[发明专利]一种适用于不可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于不可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，具体地说是一种应用于控制阀对液体的流速控制技术。

背景技术

在液体流体控制领域，当压力为P1的液体流体经过流经控制阀节流孔时，流速增加，而静压力下降，当控制阀节流孔后的压力P2等于或者小于该液体流体所在工况下的饱和蒸汽压Pv时，部分液体流体就会汽化成气体，形成气液两相共存的现象，这种现象称为闪蒸。产生闪蒸时，液体流体会对控制阀的阀芯、阀座等阀内件产生冲蚀，并影响阀门的流通能力。如果产生闪蒸后，P2不是保持在饱和蒸汽压Pv以下，而是在控制阀节流孔之后又骤然上升，此时闪蒸产生的气泡会破裂并转化为液态，这个过程就是空化作用。产生空化作用时，由于控制阀节流孔后压力上升，闪蒸时产生的气泡会相继爆裂，爆裂产生的所有能量集中在破裂点上，形成极大的冲击力，此爆裂如果发生在控制阀节流孔后的金属表面附近，冲击力会慢慢撕裂材料表面。

另一方面，空化作用产生的气泡相继爆裂，形成了频率较宽的噪音，不仅影响现场工作人员的操作，周围居民的生活环境，更严重还会出现管道的强烈振动，产生重大安全事故。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种适用于不可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，其能确保高流速液体控制阀长期稳定运行，延长装置检修周期，提高工作效率；通过对高速不可压缩流体的流速控制，使压力逐级下降，避免出现空化现象，保证阀门的正常运行。

按照本发明提供的技术方案，一种适用于不可压缩流体的阵列式流速控制阀门结构，包括阀体、阀座、阀芯、上盖及阀杆；所述阀体内设置有阀座，所述阀座上安装若干节流片，所述节流片用定位销定位，所述每片节流片由平行薄板体、菱柱阵列式结构组成，所述菱柱阵列式结构包括若干个菱柱凸体，所述若干个菱柱凸体从外到内平行排列，相邻菱柱凸体列交错排列均匀分布在平行薄板体平面上；所述节流片上安装导向座，所述导向座内安装平衡密封环，所述节流片内安装阀芯，所述阀芯与阀杆相连接，所述阀体上安装上盖；所述上盖用螺柱、螺母固定在阀体上。所述阀体内流体流向为高进低出。

作为本发明的进一步改进，所述节流片为平行薄板式，采用菱柱阵列式结构。

作为本发明的进一步改进，所述节流片采用盘片叠加结构，所述盘片叠加结构包括若干节流片，所述若干节流片从下至上依次叠加，所述节流片上的菱柱阵列式结构上下对齐，并使用所述定位销将所述阀座、导向座、节流片连接为一体。

作为本发明的进一步改进，所述阀芯的密封面为锥形密封面，所述阀座的密封面为0.5～1mm的细锥形密封面，且所述阀座密封角度比所述阀芯密封面角度大5°，所述阀芯与阀座形成锥形线密封结构。

作为本发明的进一步改进，所述阀座与阀体之间设置有密封垫片，用密封垫片密封。

作为本发明的进一步改进，所述导向座与上盖之间设置有密封垫片，用密封垫片密封。

作为本发明的进一步改进，所述阀体与上盖之间设置有密封垫片，用密封垫片密封。

作为本发明的进一步改进，每个菱柱凸体一端通过平行薄板体，另一端与平行薄板体平面齐平。

作为本发明的进一步改进，所述菱柱凸体之间设有间隙，所述间隙逐渐增大。

作为本发明的进一步改进，所述菱柱凸体为菱型长方体，菱柱尖角与流体流向相对。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、节流片菱柱阵列式结构，形成急剧变向、转折流道，实现流体多级降压，将流体压力保持在饱和蒸汽压之上，避免气泡形成，消除空化现象；

2、流体在节流片菱柱阵列式结构内，可进一步通过多次碰撞和分离来实现减少流体动能，与常规单流道结构相比，效率可提高50%左右；

3、与传统迷宫式结构相比，菱柱阵列式结构的体积比它降低30-40%；

4、菱柱阵列式结构的多冗余交叉流道设计，具有自清洁和抗堵塞功能，适用于带有颗粒悬浮物气体流体 ；

5，菱柱阵列式结构流道，利用菱柱的锋利刃口切割空化过程产生的气泡，降低爆破能量对阀内件的损伤；

6，定位销连接结构，阀内件整体加工，零件精度高，安装调试简单；

7，节流片盘片叠加结构，拆卸、清理方便，更利于在线维护；

8，菱柱阵列式流速控制结构，有效消除了空化现象，减少了阀门噪音。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的节流片与阀座、导向座的定位示意图。

图3是本发明的节流片平面示意图。

图4是图3的A-A剖视图。