(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111523879.4 (22)申请日 2021.12.14 (71)申请人 东方电气集团东方汽轮 机有限公司 地址 618000 四川省德阳市高新 技术产业 园区金沙江西路6 66号 (72)发明人 陈阳　杨长柱　黄元东　白昆仑　 田朝阳　钟主海　陶志坚　杜小琴　 魏艳　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 代理人 李绪亮　古波 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) B01D 39/14(2006.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方 法及环形 滤网 (57)摘要 本发明公开了一种抑制阀门滤芯振动 的环 形滤网， 以垂直来流方向将环形滤网的外表面分 为迎风面和背风面， 迎风面和背风面周向布置多 列滤孔或滤缝； 以正对来流位置的方位角θ＝ 0°， 以垂直来流位置的方位角θ＝ ±90°， 以垂直 来流位置处该列滤孔或滤缝的总面积为S； 则， 设 计背风面上每列滤孔或滤缝的总面积都为S； 设 计迎风面上方位角θ处该滤孔 或滤缝的总面积s ＝S*sin2θ。 采用本发明的一种抑制阀门滤芯振 动的环形滤网设计方法及环形滤网， 极大增强了 流体经过滤网孔后沿圆周方向的均匀性， 改善了 诱发阀芯振动的根源， 抑制了阀芯振动。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 114386339 A 2022.04.22 CN 114386339 A 1.一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 以垂直来流方向将环形 滤网的外表面分为迎风 面和背风 面， 迎风面和背风 面周向布置多列滤孔或滤 缝； 以正对来流位置的方位角 θ＝0 °， 以垂直来流位置的方位角 θ＝ ±90°， 以垂直来流位置 处该列滤孔或滤 缝的总面积为S； 则， 设计背风 面上每列滤孔或滤 缝的总面积都为S； 设计迎风 面上方位角 θ 处该 滤孔或滤 缝的总面积s＝S*si n2θ 。 2.如权利要求1所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 迎风面上 每列滤孔的数量相同， 通过设计滤孔的孔径使每列滤孔的总面积s＝S*si n2θ 。 3.如权利要求1所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 迎风面上 每列滤孔的孔径相同， 通过设计滤孔的数量使每列滤孔的总面积s＝S*si n2θ 。 4.如权利要求3所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 迎风面上 方位角 θ 处该列滤孔的数量 n＝N*sin2θ， n为小数点进位取整数。 5.如权利要求1所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 相邻 两列 所述滤孔 错位设置。 6.如权利要求1所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 迎风面上 每列滤缝的宽度相同， 通过设计滤 缝的长度使每列滤孔的总面积s＝S*si n2θ 。 7.如权利要求1所述的抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 其特征在于： 迎风面上 方位角 θ在 ‑1°～1°范围内不设置滤孔或滤 缝。 8.一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网， 其特征在于： 包括环形的滤网本体， 所述滤网本 体包括面向来流的迎风面， 以及背对来流的背风面； 迎风面和背风面周向布置多列孔径相 同的滤孔； 以正对来流位置的方位角 θ＝0 °， 以垂直来流位置的方位角 θ＝ ±90°， 以垂直来流位置 处该列滤孔的数量 为N； 背风面上每列滤孔的数量都为 N； 迎风面上方位角 θ 处该列滤孔的数量 n＝N*sin2θ， n为小数点进位取整数。 9.一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网， 其特征在于： 包括环形的滤网本体， 所述滤网本 体包括面向来流的迎风面， 以及背对来流的背风面； 迎风面和背风面周向布置多列数量相 同的滤孔； 以正对来流位置的方位角 θ＝0 °， 以垂直来流位置的方位角 θ＝ ±90°， 以垂直来流位置 处该列滤孔的半径为R； 背风面上每列滤孔的半径都为R； 迎风面上方位角 θ 处该列滤孔的半径 r＝R*sinθ 10.一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网， 其特征在于： 包括环形的滤网本体， 所述滤网 本体包括面向来流的迎风面， 以及背对来流的背风面； 迎风面和背风面周向布置多列宽度 相同的滤 缝； 以正对来流位置的方位角 θ＝0 °， 以垂直来流位置的方位角 θ＝ ±90°， 以垂直来流位置 处该列滤 缝的长度为 L； 背风面上每列滤 缝的长度都为 L； 迎风面上方位角 θ 处该列滤 缝的长度l ＝L*sin2θ 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114386339 A 2一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网 设计方法及环形滤网 技术领域 [0001]本发明涉及 一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法及环形滤网， 属于阀门技 术领域。 背景技术 [0002]环形滤网是汽轮机主、 调阀门内常见的部件之一， 它具有对通过 阀门的流体过滤 和清洗的作用， 但同时滤网的存在会极大地影响阀门内流场分布情况。 理想的滤网设计应 该能保证流体在经过滤网后 沿周向均匀分布， 从而使得阀门阀芯周向附近流动均衡， 极大 地减小流体在周向施加给阀芯的作用力， 较好 地抑制阀芯振动。 [0003]目前， 常见的阀门滤网设计是沿滤网圆周方向均匀地打孔， 而这种打孔方式并不 能保证流体经过滤网后在圆周方向的均匀性， 因而必 然会在周向给阀门阀芯带来不平衡作 用力， 增加了阀芯振动的可能性。 发明内容 [0004]本发明的发明目的在于： 针对上述存在的问题， 提供一种抑制阀门滤芯振动的环 形滤网设计方法及环形滤网， 本发明极大增强了流体经过滤网孔后 沿圆周方向的均匀 性， 改善了诱发阀芯振动的根源， 抑制了阀芯振动。 [0005]本发明采用的技 术方案如下： [0006]一种抑制阀门滤芯振动的环形滤网设计方法， 以垂直来流方向将环形滤网的外表 面分为迎风 面和背风 面， 迎风面和背风 面周向布置多列滤孔或滤 缝； [0007]以正对来流位置的方位角 θ＝0 °， 以垂直来流位置的方位角 θ＝ ±90°， 以垂直来流 位置处该列滤孔或滤 缝的总面积为S； 则， [0008]设计背风 面上每列滤孔或滤 缝的总面积都为S； [0009]设计迎风 面上方位角 θ 处该 滤孔或滤 缝的总面积达 到或接近s＝S*si n2θ 。 [0010]在本发明中借鉴的是圆柱绕流理论， 因为流体从阀门进口管进入阀内， 首先接触 到环形滤网外侧， 并通过环形滤网上 的孔洞渗透进入滤网内侧， 这个流动过程流体恰好是 一种无环量的 “圆柱绕流 ”形态。 [0011]发明人根据流体力学中对圆柱绕流的研究， 在正对来流的位置， “圆柱”表面压力 较高， 在绕流过程中圆柱表面压力逐渐降低， 在与来流相垂 直的位置， 圆柱表 面压力达 极小 值， 该压力变化过程遵从式(1) 其中， 为圆柱表面压力系数， θ为方位 角。 由于流体粘性作用， 圆柱绕流在来流的背面经常会发生流动分离， 这种情况下来流方向 背面的圆柱表 面压力分布不再遵从式(1)， 而 是稳定与 θ＝ ±90°位置表面压力相当的水平。 因此， 设计背风 面上每列滤孔或滤 缝的总面积与 θ ＝ ±90°位置处相同。 [0012]对于环形滤网， 尽管滤网表面有滤孔或滤缝， 但可认为迎风面仍存在近似的压力 分布， 而对于迎风面的设计， 通过对式(1)进行推到， 得到s＝S*sin2θ， 使滤孔或滤缝面积在 周向随表面压力变化而做出相应程度地变化， 从而通过滤网的流体在圆周方向较为均匀，说　明　书 1/5 页 3 CN 114386339 A 3