多级阻尼取样阀结构的设计与分析

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M ultiple damping sampling valve design and analysis of structuresZ地 G Jian-bin，LI Yan，FENG Yu.1in，LI W ei。JIN W ei-hua(Hefei General Machinery Research Institute，Hefei 230031，China)Abstract：In view of the present expo sampling valve has the technical deficiencies，to provide a multi-stage dam ping sampling valve.It can realize high pressure difference under the conditons of sampling，multistage depressurization valve high integration。

Key words：sampling valve；multistage damping；depressurization；integration；design1 概述取样阀是用于从具有高温、高压的容器或装置中提取内部成分样本进行检测的出口阀门，如从汽提塔中将气体通过液体时，取出液体中成分样本检测化验必须通过出口取样阀才能取样。由于汽提塔或其他高温、高压容器中具有很高的温度和压力，且在取样过程中必须保持样本的气液流动性，所以取样操作过程较为复杂并具有-定的危险I生。目前的取样是通过在高温、高压容器或装置的出口串连多只用于降压的阀门，并使其处于微开或半开状态来实现多级降压，这种方法存在-定的问题。①压降不合理，管道振动，易发生蒸汽喷出等现象。②污染环境，由于多只阀门串联使汽提塔与取样出口的距离过长，导致取样过程的样本从高温气液态转化为低温凝结下的固态，使样本无法获得，为此工程中常采用外部蒸汽吹化的办法，将变成固态的样本重新回复到原来状态，使吹化过后的蒸汽散发在空气或装置周围，不但造成空气污染，且使容器或装置发生气蚀和腐蚀，影响其使用寿命。③能耗高且费时费工，由于整个样本的取样过程不是直接的，需要借助于外部蒸汽的吹化，所以其操作复杂，浪费热能和增加操作工时。

2 结构设计针对目前出口取样阀存在的技术不足，提供-种多级阻尼取样阀。该阀为多级降压阀的高集成，阀体固定焊接在保温夹套的内部，由阀体前部、中部和后部的焊接构成，可实现高压差条件下的取样(图 1)。

(1)阀体前部位于阀体中部的下方。阀体后部位于阀体中部的-侧。阀杆上部通过外螺纹旋合在密封部件的内螺纹中，密封部件通过外螺纹旋合在阀体中部的内螺纹上。阀体的外部设有保温夹套。

阀体前部的人口端设有-孔腔和具有多个直径较小孑L的阻尼块∽腔通过-细长阻尼孔与阀体前部中的前腔相连通。阀杆前部与阀体前部的前腔间隙配合且阀杆的配合面上设有多个间隔环状槽。阀杆前部与中部的连接处设有锥台密封面，其与阀体前部的前腔与阀体中部的中腔结合处设有的密封孔口相啮合。

(2)阀体中部的中腔中设有多层减压环。每个作者简介：张建斌(1982-)，男，助理工程师，从事泵阀产品的检验和设计研发工作。

阀 门 2012年第6期相邻减压环结合处的凹面上都设有-个细孔且每相 径通道。

邻两环的细孔之间相互错开，由此构成气液体的曲1.入口法兰 2.阻尼块 3.阀体前部 4.细孔 5.阀体中部 6.减压环 7.保温夹套 8.阀杆 9.密封部件10.手轮 11.阀瓣 l2.调节螺栓 13.取样出口 14.出口法兰 15.密封垫 16.阀体后部 17.阻尼孔图 1 多级阻尼取样阀(3)阀体后部内设有后腔。后腔的前端与后腔的中端间隙配合着阀瓣的前端和后端，阀瓣的前端与后端的连接处设有锥台密封面，其与后腔中两配合孔结合处设有的密封孔口相啮合。后腔的后端设有螺纹孔。螺纹孔中的调节螺栓-端与阀瓣接触，另-端设有内六角。通过旋合调节螺栓对阀瓣上的锥台密封面与阀体后部中内腔密封孔口之间的密封间隙进行调节。

3 工作原理工作时，将取样阀通过入口法兰连接在容器或装置上，取样出口通过出口法兰和密封垫连接在阀体后部。取样时，旋转手轮打开阀杆与阀体前部之间的密封面，具有高压力的气液体样本首先从容器或装置中进入取样阀的阀体前部人口，经阻尼块上的凶进入-节孔腔实现-次降压，-次降压后的气液体通过阻尼凶进入阀杆外圆柱面与阀体前部内圆柱孔的四道配合间隙和阀杆外圆柱面上的三道环状槽与密封面下部的-道突变孔腔再实现多次降压(阀前降压)。

经过阀前降压的气液体通过阀杆上的锥台密封面与阀体前部的密封孔口之间的密封间隙进入多个减压环，并经多个减压环顶端的-块环盖与阀杆之间的配合间隙，流入阀体中部的空腔中。由于多个减压环的气体通道为多层凹下的环状台阶与多个错开细孔的曲径通道，因而当具有-定压力的样本气液体通过多个减压环中的曲径通道和多个减压环顶端的-块环盖与阀杆之间的配合间隙后，其压力得到了大幅降低(阀中降压)。

经过阀中降压的样本气液体通过阀体后部的后腔降压(后腔降压形式与阀体前部的前腔降压形式相同)和调节螺栓与阀体后部未端的螺纹间隙实现了多级降压(阀后降压)。

经过阀前、阀中和阀后3个压降过程的样本气液体从取样出口中流出后其压力达到了理想的取样压力值，确保了整个取样过程的安全性。由于多级阻尼取样阀在同-只阀中集中了若干道降压结构，因而缩短了气液体样本的取样路线，使取样气液体始终处于气液态的流动状态下，不需要借助于外部热能吹化，节约了能源、保护了环境。

4 结语多级阻尼取样阀具有结构紧凑，布局合理，减压效果好，节能减排，省工、省时等优点。阀内件可以快速装卸和更换，维护方便，大大节省维修费用和时间。多级阻尼取样阀使容器或装置的使用寿命更长。