[實(shí)用新型]低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320581073.5
• 申請(qǐng)日: 2013-09-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN203488780U
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉崇;曲東越;鐘宇光;邱長(zhǎng)華;欒海峰;劉江;王佳典
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): F16K11/04
• 分類(lèi)號(hào): F16K11/04;F16K27/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 王海洋

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種用于控制流體流動(dòng)的控制閥，特別涉及一種用于降低流量損失及流體噪聲的低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥。

背景技術(shù)

在核能發(fā)電、大型化工生產(chǎn)裝置等工業(yè)領(lǐng)域，調(diào)節(jié)閥普遍應(yīng)用于過(guò)程控制系統(tǒng)中，用于調(diào)節(jié)工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程中的介質(zhì)流量、壓力等工藝參數(shù)。根據(jù)自動(dòng)化系統(tǒng)中的控制信號(hào)，自動(dòng)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度，從而實(shí)現(xiàn)工質(zhì)在閥門(mén)入口與出口之間的流動(dòng)。為了滿(mǎn)足各種工況所需的特定流體流動(dòng)特性，低噪閥常采用在閥出口與進(jìn)口之間的流道中設(shè)置閥籠進(jìn)行節(jié)流。閥籠既可以衰減流動(dòng)噪聲也可減少或消除氣穴現(xiàn)象。

調(diào)節(jié)閥的振動(dòng)噪聲問(wèn)題屬于流體動(dòng)力噪聲問(wèn)題，由于在閥門(mén)的閥腔、流道中普遍存在湍流、分離流等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象，所產(chǎn)生的噪聲是在沒(méi)有振動(dòng)邊界或其它外部能源的流體相互作用下產(chǎn)生的，調(diào)節(jié)閥的噪聲控制技術(shù)涉及到熱能工程、機(jī)械振動(dòng)、聲學(xué)等多個(gè)學(xué)科，可以說(shuō)低噪聲調(diào)節(jié)閥的工作噪聲設(shè)計(jì)是一個(gè)極為復(fù)雜的問(wèn)題。在復(fù)雜工況條件下，通過(guò)控制調(diào)節(jié)閥的閥塞開(kāi)度來(lái)準(zhǔn)確控制流過(guò)閥腔的工質(zhì)流量，閥籠雖然可以通過(guò)降低流速來(lái)降低工質(zhì)流動(dòng)噪聲，但在大開(kāi)度條件下容易造成較大的流量損失。在閥籠的下游，由于高壓工質(zhì)所形成的多股射流的碰撞，又會(huì)產(chǎn)生新的湍流噪聲源。如何平衡降噪與降低流量損失，避免新的湍流噪聲源的產(chǎn)生，是新型低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥設(shè)計(jì)所面臨的問(wèn)題。

圖1中示出了現(xiàn)有技術(shù)中的一種籠式調(diào)節(jié)閥，其包括閥體、閥芯9、閥桿1以及閥蓋3，閥體內(nèi)設(shè)有閥座10，閥蓋3上設(shè)有一個(gè)壓蓋2，壓蓋與閥蓋之間設(shè)有平衡彈簧7，壓蓋與平衡彈簧之間設(shè)有密封填料5，密封填料的上下兩側(cè)分別設(shè)有上襯墊4和下襯墊6。所述的閥體中腔內(nèi)設(shè)有一個(gè)多孔閥籠8，該調(diào)節(jié)閥通過(guò)閥籠8的孔實(shí)現(xiàn)了部分的降噪功能，但其降噪功能有限，也不能有效避免湍流。

為此，本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)者有鑒于上述缺陷，通過(guò)潛心研究和設(shè)計(jì)，綜合長(zhǎng)期多年從事相關(guān)產(chǎn)業(yè)的經(jīng)驗(yàn)和成果，研究設(shè)計(jì)出一種低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥，以克服上述缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種能夠有效降低流體噪聲，緩解湍流碰撞，增加大開(kāi)度條件下通流能力的低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型公開(kāi)了一種低噪聲籠式調(diào)節(jié)閥，包括三通閥體、閥蓋、閥桿、組合閥籠、導(dǎo)流元件、大流量節(jié)流元件、渦流分離防護(hù)元件、壓緊件和閥塞，其特征在于：

所述閥體內(nèi)設(shè)有閥腔、流入通道與流出通道，流入通道與流出通道貫通閥腔，所述導(dǎo)流元件與組合閥籠同軸套裝并與流出通道的開(kāi)口端構(gòu)成密封配合，所述大流量節(jié)流元件的下端開(kāi)設(shè)凹槽，使其定位在導(dǎo)流元件與組合閥籠的上端，所述渦流分離防護(hù)元件與壓緊件通過(guò)焊接固連，壓緊件上連接多個(gè)減振限位裝置，所述閥桿的一端穿過(guò)閥蓋與閥塞聯(lián)動(dòng)，所述閥塞可滑動(dòng)的罩在導(dǎo)流元件、大流量節(jié)流元件及壓緊件外緣，且當(dāng)調(diào)節(jié)閥處于閉合狀態(tài)時(shí)，閥塞與所述流入通道的密封端面構(gòu)成密封配合，由此構(gòu)成流入通道與流出通道的隔斷。

其中：所述閥腔為二次曲線(xiàn)形，所述導(dǎo)流元件、組合閥籠、大流量節(jié)流閥元件、渦流分離防護(hù)元件設(shè)置于所述三通閥體內(nèi)的二次曲線(xiàn)形閥腔中。

其中：所述減振限位裝置包括導(dǎo)桿、減振彈簧以及限位器，導(dǎo)桿與壓緊件通過(guò)螺紋連接，限位器與導(dǎo)桿間隙配合，限位器與閥蓋接觸構(gòu)成軸向限位。

其中：導(dǎo)流元件具有圓柱形的外表面與內(nèi)表面，所述內(nèi)表面限定具有軸線(xiàn)的籠孔，所述外表面具有至少兩個(gè)以上貫通的流動(dòng)區(qū)域開(kāi)口，所述開(kāi)口與相鄰的開(kāi)口分隔開(kāi)，所述閥塞在所述外表面上軸向滑動(dòng)。

其中：所述導(dǎo)流元件外表面上的開(kāi)口在所述外表面上具有倒角。

其中：所述組合閥籠采用多級(jí)節(jié)流迷宮式閥籠或籠孔式的單級(jí)節(jié)流閥籠。

其中：所述導(dǎo)流元件的內(nèi)表面與組合閥籠外表面之間設(shè)置一定間距。

其中：所述大流量節(jié)流元件位于導(dǎo)流元件與組合閥籠的上端，大流量節(jié)流元件具有外表面與內(nèi)表面，以及多個(gè)在所述內(nèi)表面與所述外表面之間延伸的流動(dòng)開(kāi)口。

其中：所述流動(dòng)開(kāi)口在所述外表面上具有倒角。

其中：所述流動(dòng)開(kāi)口在所述外表面上具有擴(kuò)大區(qū)域。

其中：所述各流動(dòng)開(kāi)口截面尺寸相同或不同。

其中：所述渦流分離防護(hù)元件與閥籠壓緊件焊接固連后設(shè)置于大流量節(jié)流元件的上方；所述渦流分離防護(hù)元件呈喇叭狀回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，下端與流出通道的開(kāi)口端處于同一水平面內(nèi)，所述回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)具有呈一定曲率的外表面與內(nèi)表面，在靠近壓緊件一端的內(nèi)表面限定至少兩個(gè)以上的截面形狀為長(zhǎng)圓形或圓形的貫通流動(dòng)區(qū)域，每個(gè)所述貫通流動(dòng)區(qū)域在所述內(nèi)表面與所述外表面之間延伸，延伸方向與閥門(mén)流入通道軸線(xiàn)平行。

其中：所述貫通流動(dòng)區(qū)域在所述渦流分離元件外表面上具有倒角。