[发明专利]一种散热式减压阀

说明书

本发明公开了散热式减压阀，其将阀瓣组件与阀体组件分离设置。本发明提供的散热式减压阀通过将阀瓣(阀芯)组与阀体分离，移至外部，使得减压阀在工作时，让气体(如CO₂)减压膨胀时所需吸收的热量可更充分进行交换到外部，对阀工作的负面影响降低，使用的工作流量可以更大，而不需要电加热。本方案能够有效解决气体减压阀因气体(如CO₂)凝华，产生干冰影响减压阀正常工作的问题，能够在没有电源、没有加热的情况下，仍能正常工作，节约能源，使用方便可靠。

技术领域

本发明涉及减压阀技术，具体涉及气体减压阀技术。

背景技术

工业气体通常都是在制气厂生产，为便于气体的储存和运输，气体都压缩储存在容器中，如高压气瓶中，再运输送到用户手中。用户使用时再将储存在瓶中的高压气体减压后释放出来使用。

气体有多种类型，按其分子组成分单原子，双原子，多原子气体。根据热力学第一定律和气体热力学的特性，气体被压缩压力升高时外力对其做功，分子的内能增加，气体温度升高，会对外释放热量。相反，气体膨胀减压时，气体对外做功，分子的内能减小，气体温度降低，会吸收外部能量。对于单原子，双原子分子，分子的运动自由度少，相对分子的内能小，气体在压缩或膨胀时，释放或吸收的热量较小，温度变化相对也小一点。但对多原子分子气体来说，分子的运动自由度大，内能大，气体在压缩或膨胀时，释放或吸收的热量大，温度变化相对更大。

对于气体减压阀，温度太低时会影响的减压阀的正常工作。尤其是对于三原子分子的CO₂气体，其常态下的气、液、固三相点温度在-50多度，如图1所示，高压储存的CO₂气体减压后，温度降低过多时，会使CO₂气体凝华，产生干冰，处于固气两相流中，影响减压阀的正常减压功能，严重的导致减压阀不能工作。

针对这类情况，目前多数是采用外部散热方式或电加热方式加热减压阀，防止温度过低，CO₂气体凝华，产生干冰。

对于现有外部散热式的减压阀如图2所示，这种外部散热式减压阀主要由阀瓣(阀芯)组件11、膜片及压力感测组件12、压力调节组件13以及相应的外部散热片14组成。即只是在现有减压阀外部简单的加上一些散热片，这种方案无法有效的解决关键问题，效果不佳，实际工作流量不能太大，工作流量一旦超过50L/min，就会出现干冰，不能正常工作，只能用于一些小流量供气场合。

再者对于现有电加热方式减压阀如图3所示，主要包括阀瓣(阀芯)组件11、膜片及压力感测组件12、压力调节组件13以及由电加热器15、温控器16以及电源线17配合组成的电加热组件。本电加热方式减压阀通过在减压阀进气道中加入了电加热器15，加热效果尚可，但使用不方便，需要外加电源，存在使用安全隐患。由于电加热还需要温度控制，故障失效模式多，维护难度也大。同时对于大流量场合，加热功率较大，成本也高，能耗大。

发明内容

针对现有气体减压阀所存在的问题，需要一种新的气体减压阀方案。

为此，本发明所要解决的问题是提供一种散热式减压阀，以克服现有技术所存在的问题。

为了解决上述问题，本发明提供的散热式减压阀，所述减压阀中的阀瓣组件与阀体组件分离设置。

进一步的，所述阀瓣组件分离设置在阀体组件的外部。

进一步的，所述阀瓣组件与阀体组件之间设置散热连通组件。

进一步的，所述散热连通组件采用扩散器结构，内部为锥形扩散孔，该散热连通组件上对应于锥形扩散孔细孔侧的连接端与阀瓣组件配合密封连接；对应于锥形扩散孔大孔侧的连接端与阀体组件配合密封连接；所述锥形扩散孔内穿设有延伸阀杆，所述延伸阀杆的两端分别与阀瓣组件和阀体组件配合。