[实用新型]大可调比的气体燃料流量调节阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种管线上使用的流量调节阀，具体说是一种大可调比的气体燃料流量调节阀。

背景技术

目前国内用于燃气轮机的气体燃料调节（计量）阀仍有相当数量依靠进口。而国产的燃料调节阀普遍存在着以下三大问题：首先，可调比（在流量可精确计量的前提下，最大流量与最小流量的比值）低，通常为50以下，在小流量区域调节困难；其次，寿命短，由于摩擦、气流冲刷、积垢等原因造成流量特性恶化；最后，阀门的清理维护困难，需将阀门完全分解。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种大可调比的气体燃料流量调节阀。

本实用新型的目的是这样实现的：它包括阀芯和阀体，其特征是：在阀体的通道里依次有阀芯和阀座；所说的阀芯呈半圆桶形，该半圆桶的两端各有一个半圆形端盖，在每个端盖外表面的中心轴位置上固定一个转轴，其中一个转轴上有花键，与驱动装置如减速机的输出轴连接，传递阀芯旋转的扭矩，每个转轴安装在阀体上，安装方向为两个转轴的轴向与阀体的通道（也是气体燃料流动的方向）垂直，在半圆桶形的桶壁（弧面）上开三角形孔，为计量窗口，也是阀口；所说的阀座为筒形，在筒形阀座外表面上设有一圈凸起的弹簧座，在阀体通道的出口处设弹簧座，弹簧安装在这两个弹簧座之间，使阀座压在阀芯外侧（凸起的弧面）上。同时还能补偿阀芯和阀座因磨损产生的缝隙。气体燃料进入阀体通道，驱动装置驱动阀芯旋转，阀口对着筒形阀座的面积不断变化，调节阀口的大小，气体燃料经过调节后的阀口进入筒形阀座至阀体通道出口。

燃气轮机燃烧室的压力和喷嘴前后的压差会随着工作状态的升高而升高，但气体燃料的供气压力即本实用新型的阀前压力通常是不变的。因此常规的调节阀的压力降会随工作状态的升高而降低，燃料气体的流动速度（即体积流量）也随之降低。因为燃料流过常规调节阀的流量是计量窗口也是阀口的工作面积与气流流速乘积的函数，此时若计量窗口的面积与阀芯的角行程成线性关系，则流经阀门的气体流量因与计量窗口大小变化方向相反变化的流速的影响而达不到预期的增减量，即当向阀门开大方向调节时，流量增加量比预期的小，因此调节性能不理想。当将计量窗口的形状改为三角形后，则计量窗口的面积与阀芯的角行程间便不再是线性关系，同样的角行程增量会带来更大的计量窗口面积增量，从而抵消流速降低的负作用，大大提高了阀门的调节性能。另外，常规的调节阀的在最小流量处调节存在计量窗口面积的突变，可精确调节的最小流量很难做到更小，因此，阀门的可调比很小；当将计量窗口的形状改为三角形后，其三角形顶角在阀座内筒中出现的面积是逐渐变化的，可精确调节的最小流量很小，因此，阀门的可调比很大，满足了要求。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、可调比大于100，在小流量区域可实现精确调节。

2、阀芯和阀座安装在阀体的通道上，需要清理维护时只需将阀门的进口管线拆除，阀芯及其计量窗口可完全可见，使得阀门的清理维护非常容易方便。

3、当阀芯、阀座磨损时，设置的弹簧可起到补偿作用，不但延长了阀门的使用寿命，还延长了阀门的首翻期（阀门首次返厂维修的时间）。

4、由于弹簧可令阀座时刻靠紧阀芯，当阀芯旋转时因摩擦使阀门具有自洁能力。

附图说明

下面结合附图进一步说明本实用新型。

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1的A向视图。

图3是图2的左视图。

具体实施方式

在阀体2通道里依次安装进气管道1、阀芯3、阀座7和密封环5。进气管道的外端与进口管线（外管线）连接，进气管道的里端伸至阀芯的内腔，为阀芯旋转限位。所说的阀体通道出口处的弹簧座是密封环5，安装在阀体通道出口处。所说的阀芯呈半圆桶形，该半圆桶的两端各有一个半圆端盖3-2，每个端盖外表面固定一个转轴3-1和3-4，其中转轴3-1作为主动转轴，其上有花键，与驱动装置如减速机的输出轴连接，传递阀芯旋转的扭矩；转轴3-4作为被动转轴，其上固定指针8，用来指示阀芯旋转角度。每个转轴通过轴承座安装在阀体上，安装方向为两个转轴的轴向与阀体的通道垂直；在半圆桶形的桶壁（弧面）上开正等腰三角形孔3-3，为计量窗口W，也是阀口；所说的阀座7为圆筒形，在筒形阀座外表面上设有一圈凸起的弹簧座71，弹簧6安装在弹簧座71和密封环之间，使阀座可靠地压在阀芯外侧上，不但能补偿阀芯和阀座因磨损产生的缝隙，还因阀芯与阀座相互摩擦使得计量窗口自洁。4是密封圈。气体燃料P1进入进气管道，驱动装置驱动阀芯旋转，阀口对着筒形阀座的面积不断变化，调节阀口的大小，经过阀口调节后的气体燃料P2至阀体通道出口。