
减压阀是工业上经常用到的部件。常见的薄膜式减压阀(见附图1)一般主要由手轮、上弹簧、下弹簧、上阀体、下阀体、膜片、阀芯、作用杆、喷嘴组成,其中的膜片起到隔离介质的作用,减压部件是阀芯,通过手轮调节阀芯、喷嘴之间的间隙就可以达到减压的目的。但在实际应用中,这种薄膜式减压阀虽具有减压功能,但在入口压力发生波动时,出口压力也会随着明显变化,基本不具有稳压功能。
本实用新型的薄膜式减压阀,主要由手轮、上弹簧、上阀体、膜片、下阀体、下弹簧、阀芯、阀座组成,其特征在于阀芯为锥形阀芯。
现有技术中(附图1),当下旋手轮1,上弹簧2受力压迫膜片4,使作用杆10下移并带动阀芯7下移,喷嘴11和阀芯7之间产生间隙,介质经喷嘴和阀芯之间的间隙减压流出。因此,通过上下调节手轮1就可以调节出口的压力高低。但上述减压结构存在行程小、流量特性不好的缺点。在本实用新型中,为了增强稳压阀的稳压性能,膜片的直径(面积)要大于目前市场上销售的薄膜式减压阀中的膜片直径,而膜片增大,相应的阀芯行程要增大,因此,现有的阀芯行程不适应它的要求。本实用新型中采用锥形阀芯替代现有的减压结构,通过锥形阀芯与阀座之间的间隙实现减压,不但能够满足行程的要求,还能够满足本实用新型的流量特性。
理论上,薄膜式减压阀的膜片面积越大感压性能越好,灵敏度越高,稳压的效果也越好。本实用新型中将膜片直径定为80-100mm(现有技术的膜片直径34mm),实验发现直径小于80mm稳压效果太差;而大于100mm膜片容易因感压太大而受到损伤,最佳的膜片直径为90mm。膜片直径增大,要求阀芯行程也相应增加,本实用新型的阀芯行程设为4-6mm(现有技术的阀芯行程在2-3mm),若行程小于4mm则膜片的稳压效果不能显现;大于6mm则超出了膜片可伸缩的幅度,最佳的阀芯行程为5mm。
本实用新型采用的膜片在材质上没有特别的要求,但为使减压阀能耐300℃以上的高温,扩大其应用领域,可以采用不锈钢材质。
另外,本实用新型还可在稳压阀的出口处设置安全阀,其作用是当由于某种原因(如阀芯腐蚀)出口压强失控时,能保护后部设备、器件不被损坏。
本实用新型通过膜片面积的增大,使减压阀的感压性能增强,实现较好的稳压性能,稳压精度可以控制到10%以内。
图1现有技术中的薄膜式减压阀结构图图2本实用新型的薄膜式减压阀结构图具体实施方式
结合图2,薄膜式减压稳压阀由手轮1、上弹簧2、上阀体3、膜片4、下阀体5、下弹簧6、阀芯7、安全阀8、阀座9组成。上阀体3与下阀体5之间夹有膜片4;手轮1位于上阀体3的上部,其手轮杆深入上阀体3内,并直接作用在上弹簧2的上端,通过手轮1运动可以调节上弹簧2的压缩幅度;上弹簧2的下端与膜片4作用;膜片4的下方有一锥形阀芯7,锥形阀芯7置于阀座9内,阀座9与下阀体5形成一体式结构;阀芯7下有下弹簧6;安全阀8位于下阀体5的下部,并与下阀体5中的出口管线相连通。
具体的工作过程是调节薄膜式减压稳压阀的手轮1,使阀座9和阀芯7的间隙适当;入口输入压力时,由于阀芯7、阀座9之间间隙的降压作用,使出口压力明显低于入口压力;当入口压力发生波动,压力增加时,膜片4上感受到的压力增大,膜片4上移,在下弹簧6的作用下阀芯7随之上移,则阀座9和阀芯7间的间隙缩小,在此处的压力降增大,抵消了入口增大的压力,使出口的压力基本不变;反之,如果入口压力减小,则阀芯7下移,阀芯7、阀座9间的间隙增大,在此处的压力降减小,抵消了入口减小的压力,亦能使出口的压力基本不变。
若出现阀芯受腐蚀,减压稳压阀未起到减压作用时,出、入口压力相当,则此时安全阀8自动打开泄压(这个安全阀的开启压力可以人为设定),使出口能保持在一个比较低的压力下。
权利要求1.一种薄膜式减压阀,包括手轮(1)、上弹簧(2)、上阀体(3)、膜片(4)、下阀体(5)、下弹簧(6);上阀体(3)与下阀体(5)之间夹有膜片(4);手轮(1)位于上阀体(3)的上部,其手轮杆深入上阀体(3)内,直接作用在上弹簧(2)的上端;上弹簧(2)的下端与膜片(4)作用,其特征在于膜片(4)的下方有一锥形阀芯(7),锥形阀芯(7)置于阀座(9)内,阀座(9)与下阀体(5)形成一体式结构;阀芯(7)下有下弹簧(6)。
2.根据权利要求1所述的减压阀,其特征在于膜片(4)的直径为80-100mm,阀芯(7)的行程为4-6mm。
3.根据权利要求2所述的减压阀,其特征在于膜片(4)的直径为90mm,阀芯(7)的行程为5mm。
4.根据权利要求3所述的减压阀,其特征在于安全阀(8)位于下阀体(5)的下部,并与下阀体(5)中的出口管线所述之一的减压阀,其特征在于膜片(4)为不锈钢材质。
专利摘要一种薄膜式减压阀,包括手轮(1)、上弹簧(2)、上阀体(3)、膜片(4)、下阀体(5)、下弹簧(6),其特征在于膜片(4)的下方有一锥形阀芯(7),锥形阀芯(7)置于阀座(9)内,阀座(9)与下阀体(5)形成一体式结构。该结构可以使减压阀具有稳压的功能。本实用新型在膜片直径80-100mm,阀芯行程4-6mm的范围内,稳压精度可达到10%以内。
发明者邢龙春, 薛瑜, 尹成栋, 梁大卫, 腾杰 申请人:中国石油天然气集团公司
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