[发明专利]一种高性能减压阀

说明书

本发明公开了一种高性能减压阀，上阀盖的内腔中设有调压机构，阀体的上端孔中设有导向套，滑阀的上端设置在导向套内，阀腔内设有第一水平隔墙,第一水平隔墙的内孔上设有阀座套，阀座套内孔的上段设有第二水平隔墙,第二水平隔墙的中心孔下端设有环形刃边，环形刃边下方的滑阀上设有密封垫，环形刃边与密封垫组成减压阀的阀口,阀座套内孔的下段为倒圆锥孔，滑阀的下端与滑阀头螺接，滑阀头上段的圆柱内孔中设有与膜片下腔连通的一个径向感压孔。本发明的高性能减压阀可以大幅度地减少节流损失，使减压阀的输出压力基本保持在设定值，大幅改善减压阀的流量特性。

技术领域

本发明属于阀门技术领域，具体涉及一种高性能减压阀。

背景技术

减压阀是一种将阀前的高压流体降为阀后所需的低压，并在输入压力或输出流量发生波动时，输出压力基本保持不变的一种阀门，但普通的减压阀随着流量输出的增大，输出压力将会更大幅度地降低，流量特性差，尤其是在输入压力低、输出流量大的工况下，由于在阀口处的流速高，能量消耗大，致使输出压力进一步降低，甚至无法向下游输送流体，这对于管网下游的用户尤为不利。

发明内容

本发明的目的是为解决现有技术的减压阀随着输出流量的增大，输出压力大幅度地降低，流量特性差，尤其是在输入压力低、输出流量大的工况下，由于阀口处的流速高，能量消耗大，致使输出压力进一步降低，甚至无法向下游输送流体的问题，提供一种高性能减压阀，可以大幅度地减少节流损失，使减压阀的输出压力基本保持在设定值，大幅改善减压阀的流量特性。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，一种高性能减压阀，包括阀体，所述阀体的上端孔中心的上方设有上阀盖，上阀盖的内腔中设有包括调压螺杆、调压弹簧及膜片组成的调压机构，阀体的上端孔中设有导向套，滑阀的上端动配在导向套的内孔中，阀体的阀腔内设有第一水平隔墙,所述的第一水平隔墙的内孔上设有阀座套，阀座套内孔的上段设有第二水平隔墙,第二水平隔墙的中心孔下端设有环形刃边，环形刃边下方的滑阀上设有密封垫座，密封垫座的环形凹槽中设有密封垫，环形刃边与密封垫组成减压阀的阀口,阀座套内孔的下段为倒圆锥孔，滑阀的下端与滑阀头螺接，滑阀头下方阀体的下端孔中设有下阀盖，滑阀头上段的圆柱上设有与膜片下腔连通的一个径向感压孔，所述的滑阀上升时，阀口的开度减小，径向感压孔与倒圆锥孔内壁的距离增加，滑阀下降时，阀口的开度增加，径向感压孔与倒圆锥孔内壁的距离减少。

本发明的阀腔内流体流道上设有倒锥形孔，倒锥形孔中央的滑阀头上设有与膜片下腔连通的感压孔，感压孔位于水力动态区域，随着滑阀的升降，倒圆锥孔的母线离感压孔孔口的距离是不等(变化)的，即所形成的流道环形截面积是不等的，当阀口开度较小时，与感压孔位置相对应的流道环形截面积较大，此时流体流速较低，文丘里效应较弱，感压孔孔口的动态压力对膜片的作用力较小；但当进口压力低且流量大时，阀口开度较大，与感压孔位置相对应的流道环形截面积较小，流体流速较高，感压孔孔口的动态压力较低，由于感压孔与膜片的下腔连通，这个低压通过感压孔反馈到膜片的下腔，使得作用到膜片下方的力减小，在调压弹簧的推动下，使滑阀向下移动，阀口的开度也适当增加，这样就减少了节流损失，适当提高了输出压力，使输出压力的波动控制在合理的范围内，改善了减压阀的流量特性。本发明调压机构的调压原理与可调式减压阀相同。

现以DN100通水减压阀为例，对本发明的可行性进行分析。假设阀口V开度较小时，感压孔a处于倒锥形孔横截面较大的位置(图1中Ⅰ-Ⅰ位置)，此位置的倒锥形孔内径为φ125mm，设有感压孔a的圆柱直径为φ45mm，则该处的环形横截面积：

当输入压力较低(例如0.2MPa)且流量较大(例如100m³/h)时阀口V开度最大，假设此时感压孔a位于倒锥形孔横截面较小的位置(图1中Ⅱ-Ⅱ位置)，此位置的倒锥形孔内径为φ95mm，则该处的环形横截面积：