CN106704657B - 一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口 - Google Patents
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Abstract
本发明属于管道阀门技术领域，尤其涉及一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，它包括缝隙、塞体、调节壁、调节通道、弹簧支块等，其中塞体中间具有缝隙，当塞体两侧的压力不同时，流动介质在压差作用下，通过缝隙流入到另一侧。当流动介质从塞体中流过时，辅助弹簧的弹力和调节通道的压力之和与缝隙产生的压力达到平衡，使调节壁处于一个稳定的状态；温度降低，粘度增加后，调节通道中的压损比缝隙通道中的压损增加的多，辅助弹簧需要被进一步的压缩使得调节壁受力达到一个新的平衡，所以调节壁将会向调节通道方向移动，而缝隙将会增大，增加的缝隙将会弥补流动介质的粘度增加而带来的流量和速度的降低，削弱温度的影响，具有较好的使用效果。
Description
技术领域
本发明属于管道阀门技术领域，尤其涉及一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口。
背景技术
目前对于管道阀门通道，可谓种类繁多，但是对于恒流量的阀门通道，并且对通过流量精度要求很高的阀门通道，其使用的环境温度变化会影响到流动介质的粘度，对于大小不变的缝隙或者小孔，在不同的温度时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；使得通过阀门通道的流动介质的流量发生变化。所以设计一种削弱温度影响的阀门通道将具有较好的使用前景。
本发明设计一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，它是采用以下技术方案来实现的。
一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：它包括缝隙、塞体、调节壁、辅助弹簧、调节通道、滑动腔、弹簧腔、弹簧支块，其中塞体为圆柱形，塞体中间具有截面为矩形的缝隙，缝隙一侧的中间具有滑动腔，滑动腔的上下侧分别具有弹簧腔，滑动腔一侧的顶端具有调节通道；调节壁两端具有弹簧支块，调节壁中间安装在滑动腔中，调节壁两端的弹簧支块分别安装在上下两个弹簧腔中，调节壁高度较低的一端与调节通道相接触，调节壁高度较高的一端与缝隙接触，两个辅助弹簧分别安装在两个弹簧腔中，且辅助弹簧一端与弹簧腔侧壁连接，另一端与弹簧支块顶端连接。
作为本技术的进一步改进，上述辅助弹簧为压缩弹簧。
作为本技术的进一步改进，上述调节壁较高与较低的两端高度比在1到0.6之间。
作为本技术的进一步改进，上述上下分布的弹簧腔上均安装有挡板。
作为本技术的进一步改进，上述调节通道横截面面积与缝隙的横截面的面积比小于0.05。
相对于传统的管道阀门技术，本发明中塞体为圆柱体，中间具有缝隙，当塞体两侧的压力不同时，塞体压力较大一侧的流动介质在压差作用下，通过缝隙流入到另一侧。对于大小不变的缝隙，在不同的温度下使用时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；为了避免受到温度的影响，设计了可以滑动的调节壁，调节壁高度较高的一端受到缝隙中流动介质的压力作用，高度较低的一端受到调节通道中流动介质的压力作用；因为调节通道较小，调节通道中的流动介质流动过程中会因为粘度和壁面的摩擦力发生压力损耗，而缝隙的通道相对较大，压力损失较小，这就引起了调节壁两侧的压力不一样，加上调节壁两侧的高度不一样，使得调节壁高度较高的一侧所受到的压力大于调节壁高度较低的一侧的压力；在调节壁上下两端的弹簧支块上安装有与弹簧腔壁面相连接的受压缩的辅助弹簧。当流动介质从塞体中流过时，辅助弹簧的弹力和调节通道的压力之和与缝隙产生的压力达到平衡，使调节壁处于一个稳定的状态；当温度变化时，如温度下降，流动介质的粘度增加，如果缝隙的横截面大小不变，流过缝隙的流动介质的流量和速度都将会减小；但是对于本设计，温度降低，粘度增加后，调节通道中的压损比缝隙通道中的压损增加的多，辅助弹簧需要被进一步的压缩使得调节壁受力达到一个新的平衡，所以调节壁将会向调节通道方向移动，而缝隙将会增大，增加的缝隙将会弥补流动介质的粘度增加而带来的流量和速度的降低，削弱温度的影响。塞体中辅助弹簧一方面根据流动介质的压损调节调节壁的移动达到力平衡的目的，一方面通过调节力时产生的位移变化调节缝隙大小，并且使得缝隙大小变化弥补流动介质粘度变化产生的流量变化，缝隙与调节通道的横截面面积比、调节通道的两侧壁的高度均需要经过精确的计算，理论计算表明调节通道横截面面积与缝隙的横截面的面积比小于0.05，调节壁较高与较低的两端高度比在1到0.6之间，满足这两种调节后，能够使调节壁实现弥补温度影响的作用，而辅助弹簧的弹性系数根据以下公式来求解。
其中K为辅助弹簧的弹性系数，b为缝隙的长度，μ为流动介质的粘度，P损为调节通道的沿程的平均压损，下标1、2分别表示使用温度的最高温度和最低温度的两个状态。
本发明在削弱温度影响方面具有较好的使用效果。
附图说明
图1是整体部件内部结构分布示意图。
图2是整体部件内部结构侧视图。
图3是调节壁安装示意图。
图4是塞体结构示意图。
图5是调节壁结构示意图。
图中标号名称：20、缝隙，21、塞体，22、挡板，23、调节壁，24、辅助弹簧，25、调节通道，26、滑动腔，27、弹簧腔，28、弹簧支块。
具体实施方式
如图1、2所示，它包括缝隙、塞体、调节壁、辅助弹簧、调节通道、滑动腔、弹簧腔、弹簧支块，其中塞体为圆柱形，塞体中间具有截面为矩形的缝隙，如图4所示，缝隙一侧的中间具有滑动腔，滑动腔的上下侧分别具有弹簧腔，滑动腔一侧的顶端具有调节通道；如图5所示，调节壁两端具有弹簧支块，调节壁中间安装在滑动腔中，调节壁两端的弹簧支块分别安装在上下两个弹簧腔中，调节壁高度较低的一端与调节通道相接触，调节壁高度较高的一端与缝隙接触，如图3所示，两个辅助弹簧分别安装在两个弹簧腔中，且辅助弹簧一端与弹簧腔侧壁连接，另一端与弹簧支块顶端连接。
上述辅助弹簧为压缩弹簧。
上述调节壁较高与较低的两端高度比在1到0.6之间。
如图3所示，上述上下分布的弹簧腔上均安装有挡板。
上述调节通道横截面面积与缝隙的横截面的面积比小于0.05。
综上所述，本发明中塞体为圆柱体，中间具有缝隙，当塞体两侧的压力不同时，塞体压力较大一侧的流动介质在压差作用下，通过缝隙流入到另一侧。对于大小不变的缝隙，在不同的温度下使用时，因为流动介质的粘度随温度变化，温度越低粘度越大，使得流动介质通过缝隙的流量和速度发生变化；为了避免受到温度的影响，设计了可以滑动的调节壁，调节壁高度较高的一端受到缝隙中流动介质的压力作用，高度较低的一端受到调节通道中流动介质的压力作用；因为调节通道较小，调节通道中的流动介质流动过程中会因为粘度和壁面的摩擦力发生压力损耗，而缝隙的通道相对较大，压力损失较小，这就引起了调节壁两侧的压力不一样，加上调节壁两侧的高度不一样，使得调节壁高度较高的一侧所受到的压力大于调节壁高度较低的一侧的压力；在调节壁上下两端的弹簧支块上安装有与弹簧腔壁面相连接的受压缩的辅助弹簧。当流动介质从塞体中流过时，如图2所示，辅助弹簧的弹力和调节通道的压力之和与缝隙产生的压力达到平衡，使调节壁处于一个稳定的状态；当温度变化时，如温度下降，流动介质的粘度增加，如果缝隙的横截面大小不变，流过缝隙的流动介质的流量和速度都将会减小；但是对于本设计，温度降低，粘度增加后，调节通道中的压损比缝隙通道中的压损增加的多，辅助弹簧需要被进一步的压缩使得调节壁受力达到一个新的平衡，所以调节壁将会向调节通道方向移动，而缝隙将会增大，增加的缝隙将会弥补流动介质的粘度增加而带来的流量和速度的降低，削弱温度的影响。塞体中辅助弹簧一方面根据流动介质的压损调节调节壁的移动达到力平衡的目的，一方面通过调节力时产生的位移变化调节缝隙大小，并且使得缝隙大小变化弥补流动介质粘度变化产生的流量变化，缝隙与调节通道的横截面面积比、调节通道的两侧壁的高度均需要经过精确的计算，理论计算表明调节通道横截面面积与缝隙的横截面的面积比小于0.05，调节壁较高与较低的两端高度比在1到0.6之间，满足这两种调节后，能够使调节壁实现弥补温度影响的作用，而辅助弹簧的弹性系数根据以下公式来求解。
其中K为辅助弹簧的弹性系数，b为缝隙的长度，μ为流动介质的粘度，P损为调节通道的沿程的平均压损，下标1、2分别表示使用温度的最高温度和最低温度的两个状态。
本发明在削弱温度影响方面具有较好的使用效果。
Claims (5)
1.一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：它包括缝隙、塞体、调节壁、辅助弹簧、调节通道、滑动腔、弹簧腔、弹簧支块，其中塞体为圆柱形，塞体中间具有截面为矩形的缝隙，缝隙一侧的中间具有滑动腔，滑动腔的上下侧分别具有弹簧腔，滑动腔一侧的顶端具有调节通道；调节壁两端具有弹簧支块，调节壁中间安装在滑动腔中，调节壁两端的弹簧支块分别安装在上下两个弹簧腔中，调节壁高度较低的一端与调节通道相接触，调节壁高度较高的一端与缝隙接触，两个辅助弹簧分别安装在两个弹簧腔中，且辅助弹簧一端与弹簧腔侧壁连接，另一端与弹簧支块顶端连接。
2.根据权利要求1所述的一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：上述辅助弹簧为压缩弹簧。
3.根据权利要求1所述的一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：上述调节壁较高与较低的两端高度比在1到0.6之间。
4.根据权利要求1所述的一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：上述上下分布的弹簧腔上均安装有挡板。
5.根据权利要求1所述的一种消除粘度影响的恒流量缝隙式进出口，其特征在于：上述调节通道横截面面积与缝隙的横截面的面积比小于0.05。
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