CN109833985B - 减温阀的雾化喷嘴结构 - Google Patents

Abstract

一种减温阀的雾化喷嘴结构，包括阀芯、套筒式雾化喷嘴，阀芯设有过水孔，套筒式雾化喷嘴包括外套筒、内套筒，外套筒轴心设有阶梯孔，内套筒装配在外套筒阶梯孔的大径孔中与外套筒间隙配合且周向定位，内套筒上端由阶梯孔孔肩轴向限位，一底塞位于内套筒下端与外套筒螺纹配合对内套筒下端限位，阀芯与内套筒轴孔滑动配合，内套筒孔壁一侧沿轴向排列设有多个流道孔，内套筒外壁设有多个直径大于流道孔的涡流腔与流道孔分别对应，涡流腔通过流道孔与内套筒轴孔相通，流道孔的轴向与涡流腔的轴向呈斜交状态，外套筒孔壁一侧沿轴向排列设有多个雾化喷孔，各雾化喷孔分别与对应的涡流腔相通，雾化喷孔直径小于流道孔直径，各雾化喷孔的喷口呈喇叭状。

Description

减温阀的雾化喷嘴结构

技术领域

本发明涉及蒸汽减温阀领域，特别涉及一种减温阀的雾化喷嘴结构。

背景技术

减温减压器是电力、化工等能源类生产中使用较普遍的一种设备，主要用于对供气锅炉产生的高温高压状态的蒸汽进行减温、减压，使蒸汽达到特定的参数以满足生产的要求。其中，对蒸汽减温的过程是通过减温减压器的减温阀完成的，减温阀将减温水混合到蒸汽中，使减温水蒸发吸收热量实现的对高温蒸汽的降温。目前，减温阀喷射减温水的喷嘴通常是在单个套筒上组装多个独立的螺旋式喷嘴，套筒上设有安装螺旋式喷嘴的预留孔，但螺旋式喷嘴的尺寸小，其加工极其困难，并且喷嘴还易受冷热交替的影响发生与套筒卡塞的情况，后期维修及更换困难，同时也使得减温阀的结构复杂，增加了减温阀的装配工序。另外，蒸汽减温阀的减温水也有从单个套筒上设置的多个直小孔喷射出的，这种通常会在喷嘴的后端增加一个文丘里管来提高流速，使得减温水能充分汽化吸热。但文丘里管会对减温系统管道的设置产生影响，增加了管道设计的难度，并且其价格也较贵，提高了成本，文丘里管的安装也复杂。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种减温阀的雾化喷嘴结构，该结构简单，装配简便，雾化喷嘴对减温水的雾化效果好。

本发明的技术方案是：一种减温阀的雾化喷嘴结构，包括阀芯、套筒式雾化喷嘴，所述阀芯的轴心设有过水孔，所述套筒式雾化喷嘴包括外套筒、内套筒，所述外套筒轴心设有一阶梯孔，所述内套筒装配在外套筒阶梯孔的大径孔中与外套筒间隙配合且周向定位，内套筒的上端由阶梯孔的孔肩轴向限位，一底塞位于内套筒下端，底塞与外套筒螺纹配合对内套筒下端限位，所述阀芯与内套筒的轴孔滑动配合，所述内套筒的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于内套筒轴向的流道孔，所述内套筒外壁设有多个直径大于流道孔的涡流腔与流道孔分别对应，所述涡流腔通过流道孔与内套筒的轴孔相通，所述流道孔的轴向与涡流腔的轴向呈斜交状态，所述外套筒的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于外套筒轴向的雾化喷孔，各雾化喷孔分别与所对应的涡流腔相通，所述雾化喷孔直径小于流道孔直径，各雾化喷孔的喷口呈喇叭状。

所述流道孔的轴线与内套筒的一条直径线的角度为α角，所述涡流腔与该条直径线的角度为γ角，所述雾化喷孔的轴线与该条直径线的角度为β角，所述α角大于γ角，所述γ角大于或等于β角。

所述内套筒轴向排有两列流道孔，其中一列流道孔的形状与另一列流道孔的形状对称，所述内套筒的外壁设有两列分别与流道孔对应的涡流腔，所述外套筒轴向排有两列雾化喷孔，两列雾化喷孔分别与内套筒的两列涡流腔对应相通。

所述内套筒的一列流道孔与另一列流道孔在高度上交错设置。

所述内套筒的外圆周均匀设有多个用于补偿热变形量的“C”形槽，各“C”形槽均呈轴向设置。

所述内套筒上端设置第一密封垫片，所述内套筒下端设置第二密封垫片。

所述内套筒上端设有一圆心凸台，所述圆心凸台与外套筒阶梯孔的小径孔配合定位，所述第一密封垫片安装在圆心凸台的外周，所述内套筒下端设有一环槽，所述第二密封垫片安装在内套筒的环槽中。

所述内套筒通过键与外套筒周向定位。

所述内套筒上端的轴孔设有用于对阀芯插入导向的斜面。

所述底塞上端设置定位凸台，所述定位凸台与内套筒的轴孔配合定位，所述底塞的下端设置便于安装的施力部。

采用上述技术方案：包括阀芯、套筒式雾化喷嘴，所述阀芯的轴心设有过水孔，所述套筒式雾化喷嘴包括外套筒、内套筒，所述外套筒轴心设有一阶梯孔，所述内套筒装配在外套筒阶梯孔的大径孔中与外套筒间隙配合且周向定位，内套筒的上端由阶梯孔的孔肩轴向限位，一底塞位于内套筒下端，底塞与外套筒螺纹配合对内套筒下端限位，所述阀芯与内套筒的轴孔滑动配合，所述内套筒的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于内套筒轴向的流道孔，所述内套筒外壁设有多个直径大于流道孔的涡流腔与流道孔分别对应，所述涡流腔通过流道孔与内套筒的轴孔相通，所述流道孔的轴向与涡流腔的轴向呈斜交状态，所述外套筒的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于外套筒轴向的雾化喷孔，各雾化喷孔分别与所对应的涡流腔相通，所述雾化喷孔直径小于流道孔直径，各雾化喷孔的喷口呈喇叭状。该雾化喷嘴的装配简便，直接将内套筒定位安装在外套筒的阶梯孔中即可，安装快捷，缩短了减温阀的生产周期，同时也避免了卡塞情况，雾化喷嘴的拆卸方便，更有利于后期的维护及零件的更换。而且，该雾化喷嘴的结构简单，内、外套筒的加工也方便，降低了生产成本，也避免了因增设文丘里管所带来的诸多不便的情况。对蒸汽减温时，减温水先从阀芯的过水孔进入内套筒的轴孔中，再经过内套筒的流道孔进入涡流腔中，这时减温水会在直径大于流道孔的涡流腔中形成突扩效应。而且流道孔的轴向与涡流腔的轴向呈斜交状态，减温水经流道孔后还会在涡流腔中形成强涡流，最后涡流经外套筒的雾化喷孔喷出，形成管口出流效应，减温水会以雾化状态喷入蒸汽管道，与高速流动的蒸汽快速参混而蒸发吸热，从而实现减温。该喷嘴通过设置的流道孔、涡流腔、雾化喷孔便可形成好的雾化效果，无需增设其它辅助装置，喷嘴对蒸汽的减温效果好。雾化喷嘴对蒸汽减温的强度大小可通过上下移动阀芯调节，阀芯越往下，雾化喷嘴打开的流道孔越少，雾化喷嘴喷出的减温水则越少，蒸汽温度降低得越少，使用时根据生产需求进行调节即可。

所述流道孔的轴线与内套筒的一条直径线的角度为α角，所述涡流腔与该条直径线的角度为γ角，所述雾化喷孔的轴线与该条直径线的角度为β角，所述α角大于γ角，所述γ角大于或等于β角。由此形成的流道对减温水的雾化效果更好。

所述内套筒轴向排有两列流道孔，其中一列流道孔的形状与另一列流道孔的形状对称，所述内套筒的外壁设有两列分别与流道孔对应的涡流腔，所述外套筒轴向排有两列雾化喷孔，两列雾化喷孔分别与内套筒的两列涡流腔对应相通。由此形成两列雾化减温水的流道，增加了雾化喷嘴可喷出的减温水量，喷嘴对蒸汽的减温效果更好。所述内套筒的一列流道孔与另一列流道孔在高度上交错设置。交错设置后，阀芯对减温水喷出量的调节更精确，雾化喷嘴减温效果的控制更好。

所述内套筒的外圆周均匀设有多个用于补偿热变形量的“C”形槽，各“C”形槽均呈轴向设置。通过“C”形槽对热变形的补偿，避免了内套筒与外套筒卡塞的情况，保证了内套筒与外套筒之间的良好配合。

所述内套筒上端设置第一密封垫片，所述内套筒下端设置第二密封垫片。第一密封垫片、第二密封垫片主要起密封作用，防止了减温水的泄漏。所述内套筒上端设有一圆心凸台，所述圆心凸台与外套筒阶梯孔的小径孔配合定位，所述第一密封垫片安装在圆心凸台的外周，所述内套筒下端设有一环槽，所述第二密封垫片安装在内套筒的环槽中。圆心凸台不仅使得内套筒的定位更好，也方便了第一密封垫片的安装，内套筒的环槽也使得第二密封垫片的安装更方便。

所述内套筒通过键与外套筒周向定位，键的安装方便，其周向定位的效果也好。

所述内套筒上端的轴孔设有用于对阀芯插入导向的斜面，该斜面可引导阀芯的插入，方便了雾化喷嘴的安装。

所述底塞上端设置定位凸台，所述定位凸台与内套筒的轴孔配合定位，所述底塞的下端设置便于安装的施力部。底塞的定位凸台主要起定位作用，便于底塞与外套筒的螺纹连接，底塞的施力部也使得底塞与外套筒的安装方便。

本减温阀的雾化喷嘴结构简单，内套筒与外套筒的装配简便快捷，降低了生产成本，缩短了减温阀的生产周期，也避免了卡塞情况，后期的维护及零件更换方便。而且，其对减温水的雾化效果也好，保证了对蒸汽有效减温。

下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B放大图；

图4为外套筒的结构示意图；

图5为内套筒的结构示意图；

图6为底塞的结构示意图；

图7为涡流腔与雾化喷孔轴向排列的示意图；

图8为使用本雾化喷嘴结构的减温阀示意图。

附图中，1为外套筒，1-1为雾化喷孔，1-2为阶梯孔，1-3为孔肩，2为第一密封垫片，3为内套筒，3-1为流道孔，3-2为涡流腔，3-3为轴孔，3-4为“C”形槽，3-5为圆心凸台，3-6为环槽，3-7为斜面，4为阀芯，4-1为过水孔，5为第二密封垫片，6为底塞，6-1为定位凸台，6-2为施力部，6-3为螺纹，7为键，8为阀杆。

具体实施方式

参见图1至图8，一种减温阀的雾化喷嘴结构，包括阀芯4、套筒式雾化喷嘴，所述阀芯4的轴心设有过水孔4-1，阀芯4与减温阀的阀杆8连接固定。所述套筒式雾化喷嘴包括外套筒1、内套筒3，所述外套筒1轴心设有一阶梯孔1-2，所述内套筒3装配在外套筒1阶梯孔1-2的大径孔中与外套筒1间隙配合，该间隙配合为高公差等级的间隙配合。且内套筒3通过键7与外套筒1周向定位，内套筒3与外套筒1对应设有安装键7的键槽。所述内套筒3的上端由阶梯孔1-2的孔肩1-3轴向限位，所述内套筒3上端设置第一密封垫片2。一底塞6位于内套筒3下端，所述底塞6设有螺纹6-3，底塞6与外套筒1通过螺纹配合对内套筒3下端限位，所述内套筒3下端设置第二密封垫片5。第一密封垫片2、第二密封垫片5主要起密封作用，防止了减温水的泄漏，保证了减温阀的密封性。所述底塞6上端设置定位凸台6-1，所述定位凸台6-1与内套筒3的轴孔3-3配合定位，所述底塞6的下端设置便于安装的施力部6-2。底塞6的定位凸台6-1主要起定位作用，便于底塞6与外套筒1的螺纹连接，底塞6的施力部6-2也使得底塞6与外套筒1的安装及拆卸方便。所述内套筒3上端设有一圆心凸台3-5，所述圆心凸台3-5与外套筒1阶梯孔1-2的小径孔配合定位，所述第一密封垫片2安装在圆心凸台3-5的外周，所述内套筒3下端设有一环槽3-6，所述第二密封垫片5安装在内套筒3的环槽3-6中。圆心凸台3-5不仅使得内套筒3的定位更好，也方便了第一密封垫片2的安装，内套筒3的环槽3-6也使得第二密封垫片5安装的定位更好。所述阀芯4与内套筒3的轴孔3-3滑动配合，所述内套筒3上端的轴孔3-3设有用于对阀芯4插入导向的斜面3-7，该斜面3-7可引导阀芯4的插入，方便了雾化喷嘴的安装。所述内套筒3的孔壁一侧沿轴向均匀排列有两列垂直于内套筒3轴向的多个流道孔3-1，所述内套筒3的一列流道孔与另一列流道孔在高度上对中交错设置，若一列中相邻的两流道孔距离为L，则另一列中距该两流道孔最近的流道孔，在高度上距该两流道孔中任一流道孔的距离为L/2，交错设置可使得阀芯4对减温水喷出量的调节更精确，雾化喷嘴减温效果的控制更好。所述内套筒3外壁设有多个直径大于流道孔3-1的涡流腔3-2与流道孔3-1分别对应，所述涡流腔3-2的直径约大于流道孔3-1直径的5倍。所述涡流腔3-2通过流道孔3-1与内套筒3的轴孔3-3相通，所述流道孔3-1的轴向与涡流腔3-2的轴向呈斜交状态，斜交状态可保证减温水经流道孔3-1后可在涡流腔3-2中形成强涡流。所述外套筒1的孔壁一侧沿轴向均匀排列设有两列垂直于外套筒1轴向的多个雾化喷孔1-1，各雾化喷孔1-1分别与所对应的涡流腔3-2相通。所述雾化喷孔1-1直径小于流道孔3-1直径，由此形成压差，使得雾化喷孔1-1中的减温水以最高流速喷出。设置的两列雾化减温水的流道增加了雾化喷嘴可喷出的减温水量，喷嘴对蒸汽的减温效果更好。各雾化喷孔1-1的喷口呈喇叭状，喷口的角度为120度，喇叭形状的喷口可使得雾化减温水喷出的状态更好，减温水与蒸汽的混合更好。所述流道孔3-1的轴线与内套筒3的一条直径线的角度为α角，所述涡流腔3-2与该条直径线的角度为γ角，所述雾化喷孔1-1的轴线与该条直径线的角度为β角，所述α角大于γ角，所述γ角大于或等于β角。其中，若α角等于60度，则γ角优选为25度，β角优选为22度，由此形成的流道对减温水的雾化效果也更好，减温水雾化的粒径更小。所述内套筒3的外圆周均匀设有多个用于补偿热变形量的“C”形槽3-4，各“C”形槽3-4均呈轴向设置，通过“C”形槽3-4对热变形的补偿，避免了内套筒3与外套筒1卡塞的情况，保证了内套筒3与外套筒1之间的良好配合。

该雾化喷嘴结构简单，喷嘴的内套筒3、外套筒1的加工也简便，降低了生产成本。而且，该雾化喷嘴的装配也简便快捷，直接将内套筒3定位安装在外套筒1的阶梯孔1-2中即可，缩短了减温阀的生产周期，同时也避免了卡塞情况，雾化喷嘴的拆卸也方便，更有利于后期的维护及零件的更换。并且，该雾化喷嘴通过内套筒3及外套筒1上对应设置的流道，便可实现对减温水的雾化，无需再额外设置文丘管等辅助元件，方便了减温系统管道的设置，减少了成本。对蒸汽减温时，减温水先从阀芯4的过水孔4-1进入内套筒3的轴孔3-3中，再经过内套筒3的流道孔3-1进入涡流腔3-2中，这时减温水会在直径大于流道孔的涡流腔3-2中形成突扩效应。而且，流道孔3-1的轴向与涡流腔3-2的轴向呈斜交状态，减温水经流道孔后还会在涡流腔3-2中形成强涡流，最后涡流经外套筒1的雾化喷孔1-1喷出，将压力能转化为动能，形成管口出流效应，减温水会以雾化状态喷入蒸汽管道，与高速流动的蒸汽快速参混而蒸发吸热，从而实现减温。该喷嘴通过设置的流道孔3-1、涡流腔3-2、雾化喷孔1-1便可形成好的雾化效果，雾化的粒径小，喷嘴对蒸汽的减温效果好，现场适用性也好，其对蒸汽流速没有要求，即使低流速的蒸汽，也能有好的水汽掺混。并且，雾化喷嘴对蒸汽减温的强度大小可通过上下移动阀芯4调节，阀芯4越往下，雾化喷嘴打开的流道孔3-1越少，雾化喷嘴喷出的减温水则越少，蒸汽温度降低得越少，使用时根据生产需求进行调节即可。

Claims (10)

1.一种减温阀的雾化喷嘴结构，包括阀芯（4）、套筒式雾化喷嘴，所述阀芯（4）的轴心设有过水孔（4-1），其特征在于：所述套筒式雾化喷嘴包括外套筒（1）、内套筒（3），所述外套筒（1）轴心设有一阶梯孔（1-2），所述内套筒（3）装配在外套筒（1）阶梯孔（1-2）的大径孔中与外套筒（1）间隙配合且周向定位，内套筒（3）的上端由阶梯孔（1-2）的孔肩（1-3）轴向限位，一底塞（6）位于内套筒（3）下端，底塞（6）与外套筒（1）螺纹配合对内套筒（3）下端限位，所述阀芯（4）与内套筒（3）的轴孔（3-3）滑动配合，所述内套筒（3）的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于内套筒（3）轴向的流道孔（3-1），所述内套筒（3）外壁设有多个直径大于流道孔（3-1）的涡流腔（3-2）与流道孔（3-1）分别对应，所述涡流腔（3-2）通过流道孔（3-1）与内套筒（3）的轴孔（3-3）相通，所述流道孔（3-1）的轴向与涡流腔（3-2）的轴向呈斜交状态，所述外套筒（1）的孔壁一侧沿轴向排列设有多个垂直于外套筒（1）轴向的雾化喷孔（1-1），各雾化喷孔（1-1）分别与所对应的涡流腔（3-2）相通，所述雾化喷孔（1-1）直径小于流道孔（3-1）直径，各雾化喷孔（1-1）的喷口呈喇叭状。

2.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述流道孔（3-1）的轴线与内套筒（3）的一条直径线的角度为α角，所述涡流腔（3-2）的轴线与该条直径线的角度为γ角，所述雾化喷孔（1-1）的轴线与该条直径线的角度为β角，所述α角大于γ角，所述γ角大于或等于β角。

3.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）轴向排有两列流道孔（3-1），其中一列流道孔的形状与另一列流道孔的形状对称，所述内套筒（3）的外壁设有两列分别与流道孔（3-1）对应的涡流腔（3-2），所述外套筒（1）轴向排有两列雾化喷孔（1-1），两列雾化喷孔（1-1）分别与内套筒（3）的两列涡流腔（3-2）对应相通。

4.根据权利要求3所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）的一列流道孔与另一列流道孔在高度上交错设置。

5.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）的外圆周均匀设有多个用于补偿热变形量的“C”形槽（3-4），各“C”形槽（3-4）均呈轴向设置。

6.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）上端设置第一密封垫片（2），所述内套筒（3）下端设置第二密封垫片（5）。

7.根据权利要求6所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）上端设有一圆心凸台（3-5），所述圆心凸台（3-5）与外套筒（1）阶梯孔（1-2）的小径孔配合定位，所述第一密封垫片（2）安装在圆心凸台（3-5）的外周，所述内套筒（3）下端设有一环槽（3-6），所述第二密封垫片（5）安装在内套筒（3）的环槽（3-6）中。

8.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）通过键（7）与外套筒（1）周向定位。

9.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述内套筒（3）上端的轴孔（3-3）设有用于对阀芯（4）插入导向的斜面（3-7）。

10.根据权利要求1所述的减温阀的雾化喷嘴结构，其特征在于：所述底塞（6）上端设置定位凸台（6-1），所述定位凸台（6-1）与内套筒（3）的轴孔（3-3）配合定位，所述底塞（6）的下端设置便于安装的施力部（6-2）。

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