一种差压型自适应限压稳流阀

摘要

本发明公开了一种差压型自适应限压稳流阀，包括阀体以及压力自适应组件；压力自适应组件包括活塞、限压弹簧、固定挡板以及能够移动的流通管；流通管和固定挡板设置在阀体内，流通管与阀体的阀入口相连通，流通管的入口端设置活塞，限压弹簧套设在流通管上，流通管的出口端封闭；阀体的底端内设置有锥体；流通管的出口端封闭，并且设置有锥面密封，锥面密封位于锥体内，锥面密封上开设有若干锥面孔道，锥体上开设有固定锥面出口，固定锥面出口与阀体的阀出口相连通；位于锥体内的流通管上开设有若干微孔。本发明可实现各种压力情况下流量的连续调节，使流量维持在稳定范围内，同时具有结构简单、机械自动控制、适应性强、维护方便的优点。

说明书

技术领域

本发明属于阀门技术领域，特别涉及一种差压型自适应限压稳流阀。

背景技术

随着电力工业的迅速发展，我国现役火电机组中600MW和1000MW容量机组已成为电力供应的主力军，发电机组会用到大量仪表用以监测水汽系统的水汽质量，在当前电网现货交易模式下，由于发电机组在电网深度调峰时，机组运行负荷会发生剧烈波动，以1000MW机组为例，机组负荷突变范围100～800MW。由于水汽系统存在一定的滞后性，蒸汽流速、给水的压力和流量此时变得不稳定，从而影响从取样点到测量点测量仪表的使用效果，通常测量仪表所需流量范围约为200～300mL/min。现有的调节阀、稳压阀和限流阀等各种产品都存在结构复杂、体积大、可靠性差、价格高以及安装不便等诸多问题，特别不适用于多变或急剧变化的工况，因此，需要一种可自动调节流量的阀门，以确保测量仪表的测量精度和准度，并实现对仪表的保护。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种差压型自适应限压稳流阀，该稳流阀能够自动调节流量，能够确保测量仪表的测量精度和准度，实现对仪表的保护。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种差压型自适应限压稳流阀，包括中空管状的阀体以及压力自适应组件；

压力自适应组件包括活塞、限压弹簧、固定挡板以及能够移动的流通管；

流通管和固定挡板设置在阀体内，流通管与阀体的阀入口相连通，流通管穿过固定挡板，流通管的入口端设置活塞，限压弹簧套设在流通管上，限压弹簧一端与活塞接触，另一端与固定挡板接触，流通管的出口端封闭；

阀体的底端内设置有锥体；

流通管的出口端封闭，并且设置有锥面密封，锥面密封位于锥体内，锥面密封上开设有若干锥面孔道，锥体上开设有固定锥面出口，固定锥面出口与阀体的阀出口相连通；位于锥体内的流通管上开设有若干微孔。

进一步的，阀体的顶端设置有上阀座，阀入口设置在上阀座上，阀体的底端设置有下阀座，上阀座上设置有阀入口，阀出口设置在下阀座上。

进一步的，上阀座与阀体之间通过螺纹连接，下阀座与阀体之间通过螺纹连接。

进一步的，锥体包括圆形底板，圆形底板与流通管垂直设置，并且流通管穿过圆形底板，圆形底板上设置有挡板，挡板上设置有固定锥面，固定锥面与锥面密封结构相匹配。

进一步的，固定锥面上开设有固定锥面出口，固定锥面出口与阀出口相连通。

进一步的，当阀入口压力大于限压弹簧的压力值时，活塞挤压限压弹簧，通过推动流通管压迫锥面密封至固定锥面，能够流过液体的锥面孔道数量减小，阀出口流量变小。

进一步的，当阀入口压力等于限压弹簧的固定压力值时，限压弹簧不动作，能够流过液体的锥面孔道数量保持恒定，阀出口流量不变。

进一步的，当阀入口压力低于限压弹簧的固定压力值时，限压弹簧反推活塞，能够流过液体的锥面孔道数量增加，阀出口流量变大。

进一步的，活塞材质为不锈钢。

进一步的，密封锥面材质为高分子弹性膜。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

本发明通过设置与锥体相匹配的锥面密封，流通管能够移动，压缩限压弹簧，带动锥面密封移动，当锥面密封与锥体贴合时，减少的流通流体的锥面孔道的数量，从而调整流体流量。该稳流阀结构简单、方便投入使用，在入口压力和流量急剧变化的情况下，压力自适应组件可根据阀入口与限压弹簧的压差大小，压差范围为(0～±3MPa)，自动调节锥面密封锥面孔道的数量，实现对流量的持续控制，保持阀出口流量稳定在(260±20)mL，从而实现对流量的连续控制，使出口流量稳定在一定范围内，从而满足各类测量仪表对流量的要求；其次适应性强、应用范围广，流通的流体可以是气体，也可以是液体，通过更换限压弹簧，切换密封锥面膜孔类型，可以实现不同场景的应用；本发明的限压稳流阀不需要额外提供电动组件，单纯机械自动控制，维护简单方便。

进一步的，

附图说明

图1为本发明的一种差压型自适应限压稳流阀的结构示意图；

图2为本发明的压力自适应组件结构示意图；

图3为本发明的锥面密封的剖面图；

图4为本发明的固定锥面的剖面图。

附图标记说明：

1、上阀座；2、阀体；3、下阀座；4、活塞；5、限压弹簧；6、锥面密封；7、锥面孔道；8、固定锥面；9、阀出口；10、固定挡板；11、定位销；12、微孔；13、阀入口；14、流通管；15、弹簧安置腔；16、固定锥面出口；17、锥面密封空腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

如图1、图2、图3和图4所示，本发明的一种差压型自适应限压稳流阀，包括上阀座1、中空管状的阀体2、压力自适应组件以及下阀座3。

所述上阀座1设置于所述阀体2的顶端，并与阀体2相连通，并且上阀座1与阀体2之间通过螺纹连接；所述下阀座3设置于阀体2的底端，所述下阀座3与阀体2之间亦通过螺纹连接。所述上阀座1上设置有阀入口13，所述下阀座3上设置有阀出口9。

如图2所示，所述压力自适应组件包括活塞4、流通管14、限压弹簧5、锥面密封6以及固定挡板10。

其中，流通管14设置在阀体2内，并且沿阀体2长度方向设置，流通管14的入口端设置活塞4，流通管14上还设置固定挡板10，具体的，流通管14穿过固定挡板10，活塞4与阀体2内壁接触，固定挡板10与阀体2内壁接触，活塞4、固定挡板10与阀体2之间形成的空腔为限压弹簧安置腔15，限压弹簧5套设在流通管14上，一端与活塞4接触，另一端与固定挡板10接触，活塞4沿阀体2内壁移动，进而推动流通管14向阀出口9方向移动，流通管14的出口端封闭。

阀体2的底端内设置有锥体，锥体内设置有锥面密封6，锥体包括圆形底板，圆形底板与流通管14垂直设置，流通管14穿过圆形底板，圆形底板上设置有挡板，挡板上设置有固定锥面8，锥面密封6上开设有若干锥面孔道7，固定锥面8通过定位销11固定。

参见图4，固定锥面8上开设有固定锥面出口16，固定锥面出口16与阀出口9相连通，固定锥面出口16的直径小于与阀出口9的直径，流通管14的直径小于固定锥面出口16的直径。

锥面密封6与固定锥面8结构相匹配。具体的，锥面密封6与固定锥面8在沿流体流出方向上有着同一中心线，锥面密封6顺着流体方向紧贴固定锥面8移动，随着移动距离的增大，二者的贴合面会增大，锥面孔道7数量减少，流体流量变小，当锥面密封6移动到最大位置，锥面密封6和固定锥面8完全贴合，锥面密封6仅留存少量锥面孔道7，可供流体从固定锥面出口16流出，反之锥面密封6逆着流体方向移动，锥面孔道7数量增加，流量增大。

当锥面密封6与固定锥面8完全贴合时，锥面密封6上仍有部分靠近流通管14的锥面孔道7与固定锥面出口16相连通。

锥面密封6与圆形底板形成的空腔为锥面密封空腔17，位于锥面密封空腔17内的流通管14的侧壁上开设有若干微孔12(孔径一般为10～500μm)，即所述微孔12全部位于锥面密封空腔17内。

通过阀入口13和限压弹簧5的压力差，限压弹簧5推动流通管14联动锥面密封6动作，控制锥面孔道7的数量，实现对流量的自动连续调节，保持阀出口9流量稳定在260±20mL。

当阀入口13压力大于限压弹簧5的压力值，定义压力差为正(+)，活塞4挤压限压弹簧5，通过推动流通管14压迫锥面密封6至固定锥面8，此时能够流过液体的锥面孔道7数量减小，阀出口9流量变小；

当阀入口13压力等于限压弹簧5的固定压力值，定义压力差为0，限压弹簧5不动作，此时能够流过液体的锥面孔道7数量保持恒定，阀出口9流量不变；

当阀入口13压力低于限压弹簧5的固定压力值，定义压力差为负(-)，限压弹簧5反推活塞4到达原来位置，能够流过液体的锥面孔道7数量增加，阀出口9流量变大。

所述活塞4材质为不锈钢，外边缘嵌入耐磨橡胶，所述密封锥面6为高分子弹性膜，所述高分子弹性膜优选为微孔膜、多孔膜、纤维膜或复合膜。

通过增大阀入口13的压力，使阀入口13的压力≥限压弹簧的压力，阀出口9流量随压差变化结果，参见表1。

表1阀出口的流量随压差变化结果

通过减小阀入口13的压力，使阀入口13的压力≤限压弹簧的压力，阀出口9流量随压差变化结果，参见表2。

表2阀出口流量随压差变化的实测数据

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。