CN100507331C - 压差式自动关闭阀 - Google Patents

Abstract

一种压差式自动关闭阀，包括阀体、通端盖、阀芯球、弹簧座、弹簧、进口端、出口端；阀体内部开有腔体，包括大径部分与小径部分；小径部分安装有一端与出口端连接，另一端与弹簧座连接的弹簧；大径部分有安装在弹簧座上的阀芯球；进口端与出口端分别位于阀体的两端。阀体上端开有与出口端连通的低压端平衡管接口以及与进口端连通的高压端平衡管接口。利用介质流过压差式自动关闭阀产生的压差，压缩其内部弹簧，自动关闭压差式自动关闭阀。本发明能够在压力表、液位计等损坏后，大量介质泄漏的瞬间，自动关闭阀门，防止大量泄漏的产生，防止现场人员受到伤害，防止污染环境，方便检修人员对损坏的部件进行修理，适用范围广泛，性能稳定，安全可靠。

Description

压差式自动关闭阀

技术领域

本发明涉及气体或液体阀门，更具体地指一种压差式自动关闭阀，该阀用于在介质发生泄露时，利用压差自动关闭阀门。

背景技术

压力表、液位计在现场使用量非常大，一般在压力表、液位计前均要安装截止阀，当压力表、液位计出现问题时，关闭截止阀后才可以对压力表、液位计进行更换或检修。

压力表常见的安装方式请参阅图1，10为截止阀，11为压力表，液位计常见的安装方式请参阅图2，10为截止阀，21为液位计，22为液体容器。箭头为介质压力指向。

对一些特殊介质，比如高温、高压的蒸汽，有毒有害的液体、气体容器、管道上的压力表、液位计，一旦出现压力表、液位计损坏，介质大量泄漏，人员将难以接近事故现场关闭截止阀，只有在停役系统后才可以对压力表、液位计进行更换或检修。另外，突然出现大量泄漏某些介质容易造成正在现场的作业人员人身受到伤害；某些介质泄漏会对环境造成污染。

现在关于防止泄漏的阀门专利有不少，主要是减少阀门内部泄漏和阀门外部泄漏，也就是针对阀门本身泄漏的。当外界出现异常造成介质外泄漏时能自动关闭的阀门的专利也有，主要在煤气设备上，其工作原理是测量环境中煤气含量、或检测发现火焰异常时依靠外部控制切断煤气阀门，也有利用煤气泄漏后流量增加，依靠压差自动关闭煤气阀，防止煤气泄漏的专利。如发明人江国金提出了一种发明为名称“煤气防漏安全阀”，请参阅图3所示，它包括阀体31，开启位置限位件33，进口端35，出口端36，进气口311，出气口312，移动阀芯321，密封圈322，滑杆341，密封圈342，按钮343，压缩弹簧344，通气道323。

这种煤气防漏安全阀虽然具有一定优点，但也存在不足，1.其设计思想是煤气在设定的流量下可以正常通过煤气防漏安全阀，当该阀门出现泄漏后，煤气总流量上升，当总量达到一定值，在压差作用下，该阀门自动关闭。这种设计就导致了总是存在一定的泄露量，造成安全隐患。2.煤气防漏安全阀自动关闭的条件是：差压产生的力大于移动阀芯321移动的摩擦力，使移动阀芯321右移，阀门就关闭。由于移动阀芯321同阀体31之间的摩擦系数会受到各种因素而变化。当摩擦系数变小时，容易出现正常流量时阀门自动关闭，当摩擦系数变大时，容易出现自动关闭缓慢和不能正常关闭阀门。总之，出现误关或不关概率高，关闭性能不稳定。3.煤气防漏安全阀只适用于煤气燃烧器具前。该阀开启时，需要人力推动按钮343，通过滑杆341，使移动阀芯321移动，导通该阀。这就决定了该种阀只可以用在低压设备上。

由于煤气防漏安全阀存在以上不足，无法广泛应用于其它工业领域。因此需要设计一种新的防泄露安全阀门，可以适用于大部分介质容器，同时性能稳定，安全可靠。

发明内容

本发明的目的，在于设计一种压差式自动关闭阀，以解决传统安全阀存在的适用范围有限，关闭性能不稳定等问题，在压力表、液位计等损坏后，大量介质泄漏的瞬间，能够自动关闭阀门，防止大量泄漏的产生，防止现场人员人身受到伤害，防止介质泄漏污染环境，方便检修人员对损坏的部件进行修理。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

该种压差式自动关闭阀，包括阀体、通端盖、阀芯球、弹簧座、弹簧、进口端、出口端；

所述的进口端与出口端分别位于阀体的两端；

所述的阀体内部开有腔体，腔体包括大径部分与小径部分，小径部分底部开有一小孔，小径部分安装有弹簧，弹簧一端与小径部分底部连接，另一端与弹簧座连接，腔体大径部分安装有阀芯球，阀芯球安装在弹簧座上；所述进口端与所述大径部分连接，所述出口端与所述小径部分连接；

所述的阀体上端开有低压端平衡管接口与高压端平衡管接口，低压端平衡管接口与出口端连通，高压端平衡管接口与进口端连通；

所述的通端盖镶嵌于进口端左侧与阀芯球之间。

所述低压端平衡管接口与高压端平衡管接口间安装有平衡阀。

所述的弹簧反向安装在腔体小径部分。

在本发明的上述技术方案中，该压差式自动关闭阀包括阀体、通端盖、阀芯球、弹簧座、弹簧、进口端、出口端；所述的阀体内部开有腔体；所述的腔体包括大径部分与小径部分，两部分之间由变径部分连接；所述的腔体小径部分安装有弹簧，弹簧一端与小径部分底部连接，另一端与弹簧座连接；所述的腔体大径部分安装有阀芯球，阀芯球安装在弹簧座上；所述的进口端与出口端分别位于阀体的两端；利用介质流过压差式自动关闭阀产生的压差，压缩其内部弹簧，自动关闭压差式自动关闭阀。本发明能够在压力表、液位计等损坏后，大量介质泄漏的瞬间，自动关闭阀门，防止大量泄漏的产生，防止现场人员人身受到伤害，防止介质泄漏污染环境，方便检修人员对损坏的部件进行修理，适用范围广泛，性能稳定，安全可靠。

附图说明

图1为常见压力表安装方式示意图。

图2为常见液位计安装方式示意图。

图3为煤气防漏安全阀及其A—A向剖视结构示意图。

图4为压差式自动关闭阀导通状态结构示意图。

图5为压差式自动关闭阀关闭状态结构示意图。

图6为压力表前安装压差式自动关闭阀安装方式示意图。

图7为液位计前安装压差式自动关闭阀安装方式示意图。

图8为带平衡阀压差式自动关闭阀结构示意图。

图9为带平衡阀压差式自动关闭阀分解图。

具体实施方式

为了能更好地理解本发明的上述技术方案，下面结合附图和实施例进行进一步地详细描述。

本发明自动关闭阀的工作原理请参阅图4所示，该自动关闭阀40包括阀体41、通端盖42、阀芯球43、弹簧座44、弹簧45、进口端46、出口端47；所述的阀体41内部开有腔体；所述的腔体包括大径部分与小径部分，两部分之间由变径部分连接；所述的腔体小径部分安装有弹簧45，小径部分底部开有一小孔(未示意出)，弹簧45一端与小径部分底部连接，另一端与弹簧座44连接；所述的腔体大径部分安装有阀芯球43，阀芯球安装在弹簧座44上；所述的进口端46与出口端47分别位于阀体的两端；所述的通端盖42镶嵌于进口端46左侧与阀芯球43之间。正常工作时，气体和液体由进口端46流入，由出口端47流出，在正常情况下，压力表、液位计是没有流量或流量非常小，由于压差式自动关闭阀40内部弹簧45为反向安装，弹簧45的弹性力作用在阀芯球43上，使阀芯球43与通端盖42接通，压差式自动关闭阀40处于导通状态，压力和液位物理情况可以正常传递到压力表、液位计上。

当大量介质发生泄露时，利用介质流过压差式自动关闭阀40产生的压差，压缩其内部弹簧45，使阀芯球43断开与通端盖42的连接，从而自动关闭压差式自动关闭阀40，请结合图5所示。由于现场各系统的压力情况差异比较大，泄漏产生的压差大小情况也不相同。因此，弹簧45可以根据实际需要，选用不同弹性系数，实现不同的差压值自动关闭阀门，以适应不同场合需要。

当将该压差式自动关闭阀用于气体场合中，请参阅图6所示，首先打开截止阀10，把系统压力引到压差式自动关闭阀40的入口端，此时压差式自动关闭阀40二端存在差压，将自动关闭，压力表11上将没有压力显示。第二，打开压力导通平衡阀50，由于压力表11侧管道是盲管，压差式自动关闭阀40出口端压力将上升，最终二端压力将一致，压力表11上将显示系统压力。同时，由于压差式自动关闭阀40二端已经没有压差，在弹簧45作用下，阀芯球43将被推向阀门右端，请结合图4所示，压差式自动关闭阀40处于导通状态，并在弹簧45作用下保持此导通状态，压力表11也将持续反映系统的压力。第三：关闭压力导通平衡阀50，由于介质没有流量存在，压差式自动关闭阀40二端不存在差压，因次始终处于打开状态，压力表11将继续显示系统压力。

一旦出现泄漏，由于泄漏必定使介质流过压差式自动关闭阀40，在压差式自动关闭阀40二端产生差压，当压差作用在阀芯球43产生的力大于弹簧45的弹性力，阀芯球43将克服弹簧45的阻力向左移动，请结合图5所示，压差式自动关闭阀40就自动关闭，实现自动关闭防止泄漏的目的。

当将该压差式自动关闭阀用于液体场合中，请参阅图7所示，自动关闭阀的工作过程同气体场合基本一致。打开二个截止阀10，将压力引到压差式自动关闭阀40入口；第二，打开压力导通平衡阀50，将系统压力引到压差式自动关闭阀40出口，压差式自动关闭阀40将自动导通。液位计21将显示液体容器22中的液位。当压差式自动关闭阀40后出现泄漏，二个压差式自动关闭阀40都将有介质流过产生压差，都将自动关闭。

以上我们使用的都是压力平衡阀为外置的压差式自动关闭阀，此方案的结构简单，部件少，加工方便，不利的是另外需要安装压力平衡阀，安装比较麻烦。另一种方案是压力平衡阀同压差式自动关闭阀做成一体，请参阅图8、图9所示，所述的阀体41上端开有低压端平衡管接口与高压端平衡管接口，低压端平衡管接口与出口端47连通，高压端平衡管接口与进口端46连通，此方案在压差式自动关闭阀的低压端平衡管接口与高压端平衡管接口之间加入了平衡阀50，该平衡阀50包括平衡阀阀盖52，与平衡管接口连接的平衡阀头51，起传动作用的平衡阀阀杆54一端连接平衡阀头51，另一端连接用于旋拧的平衡阀手轮53，以及起固定作用的螺母55。

带平衡阀压差式自动关闭阀的工作原理与压差式自动关闭阀相似，首先打开截止阀10，把系统压力引到压差式自动关闭阀40的入口端，此时压差式自动关闭阀40二端存在差压，将自动关闭，压力表或液位计没有显示。第二，打开压力导通平衡阀50，压差式自动关闭阀40出口端压力将上升，最终二端压力将一致，压力表或液位计正常显示。同时，由于压差式自动关闭阀40二端已经没有压差，在弹簧45作用下，阀芯球43将被推向阀门右端，请结合图4所示，压差式自动关闭阀40处于导通状态，并在弹簧45作用下保持此导通状态，压力表或液位计也将持续显示。第三：关闭压力导通平衡阀50，由于介质没有流量存在，压差式自动关闭阀40二端不存在差压，因次始终处于打开状态，压力表或液位计将继续显示。

一旦出现泄漏，由于泄漏必定使介质流过压差式自动关闭阀40，在压差式自动关闭阀40二端产生差压，当压差作用在阀芯球43产生的力大于弹簧45的弹性力，阀芯球43将克服弹簧45的阻力向左移动，请结合图5所示，压差式自动关闭阀40就自动关闭，实现自动关闭防止泄漏的目的。此装置相比较压差式自动关闭阀结构复杂一点，部件也比较多，但优点是安装方便。

由上述的描述可见，本发明能够克服传统安全阀存在的适用范围有限，性能不稳定等问题，提供一种压差式自动关闭阀，能广泛运用于气体和液体的管道中，压力表、液位计等损坏后，大量介质泄漏的瞬间，能够自动关闭阀门，防止大量泄漏的产生，防止现场人员人身受到伤害，防止介质泄漏污染环境，方便检修人员对损坏的部件进行修理，适用范围广泛，性能稳定，安全可靠。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

Claims (3)

1、一种压差式自动关闭阀，其特征在于：

包括阀体、通端盖、阀芯球、弹簧座、弹簧、进口端、出口端；

所述的进口端与出口端分别位于阀体的两端；

所述的阀体内部开有腔体，腔体包括大径部分与小径部分，小径部分底部开有一小孔，小径部分安装有弹簧，弹簧一端与小径部分底部连接，另一端与弹簧座连接，腔体大径部分安装有阀芯球，阀芯球安装在弹簧座上；所述进口端与所述大径部分连接，所述出口端与所述小径部分连接；

所述的阀体上端开有低压端平衡管接口与高压端平衡管接口，低压端平衡管接口与出口端连通，高压端平衡管接口与进口端连通；

所述的通端盖镶嵌于进口端左侧与阀芯球之间。

2、如权利要求1所述的压差式自动关闭阀，

其特征在于：

所述低压端平衡管接口与高压端平衡管接口间安装有平衡阀。

3、如权利要求1或2所述的压差式自动关闭阀，

其特征在于：

所述的弹簧反向安装在腔体小径部分。

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