CN219388652U - 一种高压调控流量阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压调控流量阀，包括高压调控流量阀主体、样水控流部和过压减流部,过压减流部设置在样水控流部后,通过样水控流部和过压减流部的组合控制流量及对流量和压力进行反向控制；高压调控流量阀主体包括阀座、阀腔、入口部和出口部，其中，阀座设置调节腔，入口部和出口部设置在阀腔的两侧，入口部通过阀座与阀腔连通，阀座垂直于阀腔的一端设置样水控流部，阀腔内设置过压减流部；过压减流部包括多个高压对流调节模块、对流填充模块及一块对流密封模块，过压减流部安装到阀腔内；高压对流调节模块以正方向安装进入阀腔的内部,数量不满预定数量的采用对流填充模块进行补充，远离阀座一端的最末尾采用对流密封模块进行整体密封。

Description

一种高压调控流量阀

技术领域

本实用新型属于流体力学和阀体技术领域，尤其涉及一种基于高压样水涡流和对流原理的高压调控流量阀。

背景技术

水汽取样系统减压阀主要作用于高温高压样水的锅炉水取样系统中,通过减小阀门内部的过样间隙或螺纹槽道使样水的流速降低且压力降低，从而减小样水的流量及压力。通过手轮调节阀门开度，阀门开度越大，阀门出口的压力和流量越大；阀门开度越小，压力和流量越小。一般减压阀能够在进口压力为3-32MPA的情况下将出口减压控制在0.01到0.8MPA的范围之间。

然而，由于传统的水汽取样系统减压阀主要使用双针式或螺纹槽道减压阀,阀门间隙小,容易堵塞。随着阀门的开度增大,减压阀出口样水的流量及压力会持续增加,当开度过大时,样水流量过大,流量超过3000ml/min、压力超过安全压力0.8MPa,会导致样水温度和压力过高损坏在线仪表传感器和配件。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高压调控流量阀，设定好流量范围后,阀门开度越大,样水出口的压力和流量反而越小,使系统不会因为操作员的误操作而产生样水超压和/或过流损坏仪表的情况。该高压调控流量阀，基于水样涡流和对流原理形成，通过其中的高压对流调节模块,使样水基于本身的外流层经涡流回旋与内流层产生对流效果，消减样水的流量，从而达到高压对流量的反向控制。针对于不同压力的样水,使用的高压对流调节模块数量不同,阀门进口压力越高,需要使用的高压对流调节模块越多。

本实用新型提供了一种高压调控流量阀，包括高压调控流量阀主体、样水控流部和过压减流部,所述过压减流部设置在所述样水控流部后,通过样水控流部和过压减流部的组合控制流量及对流量和压力进行反向控制；其中：

所述高压调控流量阀主体包括阀座(12)、阀腔(10)、入口部和出口部，其中，所述阀座(12)设置调节腔，所述入口部和所述出口部设置在所述阀腔(10)的两侧，所述入口部通过阀座(12)与所述阀腔(10)连通，所述阀座(12)垂直于所述阀腔(10)的一端设置所述样水控流部，所述阀腔(10)内设置所述过压减流部；所述出口部比所述入口部的直径大20-35％，所述入口部为高压部，孔径为3mm，所述出口部为低压部,孔径为4mm；

所述过压减流部包括多个高压对流调节模块(9)、对流填充模块(8)及一块对流密封模块(6)，所述过压减流部安装到阀腔(10)内；高压对流调节模块(9)以正方向安装进入所述阀腔(10)的内部,数量不满预定数量的采用所述对流填充模块(8)进行补充，远离所述阀座(12)一端的最末尾采用对流密封模块(6)进行整体密封；所述预定数量为20个。

优选的，高压对流调节模块(9)为圆柱体,分为上,下两部分；对流填充模块(8)与高压对流调节模块(9)的外型尺寸相同,对流填充模块(8)的孔径与高压对流调节模块(9)的出口孔径相同，用于作用在低压样水的流路上以补充高压对流调节模块(9)的调节作用；所述对流密封模块(6)采用聚四氟乙烯材质制造并对安装位置进行密封，所述对流密封模块(6)的尺寸与对流填充模块(8)的尺寸完全相同。

优选的，所述样水控流部分用于对流量进行精准控制，包括流量调节顶针(15),填料压盖(16),填料挡片(19)，填料压盖螺母(7),手轮(13)以及手轮锁紧螺母(14)；其中所述流量调节顶针(15)以螺纹方式安装在所述阀座(12)的调节腔内,所述流量调节顶针(15)的中段与阀座(12)之间使用填料密封；所述填料挡片(19)和所述填料压盖(16)分别设置在填料的两侧；所述填料压盖螺母(7)拧在所述阀座(12)上,并压紧所述填料压盖(16)；所述流量调节顶针(15)的末端采用所述手轮(13)定位与固定，所述手轮(13)外侧采用手轮锁紧螺母(14)进行定位与固定。

优选的，所述填料压盖(16)为空心柱体；所述填料压盖螺母(7)的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连通，所述填料压盖螺母(7)的外侧为外六方；所述手轮(13)为梅花样手柄；所述手轮锁紧螺母(14)为M6盖型螺母。

优选的，还包括紧固件、密封件和焊接接头；其中：

所述紧固件包括卡紧接头、压帽和卡紧螺母，

所述卡紧接头包括入口卡紧接头(20)和出口卡紧接头(1)；

所述压帽包括出水口压帽(5)，所述出水口压帽(5)为内螺纹结构,内螺纹尺寸与阀腔(10)尾部的螺纹尺寸一致，所述出水口压帽(5)螺纹连接在阀腔(10)的尾部，用于压紧所述对流密封模块(6),从而使整个阀腔(10)密封；

所述卡紧螺母包括入口卡紧螺母(22)和出口卡紧螺母(3)；

所述密封件包括四氟垫、填料(11)、填料密封垫(17)和O型圈；所述四氟垫包括入口四氟垫(21)和出口四氟垫(2)；

所述焊接接头包括入口接头(18)和出口接头(4)；入口卡紧接头(20)、入口卡紧螺母(22)和入口四氟垫(21)通过螺纹安装固定在入口接头(18)上。

优选的，每组高压对流调节模块(9)包括一个上模块和一个下模块，其中上模块和下模块的接触部分设置环形凹槽,所述环形凹槽内设置所述O型圈进行密封；每组高压对流调节模块(9)的上下模块之间进行组装时，先将上模块按预定方向安装在阀腔(10)内，然后安装下模块；再安装下一组高压对流调节模块(9)的上模块,如此穿插安装。

优选的，所述入口接头(18)的一端为与阀座(12)焊接的柱型接头,通过柱型接头焊接定位在所述阀座(12)的进口凹槽上；所述入口接头(18)的中部为外六方,所述入口接头(18)的末端设置一段外螺纹；所述入口卡紧接头(20)的前端为带水线的密封平面,后端为柱型对焊接头；所述入口卡紧螺母(22)的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连接，所述入口卡紧螺母(22)的外侧为外六方；

出口接头(4)的前端为柱型,与出水口压帽(5)焊接,柱型的中心为4mm的通孔，柱型的末端为一段外螺纹；

出口卡紧接头(1)、出口卡紧螺母(3)分别与入口卡紧接头(20)和入口卡紧螺母(22)的形式一致。

优选的，所述阀座(12)为方形三通状,入口设有第一圆形凹槽,用于与所述入口接头(18)焊接,出口设有第二圆形凹槽,用于阀腔插入定位焊接，所述阀座(12)的所述调节腔内侧设置一段内螺纹,所述内螺纹的末端设置用于安装固定填料的台阶,所述调节腔外侧设置外螺纹，所述外螺纹用于安装填料压盖螺母(7)。

优选的，所述流量调节顶针(15)前端为锥形,所述流量调节顶针(15)的中段设置与阀座(12)连接的外螺纹。

优选的，所述填料(11)为石墨填料。

本实用新型提供的阀门，具有如下有益的技术效果：

(1)高压对流调节模块采用样水涡流对流设计,样水压力越高,出口流量反而越低,只有在流量正常情况下才能使用,避免了人为操作导致管道超压或过流损坏配件和仪表。

(2)除具有压力控制作用外,还具有准确控制流量的功能，精准定位每一路样水使用流量,维护量小,同时具有保护功能。

(3)阀门孔径大,不沉积,不堵塞。

(4)能够针对不同压力样水灵活使用不同数量高压对流调节模块控制流量,首次调试好后能够实现免维护，降低维护成本。

附图说明

图1为根据本实用新型优选实施例示出的高压调控流量阀的整体结构剖视图；

图2为根据本实用新型优选实施例示出的图1中高压调控流量阀的过压减流部分样水流向示意图；

图3为根据本实用新型优选实施例示出的控流部分样水流向示意图；

图4为根据本实用新型优选实施例示出的高压对流调节模块(上模块)尺寸示意图；

图5为根据本实用新型优选实施例示出的高压对流调节模块(下模块)尺寸示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-3所示，本实施例所提供的一种高压调控流量阀，设定好流量范围后,阀门开度越大,样水出口的压力和流量反而越小,使系统不会因为操作员的误操作而产生样水超压和/或过流损坏仪表的情况。该高压调控流量阀，基于水样涡流和对流原理形成，通过其中的高压对流调节模块,使样水基于本身的外流层经涡流回旋与内流层产生对流效果，消减样水的流量，从而达到高压对流量的反向控制。针对于不同压力的样水,使用的高压对流调节模块数量不同,阀门进口压力越高,需要使用的高压对流调节模块越多。

本实施例提供了一种高压调控流量阀，包括高压调控流量阀主体、样水控流部和过压减流部,所述过压减流部设置在所述样水控流部后,通过样水控流部和过压减流部的组合控制流量及对流量和压力进行反向控制；其中：

所述高压调控流量阀主体包括阀座12、阀腔10、入口部和出口部，其中，所述阀座12设置调节腔，所述入口部和所述出口部设置在所述阀腔10的两侧，所述入口部通过阀座10与所述阀腔10连通，所述阀座12垂直于所述阀腔10的一端设置所述样水控流部，所述阀腔10内设置所述过压减流部。

本实施例中，阀座12与阀腔10焊接安装在一起，高压调控流量阀首先控制调整压力,然后固定调整流量。

本实施例中，所述出口部比所述入口部的直径大20-35％，所述入口部为高压部，孔径为3mm，所述出口部为低压部,孔径为4mm。以上结构数值设置方式可以从结构体方面更好的对流体的压力和流量进行调控。

作为优选的实施方式，所述过压减流部包括多个高压对流调节模块9、对流填充模块8及一块对流密封模块6，所述过压减流部安装到阀腔10内；高压对流调节模块9以正方向安装进入所述阀腔10的内部,数量不满预定数量的采用所述对流填充模块8进行补充，远离所述阀座12一端的最末尾采用对流密封模块(6)进行整体密封。

本实施例中，数量不足20个的用调流填充模块8补充,最后一个末端位置采用对流密封模块6，出口压帽5以螺纹安装方式安装在阀腔10的尾部并压紧对流密封模块6。

本实施例中，高压对流调节模块9为圆柱体,分为上,下两部分；对流填充模块8与高压对流调节模块9的外型尺寸相同,对流填充模块8的孔径与高压对流调节模块9的出口孔径相同，用于作用在低压样水的流路上以补充高压对流调节模块9的调节作用；所述对流密封模块6采用聚四氟乙烯材质制造并对安装位置进行密封，所述对流密封模块6的尺寸与对流填充模块8的尺寸完全相同。

作为优选的实施方式，所述样水控流部分用于对流量进行精准控制，包括流量调节顶针15,填料压盖16,填料挡片19，填料压盖螺母7,手轮13以及手轮锁紧螺母14；其中所述流量调节顶针15以螺纹方式安装在所述阀座12的调节腔内,所述流量调节顶针15的中段与阀座12之间使用填料密封；所述填料挡片19和所述填料压盖16分别设置在填料的两侧；所述填料压盖螺母7拧在所述阀座12上,并压紧所述填料压盖16；所述流量调节顶针15的末端采用所述手轮13定位与固定，所述手轮13外侧采用手轮锁紧螺母14进行定位与固定。

本实施例中，填料密封的过程包括：首先安装填料挡片19,然后填装填料，以防止填料随螺纹进入所述调节腔中被消耗；接着安装填料压盖16以压紧所述填料；最后将所述填料压盖螺母7拧在所述阀座12上,并压紧所述填料压盖16。

本实施例中，所述填料压盖16为空心柱体；所述填料压盖螺母7的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连通，所述填料压盖螺母7的外侧为外六方；所述手轮13为梅花样手柄；所述手轮锁紧螺母14为M6盖型螺母。

作为优选的实施方式，还包括紧固件、密封件和焊接接头；其中：

(1)所述紧固件包括卡紧接头、压帽和卡紧螺母，

A.所述卡紧接头包括入口卡紧接头20和出口卡紧接头1；

B.所述压帽包括出水口压帽5，所述出水口压帽5为内螺纹结构,内螺纹尺寸与阀腔10尾部的螺纹尺寸一致，所述出水口压帽5螺纹连接在阀腔10的尾部，用于压紧所述对流密封模块6,从而使整个阀腔10密封；

C.所述卡紧螺母包括入口卡紧螺母22和出口卡紧螺母3；

所述密封件包括四氟垫、填料和O型圈图中未示出；所述四氟垫包括入口四氟垫21、出口四氟垫2；本实施例中，填料11为石墨填料，当然本领域技术人员知晓，可以选择任意适当类型的填料进行密封；每组高压对流调节模块9包括一个上模块和一个下模块，其中上模块和下模块的接触部分设置环形凹槽,所述环形凹槽内设置所述O型圈进行密封；每组高压对流调节模块9的上下模块之间进行组装时，先将上模块按预定方向(本实施例为正向)安装在阀腔10内，然后安装下模块；再安装下一组高压对流调节模块9的上模块,如此穿插安装。不同等级压力的样水使用的高压对流模块数量不同,压力越高数量越多,最多为20块,第21块使用对流密封模块6。

所述焊接接头包括入口接头18和出口接头4；入口卡紧接头20、入口卡紧螺母22和入口四氟垫21通过螺纹安装固定在入口接头18上。

本实施例中，所述入口接头18的一端为与阀座12焊接的柱型接头,通过柱型接头焊接定位在所述阀座12的进口凹槽上；所述入口接头18的中部为外六方,所述入口接头18的末端设置一段外螺纹；所述入口卡紧接头20的前端为带水线的密封平面,后端为柱型对焊接头；所述入口卡紧螺母22的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连接，所述入口卡紧螺母22的外侧为外六方；

出口接头4的前端为柱型,与出水口压帽5焊接,柱型的中心为4mm的通孔，柱型的末端为一段外螺纹；

出口卡紧接头1、出口卡紧螺母3分别与入口卡紧接头20和入口卡紧螺母22的形式一致。

作为优选的实施方式，所述阀座12为方形三通状,入口设有第一圆形凹槽,用于与所述入口接头18焊接,出口设有第二圆形凹槽,用于阀腔插入定位焊接，所述阀座12的所述调节腔内侧设置一段内螺纹,所述内螺纹的末端设置用于安装固定填料的台阶,所述调节腔外侧设置外螺纹，所述外螺纹用于安装填料压盖螺母7。

作为优选的实施方式，所述流量调节顶针15前端为锥形,所述锥形的细端直径为2mm,所述锥形的粗端直径为3.2mm,所述流量调节顶针15的有效调节长度为10mm；所述流量调节顶针15的中段设置与阀座12连接的外螺纹。

在该优选实施例中,如图4，图5所示，入口的直径e为出口直径d的1.5倍到2倍,角度a的范围为15度≤a≤30度，涡流空间的直径b的范围为d≤b≤2.5d，上模块和下模块之间接口在上模块部分的直径f与在下模块部分的直径g相等。高压对流调节模块9采用涡流对流设计,内部为瓶口状,入口空间逐渐开阔,最深处采用半圆环形设计。样水经入口进入后，水流外层会沿阀腔10的内壁分散,经涡流回旋后与水流中间部分抵消部分水头压力,使水头损失达到最大。压力越高,水头平均压力损失就会越大。经多个高压对流调节模块9的作用后,在承受压力范围内流量出现上限。最终调整目标:第一个高压对流调节模块9的入口样水压力在调整到0.2-0.3MPa时,流量达到最大上限(2500ml-3000ml/min)。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高压调控流量阀，其特征在于，包括高压调控流量阀主体、样水控流部和过压减流部,所述过压减流部设置在所述样水控流部后,通过样水控流部和过压减流部的组合控制流量及对流量和压力进行反向控制；其中：

所述高压调控流量阀主体包括阀座(12)、阀腔(10)、入口部和出口部，其中，所述阀座(12)设置调节腔，所述入口部和所述出口部设置在所述阀腔(10)的两侧，所述入口部通过阀座(12)与所述阀腔(10)连通，所述阀座(12)垂直于所述阀腔(10)的一端设置所述样水控流部，所述阀腔(10)内设置所述过压减流部；所述出口部比所述入口部的直径大20-35％，所述入口部为高压部，孔径为3mm，所述出口部为低压部,孔径为4mm；

所述过压减流部包括多个高压对流调节模块(9)、对流填充模块(8)及一块对流密封模块(6)，所述过压减流部安装到阀腔(10)内；高压对流调节模块(9)以正方向安装进入所述阀腔(10)的内部,数量不满预定数量的采用所述对流填充模块(8)进行补充，远离所述阀座(12)一端的最末尾采用对流密封模块(6)进行整体密封；所述预定数量为20个。

2.根据权利要求1所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，高压对流调节模块(9)为圆柱体,分为上,下两部分；对流填充模块(8)与高压对流调节模块(9)的外型尺寸相同,对流填充模块(8)的孔径与高压对流调节模块(9)的出口孔径相同，用于作用在低压样水的流路上以补充高压对流调节模块(9)的调节作用；所述对流密封模块(6)采用聚四氟乙烯材质制造并对安装位置进行密封，所述对流密封模块(6)的尺寸与对流填充模块(8)的尺寸完全相同。

3.根据权利要求2所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述样水控流部分用于对流量进行精准控制，包括流量调节顶针(15),填料压盖(16),填料挡片(19)，填料压盖螺母(7),手轮(13)以及手轮锁紧螺母(14)；其中所述流量调节顶针(15)以螺纹方式安装在所述阀座(12)的调节腔内,所述流量调节顶针(15)的中段与阀座(12)之间使用填料密封；所述填料挡片(19)和所述填料压盖(16)分别设置在填料的两侧；所述填料压盖螺母(7)拧在所述阀座(12)上,并压紧所述填料压盖(16)；所述流量调节顶针(15)的末端采用所述手轮(13)定位与固定，所述手轮(13)外侧采用手轮锁紧螺母(14)进行定位与固定。

4.根据权利要求3所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述填料压盖(16)为空心柱体；所述填料压盖螺母(7)的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连通，所述填料压盖螺母(7)的外侧为外六方；所述手轮(13)为梅花样手柄；所述手轮锁紧螺母(14)为M6盖型螺母。

5.根据权利要求4所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，还包括紧固件、密封件和焊接接头；其中：

所述紧固件包括卡紧接头、压帽和卡紧螺母，

所述卡紧接头包括入口卡紧接头(20)和出口卡紧接头(1)；

所述压帽包括出水口压帽(5)，所述出水口压帽(5)为内螺纹结构,内螺纹尺寸与阀腔(10)尾部的螺纹尺寸一致，所述出水口压帽(5)螺纹连接在阀腔(10)的尾部，用于压紧所述对流密封模块(6),从而使整个阀腔(10)密封；

所述卡紧螺母包括入口卡紧螺母(22)和出口卡紧螺母(3)；

所述密封件包括四氟垫、填料和O型圈；所述四氟垫包括入口四氟垫(21)和出口四氟垫(2)；

所述焊接接头包括入口接头(18)和出口接头(4)；入口卡紧接头(20)、入口卡紧螺母(22)和入口四氟垫(21)通过螺纹安装固定在入口接头(18)上。

6.根据权利要求5所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，每组高压对流调节模块(9)包括一个上模块和一个下模块，其中上模块和下模块的接触部分设置环形凹槽,所述环形凹槽内设置所述O型圈进行密封；每组高压对流调节模块(9)的上下模块之间进行组装时，先将上模块按预定方向安装在阀腔(10)内，然后安装下模块；再安装下一组高压对流调节模块(9)的上模块,如此穿插安装。

7.根据权利要求6所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述入口接头(18)的一端为与阀座(12)焊接的柱型接头,通过柱型接头焊接定位在所述阀座(12)的进口凹槽上；所述入口接头(18)的中部为外六方,所述入口接头(18)的末端设置一段外螺纹；所述入口卡紧接头(20)的前端为带水线的密封平面,后端为柱型对焊接头；所述入口卡紧螺母(22)的内侧为设有全段螺纹的空腔且与通孔连接，所述入口卡紧螺母(22)的外侧为外六方；

出口接头(4)的前端为柱型,与出水口压帽(5)焊接,柱型的中心为4mm的通孔，柱型的末端为一段外螺纹；

出口卡紧接头(1)、出口卡紧螺母(3)分别与入口卡紧接头(20)和入口卡紧螺母(22)的形式一致。

8.根据权利要求7所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述阀座(12)为方形三通状,入口设有第一圆形凹槽,用于与所述入口接头(18)焊接,出口设有第二圆形凹槽,用于阀腔插入定位焊接，所述阀座(12)的所述调节腔内侧设置一段内螺纹,所述内螺纹的末端设置用于安装固定填料的台阶,所述调节腔外侧设置外螺纹，所述外螺纹用于安装填料压盖螺母(7)。

9.根据权利要求8所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述流量调节顶针(15)前端为锥形,所述流量调节顶针(15)的中段设置与阀座(12)连接的外螺纹。

10.根据权利要求5所述的一种高压调控流量阀，其特征在于，所述填料(11)为石墨填料。