阅读说明：本技术 一种具有多孔进出口结构的新型背压阀 (Novel back pressure valve with porous inlet and outlet structure ) 是由 王玉华 于 2019-10-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种具有多孔进出口结构的新型背压阀,属于背压阀领域,包括自上向下相连接的阀盖和阀体,所述阀盖和阀体之间连接有膜片；阀盖顶部开设先导气孔,先导气孔通过阀盖内部开设的气源通道连通至阀盖底部开设的供膜片中部起伏运动的活动槽,形成上下贯通的通路；阀体侧壁上分别开设相对设置的介质入口和介质出口,介质入口与阀体上表面开设的多个入口小孔相连通,介质出口与阀体上表面开设的多个出口小孔相连通；整个动作无摩擦,不会产生压力滞后,入口压力稳定性高,具备更大的流通能力。(The invention discloses a novel back pressure valve with a porous inlet and outlet structure, which belongs to the field of back pressure valves and comprises a valve cover and a valve body which are connected from top to bottom, wherein a diaphragm is connected between the valve cover and the valve body; the top of the valve cover is provided with a pilot air hole which is communicated to a movable groove which is arranged at the bottom of the valve cover and used for the middle part of the diaphragm to move up and down through an air source channel arranged in the valve cover to form a through passage which is communicated up and down; the side wall of the valve body is respectively provided with a medium inlet and a medium outlet which are oppositely arranged, the medium inlet is communicated with a plurality of inlet small holes arranged on the upper surface of the valve body, and the medium outlet is communicated with a plurality of outlet small holes arranged on the upper surface of the valve body; the whole action has no friction, no pressure lag is generated, the stability of inlet pressure is high, and the device has larger flow capacity.)

一种具有多孔进出口结构的新型背压阀

技术领域

本发明涉及一种背压阀，尤其涉及一种通过膜片和阀体直接密封且具有多孔进出口结构的背压阀。

背景技术

传统的背压阀，都具有一个固定在阀体上的阀座，此阀座与阀芯紧密贴合，来达到密封效果。它可以为大多数简单过程提供基本的压力控制，在这种设计中，通过弹簧或其他的方式提供一个预设加载力，这个加载力使得阀芯与阀座密封。当管路压力作用到阀芯上的力，与加载力相同时，则背压阀在预设的压力状态下正常工作；当阀门的入口端压力升高，使作用在阀芯上的力超过预设的加载力时，阀芯和阀座分离，释放入口端多余的压力，直至恢复预设的压力。

传统背压阀结构，在瞬时流量变化较大、或入口压力波动频繁的情况下，控制压力的精度较低，原因如下：1.由于大多数控制压力超过20bar的传统背压阀，采用了活塞的方式作为阀芯的负载机构，活塞中的O形密封圈增加了动作摩擦，从而使阀芯动作卡滞；2.传统背压阀的进出口流道，多为单一且固定截面积的通路，当阀门入口的流量迅速增加或降低时，阀门的Cv值(流通能力)却没有变化，这样会使入口压力产生剧烈波动；3.传统背压阀的阀芯和阀座，由于密封需要，贴合时存在应力或摩擦，频繁的开合，会使其彼此互相磨损和消耗，破坏初始的形状，使Cv值发生不可预知的改变。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种具有多孔进出口结构的新型背压阀，整个动作无摩擦，不会产生压力滞后，入口压力稳定性高，具备更大的流通能力。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有多孔进出口结构的新型背压阀，包括自上向下相连接的阀盖和阀体，所述阀盖和阀体之间连接有膜片；阀盖顶部开设先导气孔，先导气孔通过阀盖内部开设的气源通道连通至阀盖底部开设的供膜片中部起伏运动的活动槽，形成上下贯通的通路；阀体侧壁上分别开设相对设置的介质入口和介质出口，介质入口与阀体上表面开设的多个入口小孔相连通，介质出口与阀体上表面开设的多个出口小孔相连通。

进一步的，介质入口通过入口通道上连通的多个入口管路与多个入口小孔相连通，入口管路与入口小孔一一对应；介质出口通过出口通道上连通的多个出口管路与多个出口小孔相连通，出口管路与出口小孔一一对应。

进一步的，入口小孔的数量多于出口小孔的数量。

进一步的，阀体与膜片之间设有密封环a，阀盖与膜片之间设有密封环b。

进一步的，阀体顶部开设有环状的凹槽a，凹槽a内设有密封环a；阀盖底部开设有环状的凹槽b，凹槽b内设有密封环b。

进一步的，所述阀盖、阀体、膜片的外直径大小相同，阀盖、阀体的厚度均大于膜片的厚度。

进一步的，阀盖、阀体、膜片上均开设多个连接通孔，三者的连接通孔一一对应且通过紧固件相连接。

进一步的，膜片厚度为0.01～2mm。

进一步的，所述活动槽为长条状。

本发明的有益效果是：配件数量少，结构简单，便于维护，故障率低；使用膜片作为唯一的运动部件，使得整个动作无摩擦，同时不会产生压力滞后；多孔阀体的结构设计适合于最小化两相流中的压力扰动，能够保持入口压力稳定性；多孔的通道结构，使背压阀的流通能力是一个范围值，能够随介质流量的变化做自动调整，所以在入口压力和流量波动剧烈的情况下，背压阀所控制的压力波动较小；膜片与阀体的直接贴合使背压阀具备更大的流通能力。

附图说明

图1为本发明的一幅***视图；

图2为本发明的另一幅***视图；

图3为本发明剖视图；

图4为本发明第一状态图；

图5为本发明第二状态图；

图6为本发明第三状态图。

图中附图标记如下：1、阀体，1-1、介质入口，1-2、介质出口，1-3、入口通道，1-4、入口管路，1-5、出口通道，1-6、出口管路，2、密封环a，3、膜片，4、密封环b，5、阀盖，5-1、先导气孔，5-2、气源通道，5-3、活动槽，6、紧固件，7、入口小孔，8、出口小孔，9、凹槽a，10、凹槽b，11、连接通孔。

具体实施方式

下面结合附图1-6对本发明做进一步说明。

实施例1

一种具有多孔进出口结构的新型背压阀，包括自上向下相连接的阀盖5和阀体1，阀体1顶部开设有环状的凹槽a9，凹槽a9内设有密封环a2，用于隔离背压阀阀体1内介质和外界的接触；阀盖5底部开设有环状的凹槽b10，凹槽b10内设有密封环b4，用于隔离背压阀阀盖5内先导气和外界的接触。阀盖5和阀体1之间设有厚度为0.01～2mm的膜片3，阀盖5、阀体1、膜片3的外直径大小相同，且阀盖5、阀体1的厚度均大于膜片3的厚度。阀盖5、阀体1、膜片3上均开设多个连接通孔11，三者的连接通孔11一一对应且通过紧固件6相连接。

优选的，本实施例膜片3可以是金属材料：不锈钢、碳钢、铝合金、钛材、镍基合金、铜材等；塑料材料：PTFE、聚酰亚胺、聚醚醚酮、聚三偏氯乙烯、氟树脂等；橡胶材料：丁晴橡胶、氟橡胶、全氟橡胶、乙烯丙烯共聚物橡胶等。阀盖5和阀体1的材料可以是：不锈钢、铝、镍基合金或塑料等。密封环的材料可以是：柔性石墨、不锈钢、镍基合金、橡胶等。

优选的，本实施例的紧固件6为螺栓、螺杆、连杆、螺柱、螺钉、螺母、销、铆钉等，其材质可以是不锈钢、碳钢、合金钢等。

阀盖5顶部开设用于与气源相连的先导气孔5-1，先导气孔5-1通过阀盖5内部开设的气源通道5-2连通至阀盖5底部开设的供膜片3中部起伏运动的长条状活动槽5-3，形成上下贯通的通路，活动槽5-3长度小于膜片3直径；阀体1侧壁上分别开设相对设置的介质入口1-1和介质出口1-2，介质入口1-1通过入口通道1-3上连通的多个入口管路1-4与多个入口小孔7相连通，入口管路1-4与入口小孔7一一对应；介质出口1-2通过出口通道1-5上连通的多个出口管路1-6与多个出口小孔8相连通，出口管路1-6与出口小孔8一一对应。

本实施例优选的入口小孔7数量为4个，出口小孔8数量为2个；活动槽5-3的开设保证了先导气的供气均匀、通畅。

本发明的工作过程如下：

1.如图4所示，阀盖5上的先导气孔5-1与气源相连，气源给与膜片3一个预设的下压力，这个下压力就等于背压压力；

2.如图5所示，当阀体1的介质入口1-1处压力大于背压压力时，介质首先将膜片3的中心部分向上推开，抬起的膜片3和阀体1之间的孔隙，形成介质排放的通路，介质通过出口小孔8卸荷到阀体1的介质出口1-2；

3.如图6所示，当介质入口1-1流量增大时，背压阀整体和阀体1介质入口1-1会有压力升高的倾向，微小升高的压力，会及时将膜片3中心附近更大面积的膜片3推开，使介质从更多的孔中逐级流通，将即将升高的压力释放；同理，当介质入口1-1流量减小时，介质流通的孔数量减少，从而使阀门1的流通能力(Cv值)，在不同流量下，可随之作出调整。

阀体1与的上表面(与膜片3接触的表面)，具有多个进出口小孔，进出口小孔数量可根据阀体1尺寸设置。一个特定尺寸的阀体1，可以针对一定范围内的流量，均提供精确的背压控制，背压精度<±1％F.S。膜片3选用不同的材质，可分别适用于耐高温、耐腐蚀、高气密性及精度高的场合。

本发明的背压阀使用薄软的膜片3作为唯一的运动部件，使得整个动作无摩擦，同时不会产生压力滞后，膜片3有多种材料可选择，可以与几乎所有已知的腐蚀性介质兼容，同时可适用于420℃的高温环境。该背压阀可以满足高低压和真空应用的精确背压性能要求，为液体、气体和混合流体提供了广泛变化流量范围内的稳定入口压力。允许液体和气体一起流动，同时保持入口压力稳定性，多孔阀体的结构设计适合于最小化两相流中的压力扰动。阀门1结构不存在具有磨损或应力集中现象的密封方式，阀体1和密封环a2是静密封，阀体1和膜片3的是完全平行的柔性贴合密封。与传统单孔背压阀相比，在相同的外形尺寸下，因流道是多孔结构，所以具备更大的流通能力(Cv值)。本发明的背压阀对于气液混相的介质、超临界流体、和流量波动大的泵类，有更好的压力控制能力。

以上所述，仅为本发明创造较佳的具体实施方式，但本发明创造的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明创造披露的技术范围内，根据本发明创造的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明创造的保护范围之内。