CN219734351U - 一种低温控制阀及低温传输系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种低温控制阀及低温传输系统，涉及低温调节阀技术领域。低温控制阀包括阀体、热锚结构和冷源传输管；阀体包括主体部和延伸管部，所述主体部用于连接输送低温流体的传输管道；热锚结构包括管体，所述管体套设于所述延伸管部，所述管体远离所述主体部的一端与所述延伸管部热传导连接；冷源传输管设置于所述阀体靠近所述主体部的一端，所述冷源传输管与所述管体靠近所述主体部的一端热传导连接。本申请提供的低温控制阀可减少对低温流体的传导漏热，也可降低外界环境对阀体的热辐射。

Description

一种低温控制阀及低温传输系统

技术领域

本申请涉及低温调节阀技术领域，尤其涉及一种低温控制阀及低温传输系统。

背景技术

目前，低温系统中广泛应用调节阀来控制低温流体的流量及截止。

现有技术中，调节阀一端会与低温流体接触，调节阀另一端与外界环境接触。使用过程中，低温流体的冷量会通过调节阀泄露至外界环境，造成传导漏热，使低温流体的冷量损失，增加低温系统的成本。

实用新型内容

本申请提供了一种低温控制阀及低温传输系统，以降低阀体对低温流体的传导漏热，同时降低外界环境对阀体的热辐射。

本申请提供了一种低温控制阀，包括：

阀体，包括主体部和延伸管部，所述主体部用于连接输送低温流体的传输管道；

热锚结构，包括管体，所述管体套设于所述延伸管部，所述管体远离所述主体部的一端与所述延伸管部热传导连接；

冷源传输管，设置于所述阀体靠近所述主体部的一端，所述冷源传输管与所述管体靠近所述主体部的一端热传导连接。

基于以上技术方案，本申请中的冷源传输管可通过热锚结构将冷量传递至阀体，以降低阀体对低温流体的传导漏热。在此过程中，热锚结构中管体的温度也会低于外界环境，从而，可在延伸管部外侧形成一冷屏结构，可减少外界环境对延伸管部的热辐射，进一步减少低温流体的冷量损失，进而可降低低温系统的成本。

在一些可能的实施方式中，所述热锚结构还包括连接板，所述连接板连接于所述管体靠近所述主体部的一端，所述连接板与所述冷源传输管热传导连接。

在一些可能的实施方式中，所述连接板包括转接部和支撑部，所述转接部焊接于所述管体靠近所述主体部的一端，所述支撑部凸设于所述转接部远离所述延伸管部的一侧，所述支撑部与所述冷源传输管连接。

在一些可能的实施方式中，所述低温控制阀还包括导冷板，所述导冷板的一端连接于所述连接板，所述导冷板远离所述连接板的一端与所述冷源传输管连接。

在一些可能的实施方式中，所述导冷板包括第一装配部、衔接部和第二装配部，所述衔接部连接于所述第一装配部与所述第二装配部之间；

所述第一装配部与所述连接板可拆卸连接，所述第二装配部与所述冷源传输管可拆卸连接。

在一些可能的实施方式中，所述第一装配部与所述连接板远离所述主体部的一侧贴合；

所述冷源传输管为方管，所述第二装配部与所述冷源传输管相贴合。

在一些可能的实施方式中，所述热锚结构还包括第一连接法兰，所述第一连接法兰环绕设置于所述延伸管部的周侧，所述第一连接法兰与所述延伸管部连接，所述第一连接法兰与所述管体远离所述主体部的一端连接。

在一些可能的实施方式中，所述管体包括相对且抵接的第一半圆管和第二半圆管，所述第一半圆管远离所述主体部的一端和所述第二半圆管远离所述主体部的一端均连接于所述第一连接法兰。

在一些可能的实施方式中，所述热锚结构还包括第二连接法兰，所述第二连接法兰包括相对的第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部焊接于所述第一半圆管远离所述主体部的一端，并位于所述第一半圆管靠近所述延伸管部的一侧；

所述第二连接部焊接于所述第二半圆管远离所述主体部的一端，并位于所述第二半圆管靠近所述延伸管部的一侧；

所述第一连接部和所述第二连接部均贴合于所述第一连接法兰靠近所述主体部的一侧，所述第一连接部和所述第二连接部均与所述第一连接法兰连接。

另外，本申请还提供了一种低温传输系统，包括如上各实施方式中提供的所述低温控制阀。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。

图1示出了一些实施例中低温控制阀的立体结构示意图；

图2示出了一些实施例中低温控制阀的剖面结构示意图；

图3示出了图2中A部分的局部放大结构示意图；

图4示出了一些实施例中热锚结构的爆炸结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-低温控制阀；

100-调节阀；110-阀体；111-主体部；1111-流道；112-延伸管部；120-阀杆；130-阀盖；

200-热锚结构；210-管体；211-第一半圆管；212-第二半圆管；220-第一连接法兰；230-第二连接法兰；231-第一连接部；232-第二连接部；240-连接板；241-转接部；242-支撑部；

300-冷源传输管；

400-导冷板；410-第一装配部；420-第二装配部；430-衔接部；

2000-传输管道。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1所示，实施例中提供了一种低温控制阀1000，可用于低温传输系统中，可实现低温流体的流量调节及通断。

如图1、图2和图4所示，低温控制阀1000可包括调节阀100、热锚结构200及冷源传输管300。使用过程中，调节阀100可用于连接传输管道2000，传输管道2000可用于输送昂贵的低温流体，例如液氦。调节阀100可用于实现低温流体的流量调节及通断控制。

实施例中，热锚结构200可连接于冷源传输管300与调节阀100之间。冷源传输管300中的冷量可通过热锚结构200传输至调节阀100，以减少调节阀100对低温流体的传导漏热，降低低温流体的冷量损耗。

如图1和图2所示，在一些实施例中，调节阀100可包括阀体110及阀杆120。阀体110可包括一体的主体部111和延伸管部112，主体部111可位于延伸管部112的一端。

实施例中，主体部111中可开设有供低温流体通过的流道1111。将低温控制阀1000应用于低温传输系统时，传输管道2000可连接于主体部111，并可与流道1111相连通。

阀杆120可滑动安装于延伸管部112中。且阀杆120的一端可延伸至主体部111，并可相对于流道1111伸缩，以控制流道1111的开度及通断，即实现低温流体的流量调节及通断。可以理解的是，当阀杆120插设于流道1111，并将流道1111完全封堵时，可切断低温流体的流通。当阀杆120逐渐脱离流道1111时，低温流体的流量可逐渐增加。直至阀杆120完全脱离流道1111时，流道1111可完全打开，移动低温流体通过，且低温流体的流量处于最大。

在一些实施例中，调节阀100还包括阀盖130。阀盖130可通过螺栓连接等方式固定连接于延伸管部112远离主体部111的一端，并可对延伸管部112远离主体部111的一端进行封闭。

可以理解的是，阀杆120远离主体部111的一端可相对于阀盖130远离延伸管部112的一侧凸出，以便工作人员操作阀杆120。阀杆120可通过密封圈等结构密封地滑动穿设于阀盖130，以防止泄露问题发生。

再一并结合图3和图4，热锚结构200可包括管体210及第一连接法兰220。其中，管体210大致可呈圆管状。管体210可环绕设置于延伸管部112的周侧，并可由延伸管部112靠近主体部111的一端向远离主体部111的方向延伸。实施例中，管体210可与延伸管部112同轴设置。

第一连接法兰220可环绕设置于延伸管部112的周侧，且第一连接法兰220可与延伸管部112固定连接。在一些实施例中，第一连接法兰220可通过焊接的方式固定连接于延伸管部112，且可使第一连接法兰220与延伸管部112紧密接触，以实现热传导连接，也可尽可能使第一连接法兰220与延伸管部112之间具有小的热阻。

在另一些实施例中，第一连接法兰220与延伸管部112之间还可通过螺栓连接或紧配等方式实现固定连接。

实施例中，管体210远离主体部111的一端可与第一连接法兰220连接。相应地，管体210可通过第一连接法兰220与延伸管部112连接，即实现管体210与阀体110的连接。

实施例中，冷源传输管300中可用于传输冷源，例如，非昂贵低温流体液氮等，从而，冷源传输管300可通过冷源获取冷量。另外，冷源传输管300可与管体210热传导连接，进而可由冷源传输管300向管体210传递冷量。

使用过程中，冷源传输管300中的冷量可通过热锚结构200传递至调节阀100的阀体110。一方面，可减少调节阀100中所通过低温流体的传导漏液，减少低温流体的冷量损耗。另一方面，可使管体210的温度可低于外界环境温度，可在延伸管部112的周侧形成冷屏结构，从而可降低外界环境对延伸管部112的辐射漏热，进一步减少低温流体的冷量损耗。

如图1和图4所示，在一些实施例中，管体210可包括相对设置的第一半圆管211和第二半圆管212。第一半圆管211和第二半圆管212可配合围成封闭的管体210。可以理解的是，第一半圆管211靠近第二半圆管212一端端面，可与第二半圆管212靠近第一半圆管211一端的端面紧密抵接。

再一并结合图2和图3，热锚结构200还包括第二连接法兰230。第二连接法兰230可固定连接于管体210远离主体部111的一端。示例性地，第二连接法兰230可通过焊接方式固定连接于管体210。

另外，第二连接法兰230可与第一连接法兰220固定连接。由此，可实现管体210与延伸管部112的固定连接，即实现管体210与阀体110的固定连接。可以理解的是，管体210可通过第二连接法兰230和第一连接法兰220将冷量传递至延伸管部112，以减少阀体110对低温流体的传导漏热。

在一些实施例中，第二连接法兰230可包括相对的第一连接部231和第二连接部232。第一连接部231和第二连接部232均呈现为半圆环状。且第一连接部231与第二连接部232可配合围成完整圆环状的第二连接法兰230。

其中，第一连接部231可通过焊接方式固定连接于第一半圆管211靠近延伸管部112的一侧。第二连接部232可通过焊接方式固定连接于第二半圆管212靠近延伸管部112的一侧。另外，第一连接部231和第二连接部232均可通过螺栓固定连接于第一连接法兰220，实现管体210与延伸管部112之间的固定连接。同时，也可使第一半圆管211和第二半圆管212相对固定，并配合形成一封闭的管体210。

如图1和图2所示，在一些实施例中，冷源传输管300可设置于阀体110靠近主体部111的一端，且主体部111可容置于冷源传输管300中。另外，冷源传输管300的轴向可垂直于延伸管部112的轴向。

在另一些实施例中，冷源传输管300也可并列设置于主体部111的一侧，例如主体部111靠近延伸管部112的一侧。

在一些实施例中，低温控制阀1000还包括导冷板400。导冷板400的一端可连接于冷源传输管300，导冷板400远离冷源传输管300的一端可连接于管体210靠近主体部111的一端。由此，可通过导冷板400将冷源传输管300中的冷量传递至管体210。

再一并结合图4，实施例中，热锚结构200还包括两连接板240。其中一连接板240可连接于第一半圆管211靠近主体部111的一端。另一连接板240可连接于第二半圆管212靠近主体部111的一端。实施例中，两连接板240可对称设置。

实施例中，两连接板240可分别配置一导冷板400，两连接板240均可通道导冷板400与冷源传输管300热传导连接。实施例中，两连接板240的结构及安装方式可设置为相同，下面以连接于第一半圆管211的连接板240为例进行详细说明。

在一些实施例中，连接板240可包括一体的转接部241和支撑部242。其中，转接部241可呈半圆环状，且转接部241的外直径可等于管体210的外直径。实施例中，两连接板240的转接部241可配合围成一封闭的圆环状。

实施例中，转接部241可固定连接于第一半圆管211靠近主体部111的一端。在一些实施例中，转接部241可通过焊接方式固定连接于第一半圆管211。

支撑部242可设置于转接部241的凸面一侧，相应地，支撑部242可凸设于第一半圆管211远离第二半圆管212的一侧。在一些实施例中，支撑部242可呈平板状，且可垂直于管体210的轴向。

在另一些实施例中，热锚结构200也可包括一个、三个或五个等数量的连接板240。各连接板240的转接部241可配合围成一封闭的圆环状。

导冷板400可包括一体的第一装配部410、衔接部430和第二装配部420。衔接部430可位于第一装配部410和第二装配部420之间。其中，第一装配部410可平行于支撑部242，且第一装配部410可贴合放置于支撑部242远离主体部111的一侧。在一些实施例中，第一装配部410与支撑部242之间可通过螺栓实现可拆卸连接，以方便拆装。第一装配部410与支撑部242之间可紧密贴合接触，以实现冷量的快速传输。

在另一些实施例中，第一装配部410与支撑部242之间也可通过焊接或卡接等方式固定连接。

衔接部430大致可呈S型，可连接于第一装配部410远离管体210的一侧。第二装配部420可连接于衔接部430远离第一装配部410的一端。实施例中，第二装配部420可平行于第一装配部410。冷源传输管300可为方形管结构。第二装配部420可紧密贴合于冷源传输管300的外侧，以确保冷源传输管300与第二装配部420之间的冷量传输效率。第二装配部420与冷源传输管300之间也可通过螺栓实现可拆卸连接，以方便装配。

在另一些实施例中，第二装配部420与冷源传输管300之间也可通过焊接或卡接等方式实现连接。

在另一些实施例中，连接板240远离管体210的一侧可直接贴合于冷源传输管300。连接板240与冷源传输管300之间可通过螺栓固定连接。相应地，冷源传输管300中的冷量可通过连接板240传递至管体210。

可以理解的是，热锚结构200的各部分均可由金属材料制成，以实现冷量的快速传输。

工作过程中，阀体110的主体部111可连接于传输管道2000，并可使传输管道2000与主体部111的流道1111连通，从而，可由调节阀100控制低温流体的通断以及流量。冷源传输管300可接通冷源，以从冷源获得冷量。在此过程中，冷源传输管300可通过导冷板400将冷量传递至管体210，使管体210的温度低于外界环境温度，以形成冷屏结构，从而，可降低外界环境对阀体110的热辐射。同时，管体210中的冷量可通过第二连接法兰230和第一连接法兰220传递至延伸管部112，以降低低温流体的传导漏热，减少低温流体的冷量损失。

实施例中还提供了一种低温传输系统，可包括传输管道2000以及实施例中提供的低温控制阀1000。传输管道2000可与低温控制阀1000的主体部111连接，并与流道1111连通。

另外，低温传输系统还可包括真空容器(图未示)，低温控制阀1000和传输管道2000均可布设于真空容器中。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种低温控制阀，其特征在于，包括：

阀体，包括主体部和延伸管部，所述主体部用于连接输送低温流体的传输管道；

热锚结构，包括管体，所述管体套设于所述延伸管部，所述管体远离所述主体部的一端与所述延伸管部热传导连接；

冷源传输管，设置于所述阀体靠近所述主体部的一端，所述冷源传输管与所述管体靠近所述主体部的一端热传导连接。

2.根据权利要求1所述的低温控制阀，其特征在于，所述热锚结构还包括连接板，所述连接板连接于所述管体靠近所述主体部的一端，所述连接板与所述冷源传输管热传导连接。

3.根据权利要求2所述的低温控制阀，其特征在于，所述连接板包括转接部和支撑部，所述转接部焊接于所述管体靠近所述主体部的一端，所述支撑部凸设于所述转接部远离所述延伸管部的一侧，所述支撑部与所述冷源传输管连接。

4.根据权利要求2或3所述的低温控制阀，其特征在于，所述低温控制阀还包括导冷板，所述导冷板的一端连接于所述连接板，所述导冷板远离所述连接板的一端与所述冷源传输管连接。

5.根据权利要求4所述的低温控制阀，其特征在于，所述导冷板包括第一装配部、衔接部和第二装配部，所述衔接部连接于所述第一装配部与所述第二装配部之间；

所述第一装配部与所述连接板可拆卸连接，所述第二装配部与所述冷源传输管可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的低温控制阀，其特征在于，所述第一装配部与所述连接板远离所述主体部的一侧贴合；

所述冷源传输管为方管，所述第二装配部与所述冷源传输管相贴合。

7.根据权利要求1所述的低温控制阀，其特征在于，所述热锚结构还包括第一连接法兰，所述第一连接法兰环绕设置于所述延伸管部的周侧，所述第一连接法兰与所述延伸管部连接，所述第一连接法兰与所述管体远离所述主体部的一端连接。

8.根据权利要求7所述的低温控制阀，其特征在于，所述管体包括相对且抵接的第一半圆管和第二半圆管，所述第一半圆管远离所述主体部的一端和所述第二半圆管远离所述主体部的一端均连接于所述第一连接法兰。

9.根据权利要求8所述的低温控制阀，其特征在于，所述热锚结构还包括第二连接法兰，所述第二连接法兰包括相对的第一连接部和第二连接部；

所述第一连接部焊接于所述第一半圆管远离所述主体部的一端，并位于所述第一半圆管靠近所述延伸管部的一侧；

所述第二连接部焊接于所述第二半圆管远离所述主体部的一端，并位于所述第二半圆管靠近所述延伸管部的一侧；

所述第一连接部和所述第二连接部均贴合于所述第一连接法兰靠近所述主体部的一侧，所述第一连接部和所述第二连接部均与所述第一连接法兰连接。

10.一种低温传输系统，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的低温控制阀。