件的顶端与所述内腔的顶端相抵持，所述弹性件的底端抵持于所述隔膜的一侧，所述隔膜具有弹性；以及

阀芯，设置于所述收容腔内，所述阀芯的顶端抵持于所述隔膜的另一侧，所述阀芯的顶端设置有凹槽，且所述凹槽沿所述阀芯的顶端的周向环绕设置，所述阀芯的内部贯穿设置有第一流入管道和第一流出管道，所述第一流入管道的入水端用于供流体的进入，所述第一流入管道的出水端连通于所述凹槽的底部，所述第一流出管道的入水端设置于所述阀芯的顶端，所述第一流出管道的出水端用于供流体的流出，所述第一流入管道输出的流体用于向所述隔膜施加压力，以使所述隔膜往朝向所述弹性件的方向移动，从而使得所述隔膜和所述阀芯之间形成流体通道，所述第一流入管道输出的流体经由所述流体通道进入所述第一流出管道。

可选的，所述压力调节组件还包括第一弹簧座，所述第一弹簧座设置于所述内腔内，所述第一弹簧座的一端与所述内腔的顶端相抵持，所述第一弹簧座的另一端与所述弹性件的顶端相抵持。

可选的，所述压力调节组件还包括第二弹簧座，所述第二弹簧座设置于所述内腔内，所述第二弹簧座的一端与所述弹性件的底端相抵持，所述第二弹簧座的另一端与所述隔膜相抵持。

可选的，所述主体部上还开设有通孔，所述通孔与所述内腔连通，所述压力调节器装置还包括调节旋钮，所述调节旋钮设置于所述通孔内，所述调节旋钮的底端与所述第一弹簧座远离所述弹性件的一端相抵持。

可选的，所述压力调节器装置还包括第二流入管道，所述第二流入管道部分设置于所述收容腔内，且与所述第一流入管道连通，所述第二流入管道用于供流体的进入并输送流体至所述第一流入管道。

可选的，所述压力调节器装置还包括第二流出管道，所述第二流出管道部分设置于所述收容腔内，且与所述第一流出管道连通，所述第二流出管道用于输出所述第一流出管道输出的流体。

可选的，所述压力调节器装置还包括第一连接器和第二连接器，所述第一连接器设置于所述第二流入管道和所述第一流入管道之间，用于实现所述第二流入管道和第一流入管道之间的密封连接，所述第二连接器设置于所述第一流出管道和所述第二流出管道之间，用于实现所述第一流出管道和所述第二流出管道之间的密封连接。

可选的，所述第一连接器包括第一连接件、第一紧固圈和第一压环，所述第一连接件套设于第二流入管道远离所述第一流入管道的一端，所述第一压环套设于所述第二流入管道靠近所述第一流入管道的一端，所述第一紧固圈套设于所述第二流入管道，且与所述第一压环远离所述第一流入管道的一端相连接。

可选的，所述第二连接器包括第二连接件、第二紧固圈和第二压环，所述第二连接件套设于所述第二流出管道远离所述第一流出管道的一端，所述第二压环套设于所述第二流出管道靠近所述第一流出管道的一端，所述第二紧固圈套设于所述第二流出管道，且与所述第二压环远离所述第一流出管道的一端相连接。

本申请相对于现有技术，通过在阀芯的顶端设置有与第一流入管道相连通的凹槽，能够大幅度延长流体的流动路程，对于多相流体而言，流动路程的延长，也能为多相流体达到相平衡提供充足的时间条件，使得多相流体第一流入管道和凹槽中流通时，逐渐达到相平衡，达到相平衡之后向隔膜施加压力，并作用于弹性件，通过弹性件的伸缩，调节第一流入管道和第二流入管道内的压力，从而能够形成稳定的多相体系，确保了气液非均相下体系压力的稳定性，解决了现有技术中气相和液相同时存在时压力不稳定的问题，因此，本申请中的压力调节器也能应用于多相流体体系。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为一实施例中压力调节器装置的结构示意图；

图2为压力调节器装置实施例一的阀芯的压力调节原理图；

图3为压力调节器装置实施例一的阀芯内不同方向的流体入口位置和出口位置的俯视图；

图4为压力调节器装置实施例二的阀芯的俯视图；

图5为压力调节器装置实施例三的阀芯的结构示意图；

图6为压力调节器装置实施例三的阀芯的俯视图；

图7为一实施例中压力调节器装置的第一连接器的结构示意图；

图8为压力调节器装置实施例四的第一连接器、阀芯和第二连接器的结构示意图；

图9为一实施例中压力调节器装置在不同流速及不同压力下的系统压力稳定性图。

图中部件名称及序号：1、主体部；11、内腔；12、收容腔；13、通孔；2、压力调节组件；21、弹性件；22、隔膜；23、第一弹簧座；24、第二弹簧座；25、调节旋钮；3、阀芯；31、凹槽；32、第一流入管道；33、第一流出管道；34、流体通道；4、第二流入管道；5、第二流出管道；6、第一连接器；61、第一连接件；62、第一紧固圈；63、第一压环；7、第二连接器；71、第二连接件；72、第二紧固圈；73、第二压环。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中的“和/或”包括三个方案，以A和/或B为例，包括A技术方案、B技术方案，以及A和B同时满足的技术方案；另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

参考图1至图3，一种压力调节器装置包括主体部1、压力调节组件2和阀芯3，主体部1的内部设置有相连通的内腔11和收容腔12，且内腔11的轴线与收容腔12的轴线相垂直；压力调节组件2包括弹性件21和隔膜22，弹性件21设置于内腔11内，隔膜22设置于内腔11的底端，弹性件21的顶端与内腔11的顶端相抵持，弹性件21的底端抵持于隔膜22一侧，隔膜22具有弹性，阀芯3设置于收容腔12内，阀芯3的顶端抵持隔膜22的另一侧，阀芯3的顶端设置有凹槽31，且凹槽31沿阀芯3的顶端的周向环绕设置，阀芯3的内部贯穿设置有第一流入管道32和第一流出管道33，第一流入管道32的入水端用于供流体的进入，第一流入管道32的出水端连通于凹槽31的底部，第一流出管道33的入水端设置于阀芯3的顶端，第一流出管道33的出水端用于供流体的流出，第一流入管道32输出的流体用于向隔膜22施加压力，以使隔膜22往朝向弹性件21的方向移动，从而使得隔膜22和阀芯3之间形成流体通道34，第一流入管道32输出的流体经由流体通道34进入第一流出管道33。

本申请通过在阀芯3的顶端设置有凹槽31，且凹槽31沿阀芯3顶端的周向环绕设置，流体经由第一流入管道32的入水端进入阀芯3内部，然后从第一流入管道32的出水端流出进入凹槽31，又因为第一流入管道32的出水端设置于凹槽31的底部，第一流出管道33的入水端设置于阀芯3的顶端，流体能够沿凹槽31环绕阀芯3的顶端的轴向流通，而不是直接从第一流出管道33的入水端流出，等到流体溢出凹槽31时，流体对阀芯3顶端的隔膜22施加压力，迫使隔膜22往朝向弹性件21的方向移动，隔膜22带动弹性件21压缩，从而使得隔膜22和阀芯3之间形成有流体通道34，然后流体经由流体通道34进入第一流出管道33，从而流出至外部，本申请相对于现有技术，通过在阀芯3的顶端设置有与第一流入管道32相连通的凹槽31，能够大幅度延长流体的流动路程，对于多相流体而言，流动路程的延长，也能为多相流体达到相平衡提供充足的时间条件，使得多相流体能够在第一流入管道32和凹槽31中流通时，逐渐达到相平衡，达到相平衡后向隔膜22施加压力，并作用于弹性件21，通过弹性件21的伸缩，调节第一流入管道32和第二流入管道内的压力，从而能够形成稳定的多相体系，确保了气液非均相下体系压力的稳定性，解决了现有技术中气相和液相同时存在时压力不稳定的问题，因此，本申请中的压力调节器也能应用于多相流体体系。

具体地，收容腔12横向贯通设置于主体部1的底部。

具体地，第一流入管道32的入水端贯通至阀芯3的侧壁，第一流入管道32的出水端贯通至阀芯3的顶端。第一流出管道33的入水端贯通至阀芯3的顶端，第一流入管道32的出水端贯通至阀芯3的与第一流入管道32的入水端相对设置的另一侧壁。

进一步的，第一流入管道32连通于凹槽31的底部，第一流出管道33设置于凹槽31的侧边。

具体地，凹槽31的宽度大于第一流入管道31的出水端的口径。

进一步的，第一流出管道33的入口端设置有压力传感器，用于实时显示调节压力。

参考图3，在实施例一中，第一流入管道32和第一流出管道33的数量均为一个，用于通过较低流速的流体。

参考图4，实施例二中，与实施例一不同的是第一流入管道32的数量，第一流入管道32的数量为两个，第一流出管道33的数量为一个，两个第一流入管道32间隔设置有同一凹槽31内，进一步的，两个第一流入管道32呈现90度间隔分布。

参考图5，第一流入管道32和第一流出管道33的数量均为多个，凹槽31的数量大于等于第一流入管道32的数量，凹槽31的数量也可以小于第一流入管道32的数量，当凹槽31的数量与第一流入管道32的数量相同时，一个第一流入管道32对应设置于一个凹槽31内，当凹槽31的数量大于第一流入管道32的数量时，相邻两凹槽31之间相连通，第一流入管道32设置于相连通的相邻两凹槽31之间的其中一个凹槽31内，多个第一流入管道32的入水端相连通，当凹槽31的数量小于第一流入管道32的数量时，两个及以上的第一流入管道32与同一个凹槽31连通。多个第一流出管道33的出水端相连通，多个第一流入管道32和多个第一流出管道33用于高流速流体的分流，以实现高流速流体的压力稳定。优选的，多个第一流入管道32沿阀芯3的径向间隔设置于凹槽31内。

在实施例三中，与实施例一不同的是第一流入管道32和第一流出管道33的数量，第一流入管道32和第一流出管道33的数量均为三个。三个第一流入管道32分别对应设置在三个凹槽31内，且三个第一流入管道的出水端位于同一直线上，三个第一流出管道33间隔设置于凹槽31的外部，且三个第一流出管道33的入水端位于同一直线上。

在本实施例中，凹槽31沿阀芯3顶端的周向环绕设置，以形成环状，环状凹槽31相对于方形凹槽能够降低流体的阻力，便于流体在凹槽31内的流通。在其他实施例中，凹槽31还可以为矩形状以及多边形状等，优选为环形凹槽31。

具体地，隔膜22为圆形结构，阀芯3为圆柱形结构，内腔11包括圆柱状腔体和圆台状腔体，隔膜22的一侧抵顶于圆台状腔体的侧壁的底端，隔膜的另一侧抵顶于阀芯3的顶端，当流体顶起隔膜22时，由于隔膜22的周边夹持于内腔11的底部侧壁及阀芯3顶端之间，隔膜22的周边不受流体冲击的影响，隔膜22的中部向上凸起形成流体通道34，此时，第一流出管道33的入水端与凹槽31相连通，流体依次流经凹槽31、第一流出管道33的入水端，再从第一流出管道33的出水端流出，隔膜22用于实现内腔11和收容腔12的密封，避免收容腔12内流通的流体进入内腔11中以及用于调节第一流入管道32和第一流出管道33之间的压力。

进一步的，隔膜未受到流体的冲击时，隔膜22紧贴于阀芯3的顶端，此时，第一流出管道33的入水端不与凹槽31相连通。

具体地，隔膜22的材质为聚氟橡胶，优选为全氟橡胶。

在本实施例中，阀芯3为聚氟树脂，优选为聚三氟树脂或聚四氟树脂。如此能够降低液体和/或气体对接触表面的破坏，延长使用时间。在其他实施例中，阀芯3也可为金属材质，包括但不限于316L不锈钢和哈氏合金.

在本实施例中，弹性件21为弹簧。

参考图1，压力调节组件2还包括第一弹簧座23和第二弹簧座24，第一弹簧座23设置于内腔11内，第一弹簧座23的一端与内腔11的顶端相抵持，第一弹簧座23的另一端与弹性件21的顶端相抵持，第二弹簧座24设置于内腔11内，第二弹簧座24的一端与弹性件21的底端相抵持，第二弹簧座24的另一端与隔膜22相抵持。

参考图1，主体部1上还开设有通孔13，通孔13与内腔11连通，压力调节器装置还包括调节旋钮25，调节旋钮25设置于通孔13内，调节旋钮25的底端与第一弹簧座23远离弹性件21的一端相抵持。

具体地，通孔13内部开设有内螺纹，调节旋钮25的外表面开设有外螺纹，外螺纹与内螺纹相匹配，通过调节调节旋钮25的底端露出于通孔13的高度，即能调节弹性件21的伸缩度，从而调节压力调节器装置的设定压力。

参考图1，压力调节器装置还包括第二流入管道4和第二流出管道5，第二流入管道4部分设置于收容腔12内，第二流入管道4部分露出于主体部1的外部，且与第一流入管道32的入水端连通，第二流入管道4用于供流体的进入并输送流体至第一流入管道32。第二流出管道5部分设置于收容腔12内，第二流出管道5部分露出于主体部1的外部，且与第一流出管道33的出水端连通，第二流出管道5用于输出第一流出管道33输出的流体。

具体地，第二流入管道4和第二流出管道5设置于主体部1的相对两侧。进一步的，第二流入管道4和第二流出管道5的结构、材质均相同。材质具体为聚氟树脂，能够降低流体对第二流入管道4和第二流出管道5的破坏，延长使用时间。

参考图1和图7，压力调节器装置还包括第一连接器6和第二连接器7，第一连接器6设置于第二流入管道4和第一流入管道32之间，用于实现第二流入管道4和第一流入管道32之间的密封连接，第二连接器7设置于第一流出管道33和第二流出管道5之间，用于实现第一流出管道33和第二流出管道5之间的密封连接。

参考图1和图7，第一连接器6包括第一连接件61、第一紧固圈62和第一压环63，第一连接件61套设于第二流入管道4远离第一流入管道32的一端，第一压环63套设于第二流入管道4靠近第一流入管道32的一端，第一紧固圈62套设于第二流入管道4，且与第一压环63远离第一流入管道32的一端相连接。

具体地，收容腔12的两端开设螺纹孔，第一连接件61的外表面也设置有螺纹，第一连接件61套设于第二流入管道4上，且第一连接件61能够相对于第二流入管道4滑动，第一连接件61与收容腔12靠近第一流入管道32的一端的螺纹孔螺纹连接，以实现第一流入管道32和第二流入管道4的紧密连接。

进一步的，第二流入管道4靠近第一流入管道32的一端翻边处理，以防止第一压环63从第二流入管道4的一端掉落。

进一步，第一压环63从靠近第一紧固圈62的一端至远离第一紧固圈62的一端外径逐渐减小，第一紧固圈62从靠近第一压环63的一端至远离第一压环63的一端的内径逐渐减小，且第一压环63靠近第一紧固圈62的一端的外径小于第一紧固圈62靠近第一压环63的内径，且大于第一紧固圈62远离第一压环63的内径，以使第一紧固圈62能够套设于第一压环63的外表面，第一连接件61与第二流入管道4螺纹连接，转动第一连接件61使得第一连接件61第二流入管道4上朝靠近第一紧固圈62的方向移动，从而推动第一紧固圈62向第一压环63方向移动，使得第一紧固圈62套设于第一压环63上，从而使得压环逐渐压紧在第二流入管道4上，通过第一压环63、第一紧固圈62与第二流入管道4的摩擦力，使得第一流通管道与第二流入管道4在气压和/或液压作用下仍可以紧密连接，从而实现高压下连续工作。

参考图1，第二连接器7包括第二连接件71、第二紧固圈72和第二压环73，第二连接件71套设于第二流出管道5远离第一流出管道33的一端，第二压环73套设于第二流出管道5靠近第一流出管道33的一端，第二紧固圈72套设于第二流出管道5，且与第二压环73远离第一流出管道33的一端相连接。

具体地，第二连接器7和第一连接器6的结构相同，第二连接器7不再赘述。

在本实施例中，第二流入管道4、第二流出管道5、第一连接器6和第一连接器7的材质为树脂材质，包括但不限于PFA和FEP。

在实施例四中，参考图8，与实施例三不同的是第二流入管道4、第二流出管道5、第一连接器6和第一连接器7的材质，第二流入管道4、第二流出管道5、第一连接器6和第一连接器7的材质均为金属材质，以适应高压环境。

如上述，本申请的压力调节器装置能够应用在多相流体体系的连续流化学反应工艺系统中。本申请的压力调节器装置既可作为背压阀使用，又可用作安全阀使用。

参考图9，采用本申请的压力调节器装置，压力-流速曲线呈现一条直线，说明在不同流速下的压力趋于稳定，其中压力的波动小于0.5％。因此，本申请的压力调节器装置能够确保气液非均相下体系压力的稳定性，解决气相和液相同时存在时压力不稳定的问题。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种压力调节器装置，其特征在于，包括：

主体部，内部设置有相连通的内腔和收容腔，且所述内腔的轴线与所述收容腔的轴线相垂直；

压力调节组件，包括弹性件和隔膜，所述弹性件设置于所述内腔内，所述隔膜设置于所述内腔的底端，所述弹性件的顶端与所述内腔的顶端相抵持，所述弹性件的底端抵持于所述隔膜的一侧，所述隔膜具有弹性；以及

阀芯，设置于所述收容腔内，所述阀芯的顶端抵持于所述隔膜的另一侧，所述阀芯的顶端设置有凹槽，且所述凹槽沿所述阀芯的顶端的周向环绕设置，所述阀芯的内部贯穿设置有第一流入管道和第一流出管道，所述第一流入管道的入水端用于供流体的进入，所述第一流入管道的出水端连通于所述凹槽的底部，所述第一流出管道的入水端设置于所述阀芯的顶端，所述第一流出管道的出水端用于供流体的流出，所述第一流入管道输出的流体用于向所述隔膜施加压力，以使所述隔膜往朝向所述弹性件的方向移动，从而使得所述隔膜和所述阀芯之间形成流体通道，所述第一流入管道输出的流体经由所述流体通道进入所述第一流出管道。

2.根据权利要求1所述的压力调节器装置，其特征在于，所述压力调节组件还包括第一弹簧座，所述第一弹簧座设置于所述内腔内，所述第一弹簧座的一端与所述内腔的顶端相抵持，所述第一弹簧座的另一端与所述弹性件的顶端相抵持。

3.根据权利要求2所述的压力调节器装置，其特征在于，所述压力调节组件还包括第二弹簧座，所述第二弹簧座设置于所述内腔内，所述第二弹簧座的一端与所述弹性件的底端相抵持，所述第二弹簧座的另一端与所述隔膜相抵持。

4.根据权利要求3所述的压力调节器装置，其特征在于，所述主体部上还开设有通孔，所述通孔与所述内腔连通，所述压力调节器装置还包括调节旋钮，所述调节旋钮设置于所述通孔内，所述调节旋钮的底端与所述第一弹簧座远离所述弹性件的一端相抵持。

5.根据权利要求1所述的压力调节器装置，其特征在于，所述压力调节器装置还包括第二流入管道，所述第二流入管道部分设置于所述收容腔内，且与所述第一流入管道连通，所述第二流入管道用于供流体的进入并输送流体至所述第一流入管道。

6.根据权利要求5所述的压力调节器装置，其特征在于，所述压力调节器装置还包括第二流出管道，所述第二流出管道部分设置于所述收容腔内，且与所述第一流出管道连通，所述第二流出管道用于输出所述第一流出管道输出的流体。

7.根据权利要求6所述的压力调节器装置，其特征在于，所述压力调节器装置还包括第一连接器和第二连接器，所述第一连接器设置于所述第二流入管道和所述第一流入管道之间，用于实现所述第二流入管道和第一流入管道之间的密封连接，所述第二连接器设置于所述第一流出管道和所述第二流出管道之间，用于实现所述第一流出管道和所述第二流出管道之间的密封连接。

8.根据权利要求7所述的压力调节器装置，其特征在于，所述第一连接器包括第一连接件、第一紧固圈和第一压环，所述第一连接件套设于第二流入管道远离所述第一流入管道的一端，所述第一压环套设于所述第二流入管道靠近所述第一流入管道的一端，所述第一紧固圈套设于所述第二流入管道，且与所述第一压环远离所述第一流入管道的一端相连接。

9.根据权利要求7所述的压力调节器装置，其特征在于，所述第二连接器包括第二连接件、第二紧固圈和第二压环，所述第二连接件套设于所述第二流出管道远离所述第一流出管道的一端，所述第二压环套设于所述第二流出管道靠近所述第一流出管道的一端，所述第二紧固圈套设于所述第二流出管道，且与所述第二压环远离所述第一流出管道的一端相连接。

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