CN102921136A - 液动式泡沫控制阀 - Google Patents
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Abstract
一种用于消防行业的液动式泡沫控制阀，其特征是圆盘状外形，有4个接口；为膜片驱动活塞式结构，进口设过滤器，阀盖装压力表，出口配孔板、止回阀，O型密封圈套于阀杆槽内，弹簧装于阀体与阀芯槽内，阀杆拧于阀芯中，控制膜片夹于阀体和阀盖内；平时由弹簧作用于密封状态，通过驱动介质使阀门开启，使灭火介质单方向进入灭火系统；液动式泡沫控制阀属于消防领域，解决了常规泡沫控制阀需电动控制、抗泡沫液粘接性差，开启/关闭时间较长，环境适应性与抗振动性能不佳；本泡沫控制阀在可燃液体/气体装卸栈桥、危险品码头、炼化装置、公路隧道、燃气/燃油锅炉房、柴油发电机房等具有广泛的应用前景，特别是在闭式泡沫喷淋、泡沫喷雾系统具有独特的快速响应性、安全适用性。
Description
技术领域
本发明新型涉及一种用于消防行业的，平时阀芯、阀杆在弹簧及进口压力的作用下关闭、密封，通过液动、气动或手动方式将驱动介质导入阀盖内腔，推动阀芯与阀杆，开启，使灭火介质单方向流入灭火系统的一种泡沫液专用快开阀，火灾时能快速供给泡沫液，实现喷放覆盖灭火。属于消防灭火领域。
背景技术
目前的泡沫液控制阀，在进口压力波动时常发生误开启事故，现今的阀仅为单通道输出，其密封圈采用平面密封，接触面大，易与泡沫液产生粘接效应，启动不灵敏；混合比孔板就近设在比例混合器入口，在比例混合器入口存在乱流，混合比的精度低；未采取过滤措施，杂质侵入对密封性造成隐患；常出现混合液回流，稀释贮存原液而使其变质报废；泡沫液控制阀与管道连接的未配置活接头，与管路组装不便、角度调整困难、常发生渗漏现象。
目前泡沫控制阀大多采用电动球阀、液动球阀、电磁阀等结构，公称通径一般为DN40mm，成本较高；在数月伺服工作下，电磁阀阀芯出现粘接，打不开也关不严；电动球阀与液动球阀开启/关闭时间偏长，不适于扑灭化工、油类喷溅、流淌，迅速蔓延扩展的火灾。
发明内容
为了解决常规泡沫控制阀体积大，易受进口压力波动而误开启事故；没有过滤与抗回流能力；密封组件长期存在慢渗漏的现象；电动球阀、液动球阀启动缓慢的问题及电磁阀故障率高的隐患；降低泡沫控制阀与管件装配的工作强度与难度。本发明新型提供一种液动式泡沫控制阀，阀体、阀盖与阀芯采用青铜合金，设计了加压控制膜片驱动活塞式结构；无需电气控制；阀体上具备左侧、右侧双输出接口；平时由弹簧上顶处于密封状态，进口侧不管有压还是无压，始终处于关闭密封状态；密封结构为阀杆下部的O型密封圈与阀体进液孔道形成活塞式圆周线型密封，为线型密封，启动灵敏，抗泡沫粘接性佳；采用独特的中凹式阀杆，增大介质流通面积，减少流阻；阀与管件采用锥面线型硬密封活接头连接，装拆便捷、密封可靠。开启时，向阀盖内导入水压或气压，推动控制膜片、阀芯、阀杆压缩弹簧向下运动，阀杆下部的O型密封圈脱离阀体密封孔道，泡沫灭火药剂经阀体进液孔道、阀杆外缘、进入阀腔，从出口喷放而出。
本发明新型是这样实现的：液动式泡沫控制阀由阀体、阀芯、阀盖、阀杆、螺栓、控制膜片、压力表、弹簧、O型密封圈、底圈、孔板、排污螺塞、过滤器、三通、止回阀、活接头组成。控制膜片与泡沫液进口孔面积比为34∶1；平时受弹簧预紧的推力作用，阀芯与阀杆向上移动处于关闭位置，利用阀杆下部的O型密封圈与阀体进液孔道形成活塞式圆周线密封。启动时，通过液动、气动或手动将驱动介质引入阀盖内腔，推动控制膜片、阀芯、阀杆压缩弹簧向下运动，阀杆下部的O型密封圈脱离阀体密封孔道，泡沫液经阀体进液孔道、阀杆外缘、进入阀腔，从出口喷放而出。关闭时，泄去阀盖内的压力，阀芯、阀杆在弹簧的推力与入口泡沫液压力的共同作用下向上移动，阀杆下部的O型密封圈进入阀体进液孔道，恢复密封状态，泡沫液不再流出。
本发明新型的有益效果是：设计采用加压驱动模式，平时阀芯与阀杆由弹簧上顶处于密封状态；进口不管有压无压，本阀始终处于关闭密封状态，进口压力越高，密封性越好，杜绝了误开启事故，运行可靠性高；满足了海上石油平台、船舶舰艇、输送栈桥、公路隧道、塔式钢结构等频繁振动场合的抗振动、防误开启性能，气候环境适应性与机械环境适应性良好。解决了电磁阀阀芯受泡沫液粘接，打不开也关不严的故障；解决了电动球阀与液动球阀开启/关闭时间偏长的问题。解决了目前国家规范GB50151-92《低倍数泡沫灭火系统设计规范》第3.5.1条中“将泡沫输送到最远保护区对象的时间不宜大于5min”的快速响应难题，实现了小于10s的快速响应速度，保障了化工、油类喷溅、火灾迅速蔓延扩展等危险作业区的安全性。进口配置了过滤器，避免了杂质对密封的不良影响。阀体上设置了排污螺塞，其在工程应用中，可以用作泡沫液双输出接口，或变右侧输出为左侧输出，该螺塞口亦可作为喷放泡沫后的清水冲洗连接进口，应用更具适宜性与灵活性；直接采取液动/气动模式，省去了电气控制逻辑线路；在开启、关闭极限位置，设计了圆锥状托附限位支撑机构，延长了控制膜片的使用寿命。各接口配置了硬密封活接头，接管便捷、角度调整方便，密封可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明新型进一步说明。
图1为本发明新型的结构剖面图。
图2为本发明新型的外形图。
图3为本发明新型中的关键零件：阀体图。
图4为本发明新型中的关键零件：阀杆图。
阀体：进口设有过滤器、阀腔底部备有排污螺塞；出口设泡沫液混合比调节孔板、止回阀；阀盖驱动腔控制膜片与泡沫液进口孔道面积比达34∶1；泡沫液进口采用O型圈活塞线型密封，抗粘接性好、启动灵敏；控制膜片行程设计为圆锥状托附限位支撑，在开启与关闭的极限位置，控制膜片不会造成鼓凸、变形、开裂，确保其使用寿命与可靠性；进液口侧加工有与阀杆密封配合的孔道，其外侧设有套弹簧的凸圆柱。
阀杆设计了两头为连接螺纹，中部为铣扁丝，泡沫液流通截面大大增加，水力摩阻损失小，下部外圆加工O型密封圈槽。
阀芯与控制膜片接触侧加工有圆角，避免控制膜片划伤、开裂；向下运动有限位，避免过度拉伸控制膜片；下端加工有镶嵌弹簧的凹槽，底部中心加工有与阀杆连接的螺孔。
孔板，过盈镶锲于接头入口之内，而非常规的设置在比例混合器进液口，使泡沫液通过较长的管道流至比例混合器，混合比精准、较稳定。
本发明新型解决其技术问题所采取的技术方案是：
设计采用加压驱动模式，平时由弹簧上顶处于密封状态；进口不管有压无压，本阀始终处于关闭密封状态，进口压力越高，密封性越好，杜绝了误开启事故。采用独特的中凹式阀杆，极大地减少了泡沫液流动阻力损失；活塞式圆周线型密封，最大限度地减少泡沫液的粘接效应；阀体上设置了排污螺塞，其在工程应用中，可以用作泡沫液双输出接口，或变右侧输出为左侧输出，应用更具适宜性与灵活性；控制膜片行程设计为托附限位支撑，在开启与关闭的极限位置，控制膜片不会造成鼓凸、拉伸、开裂，确保其使用寿命与可靠性。
具体实施方式
阀体、阀盖与阀芯采用青铜合金，弹簧、阀杆采用316不锈钢，本发明设计为加压驱动活塞式结构，液动式泡沫控制阀进口设置过滤器；出口配置混合比调节孔板、止回阀；阀盖驱动侧配置压力表；各接口配置锥面线型硬密封活接头。O型密封圈套于阀杆下部O型密封圈槽内；弹簧下部套于阀体进液口凸圆外，上部嵌于阀芯槽内；阀杆拧紧于阀芯中，控制膜片夹固于阀体和阀盖中由螺栓锁固。液动式泡沫控制阀进口配置过滤器，避免杂质对活塞密封的阻扰与活塞运动的干涉；驱动侧配置压力表，可直观地显示出驱动介质的压力值；出口侧配置止回阀，有效防止了混合液因回流而致使贮存原液稀释、变质、失效报废的隐患。启动时，通过液动、气动或手动方式将驱动介质引入阀盖内腔，推动控制膜片、阀芯、阀杆压缩弹簧向下运动，阀杆下部的O型密封圈脱离阀体密封孔道，泡沫液经阀体进液孔道、阀杆外缘、进入阀腔，从出口喷放而出。关闭时，泄去阀盖内的压力，阀芯、阀杆在弹簧的推力与入口泡沫液压力的共同作用下向上移动，阀杆下部的O型密封圈进入阀体进液孔道，恢复密封状态，泡沫液不再流出。
1)材质：阀体、阀盖与阀芯为青铜合金，控制膜片：丁腈橡胶；阀杆、弹簧、止回阀、过滤器、孔板、活接头、压力表为316不锈钢；强度高，耐腐蚀，使用寿命长；
2)额定工作压力：1.2MPa；
3)水压强度试验：耐水压2.4MPa，历时5min，无变形、渗漏；
4)密封性能试验：耐水压1.8MPa，历时5min，无气泡泄出；
5)进口连接螺纹：Rc11/4″；
6)出口连接螺纹：Rc1″；排污连接螺纹：Rc1″；
7)驱动接口螺纹：Rc1/2″；
8)适用温度：4℃-50℃；
9)开启时间；≤10s；
10)开启压力；≤0.05MPa；
11)驱动介质：清水、压缩空气；
12)水力摩阻损失；≤0.02MPa；
13)复位关闭时间；≤20s；
14)具备进口失压或压力剧烈波动时的抗误开启能力。
Claims (4)
1.一种泡沫控制阀，其特征是圆盘状外形，有4个接口；为膜片驱动活塞式结构，进口设过滤器，阀盖装压力表，出口配孔板、止回阀，O型密封圈套于阀杆槽内，弹簧装于阀体与阀芯槽内，阀杆拧于阀芯中，控制膜片夹于阀体和阀盖内；平时由弹簧作用于密封状态，通过驱动介质使阀门开启，使灭火介质单方向进入灭火系统；由：阀体(12)、阀盖(3)、阀芯(4)、弹簧(5)、阀杆(6)、控制膜片(10)、压力表(1)、O型密封圈(8)、孔板(13)、排污螺塞(7)、过滤器(15)、止回阀(14)、活接头(16)组成。
2.根据权利要求1所述的液动式泡沫控制阀的阀杆，其特征是两头为连接螺纹，中部为铣扁丝，进口侧加工O型密封圈槽。
3.根据权利要求1所述的液动式泡沫控制阀的阀体，其特征是进口设有过滤器、阀腔备有排污螺塞，出口设泡沫液混合比调节孔板、止回阀；驱动腔与泡沫液进口面积比达34∶1；泡沫液进口采用O型圈活塞线型密封；控制膜片行程设计有托附限位支撑。
4.根据权利要求1所述的液动式泡沫控制阀的孔板，其特征是过盈镶锲于接头入口之内，使泡沫液通过较长的管道流至比例混合器，混合比精准、稳定。
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