[發(fā)明專利]一種雙閥瓣排量可調(diào)節(jié)消音安全閥及設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110565203.5
• 申請(qǐng)日: 2021-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN113374905B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫明宇;萬勝軍;李大猛;張建博;王立新;李巖;趙銀龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈電集團(tuán)哈爾濱電站閥門有限公司
• 主分類號(hào): F16K17/04
• 分類號(hào): F16K17/04;F16K47/08;G01M13/003
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務(wù)所(普通合伙) 23209
• 代理人: 榮玲

1.一種雙閥瓣排量可調(diào)節(jié)消音安全閥的設(shè)計(jì)方法，包括閥體(1)、閥蓋(2)、導(dǎo)向套(3)、彈簧(4)、第一閥瓣(5)、閥桿(6)、第二閥瓣(7)和消音機(jī)構(gòu)(9)，閥體(1)與消音機(jī)構(gòu)(9)連接，閥體(1)上安裝有閥蓋(2)，閥體(1)內(nèi)設(shè)置有導(dǎo)向套(3)，導(dǎo)向套(3)內(nèi)依次設(shè)置有彈簧(4)、第一閥瓣(5)、閥桿(6)和第二閥瓣(7)，彈簧(4)的兩端分別與閥蓋(2)和第一閥瓣(5)固定連接，閥桿(6)的兩端分別與第一閥瓣(5)和第二閥瓣(7)固定連接；

所述閥體(1)上具有上流道(1-1)、入口(1-2)、下流道(1-3)、出口(1-4)、中腔流道(1-5)和側(cè)流道(1-6)，閥體(1)的兩側(cè)對(duì)稱分布有側(cè)流道(1-6)，入口(1-2)與中腔流道(1-5)連通，上流道(1-1)和下流道(1-3)分別通過出口(1-4)與消音機(jī)構(gòu)(9)連通；

所述導(dǎo)向套(3)上具有第一密封面(3-4)和第二密封面(3-5)，第一閥瓣(5)底部與第一密封面(3-4)為硬密封副結(jié)構(gòu)，所述第一閥瓣(5)密封面硬度小于導(dǎo)向套(3)密封副硬度，第一閥瓣(5)密封面硬度與導(dǎo)向套(3)密封副硬度的硬度差HRC在3～5范圍內(nèi)，第二閥瓣(7)的凹槽內(nèi)設(shè)置有軟密封圈(8)，第二閥瓣(7)通過軟密封圈(8)與導(dǎo)向套(3)的第二密封面(3-5)形成密封，導(dǎo)向套(3)的圓周方向上依次均勻設(shè)置有第一氣流出口(3-1)、氣流入口(3-2)和第二氣流入口(3-3)，氣流入口(3-2)、第一氣流出口(3-1)和第二氣流入口(3-3)是沿導(dǎo)向套(3)圓周面均勻布置的方形孔；

所述消音機(jī)構(gòu)(9)內(nèi)設(shè)置有消音瓦(9-1)和消音棉(9-2)，消音棉(9-2)附著在消音機(jī)構(gòu)(9)的內(nèi)壁上，消音瓦(9-1)沿消音機(jī)構(gòu)(9)的水平軸線陣列分布在消音機(jī)構(gòu)(9)內(nèi)壁上；

其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，確定出口流速，具體的：所述出口(1-4)的截面為圓形，出口(1-4)的流速由下式確定：

式中：Vc為出口流速，K為斷熱系數(shù)，R為氣體常數(shù)，T₂為出口側(cè)氣體飽和溫度，g為重力加速度；

步驟二，確定閥桿(6)的直徑，具體由下式確定：

式中：d1為中間閥桿的直徑，P_set為安全閥的整定壓力，D為第二閥瓣密封副內(nèi)徑，d為第一閥瓣密封副內(nèi)徑；

步驟三，確定消音瓦(9-1)的數(shù)量，具體由下式確定：

式中：N為消音瓦數(shù)量，L為閥體中心線到出口端面的距離，θ為消音瓦和出口中心線的角度，S為消音瓦的最大允許安裝距離；

步驟四，確定閥體(1)的排放量Q，具體由下式確定：

式中：C為氣體特性系數(shù)，Kd為有效排放系數(shù)，m為允許超壓的百分比，P_set為安全閥的整定壓力，n為氣流入口的數(shù)量，A為單個(gè)方形孔的面積，M為氣體的分子量，T為閥門排放時(shí)的溫度，Z為氣體壓縮系數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙閥瓣排量可調(diào)節(jié)消音安全閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟一中，斷熱系數(shù)K在過熱蒸汽的工況下為1.3，斷熱系數(shù)K在空氣的工況下為1.4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙閥瓣排量可調(diào)節(jié)消音安全閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述步驟一中，氣體常數(shù)R在過熱蒸汽的工況下為47.06，氣體常數(shù)R在空氣的工況下為29.287。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙閥瓣排量可調(diào)節(jié)消音安全閥的設(shè)計(jì)方法，其特征在于，確定消音瓦的數(shù)量的同時(shí)對(duì)消音瓦的內(nèi)徑和外徑進(jìn)行設(shè)計(jì)：所述消音瓦(9-1)外徑為D2，消音瓦(9-1)內(nèi)徑為D1，出口(1-4)的直徑為D3，消音瓦(9-1)的外徑D2與出口(1-4)的直徑D3關(guān)系為：D2＝(2～3)*D3，消音瓦(9-1)的內(nèi)徑D1與出口(1-4)的直徑D3關(guān)系為：D1＝(1.2～1.4)*D3。