传统煤液化减压调节阀采用的是柱塞式关闭件（阀芯），在煤液化实际生产过程中，除了常规的冲蚀磨损之外，传统柱塞式阀芯还经常发生振动甚至折断失效。本章所研究的新型煤液化减压调节阀的阀芯采用了斜劈式结构，在工作开度下两种不同结构阀芯附近位置的压强分布云图如图7-12所示。由于减压调节阀入口通道是单侧的，阀门整体结构不完全对称，因此传统柱塞式阀芯靠近和远离入口一侧所流通的流体具有不同的压力，会导致工作过程中阀芯频繁振动，甚至会在磨损失效之前就发生折断失效。斜劈式阀芯可以保证使阀芯一侧紧贴阀座壁面，另一侧流通具有一定压力的液体而不产生振动，避免折断失效现象的出现。此外，传统柱塞式阀芯的降压作用不明显，如图7-12所示在柱塞式阀芯位置的降压幅度很小，而相同开度下斜劈式阀芯位置的降压幅度得到明显提升，并且斜劈式阀芯通道的流通面积大于柱塞式阀芯某一侧的流通面积，因此在遇到特殊工况时更有利于固体介质颗粒的流通。
图7-12 工作开度（20%）下斜劈式阀芯和传统柱塞式阀芯附近位置的压强分布云图
（a）斜劈式阀芯；（b）传统柱塞式阀芯
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图7-13 工作开度（20%）下新型压套 结构内的流场分布云图
传统煤液化减压调节阀中常用的压套为双通孔对称分布形式，通孔与入口通道平行。本章所研究的新型煤液化减压调节阀在入口和阀座之间采用了新型的四通孔环形阵列分布的压套结构，压套通孔与入口通道夹角分别为45°、135°、225°和315°。如图7-13所示为工作开度下四通孔压套结构内的流场分布云图，如图7-14所示为工作开度下两种不同的压套结构下阀座入口附近的速度矢量分布图。与传统压套相比，新型压套的通孔结构设计使其具有均衡的导流作用，通过四通孔的导流作用将流体引入压套腔体并流过阀芯、阀座间隙时，流体方向与阀座孔壁面以及阀芯斜面趋于平行，最大冲蚀角度仅有10°左右［137］，而传统减压调节阀中有部分高速流体的流动方向与阀座孔壁面的夹角（即冲蚀角度αe）接近45°。在前面的研究中已经证明，对金刚石薄膜等典型的脆性材料而言，冲蚀磨损率会随冲蚀角度的增加而增大，因此新型的压套结构有助于缓解固液两相流对于阀座孔壁面和阀芯斜面的冲蚀磨损作用。
图7-14 工作开度（20%）下具有新型和传统压套结构的减压调节阀阀座入口处的速度矢量分布
（a）新型四通孔压套；（b）传统双通孔压套
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