CN103423494A - 一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：上盖板与下法兰通过定距管和定位螺栓固定构成用于容纳锥形弹簧的容纳空间；密封盖板上设有用于卡接固定锥形弹簧底端的弹簧座Ⅰ，密封盖板上还设有导向阀杆，密封盖板置于下法兰的O形密封圈上，密封盖板上的导向阀杆依次穿过锥形弹簧、弹簧座II和调节螺柱的中心，调节螺柱穿过上盖板并通过螺纹与上盖板固定，调节螺柱下端与弹簧座II上端面接触，调节螺柱通过锁紧螺母将锥形弹簧固定在容纳空间内。本发明采用锥形弹簧作为泄爆阀自动开启与关闭部件，具有密封可靠，开启压力可调，操作稳定等优点，可用于低压易燃易爆介质操作环境，对急速升压具有良好的动态响应性，泄放滞后性小。

Description

一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀

技术领域

本发明属于超压安全泄放技术领域，涉及可燃介质爆炸安全泄放装置，具体地说是一种可保证设备超压时泄放装置及时泄放和压力降低时泄放装置及时关闭的压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀。

背景技术

目前在一些处理易燃易爆介质的设备、管道在运行中，由于可能存在的静电、明火等条件，加上有氧条件下极可能发生爆炸，导致设备或管道由于超压而产生破坏，造成财产损失与人员伤亡。

为防止设备因超压而破坏，目前普遍采用的方法是超压泄放技术，当设备内压力达到超压泄放装置动作压力时，超压泄放装置及时动作泄放超压介质，降低设备内压力，从而保护设备。

由可燃介质爆炸引起的设备超压，其特点是急速升压，爆炸猛烈，需要泄放面积大。为了及时将超压泄放出去，普遍采用的是爆破片安全装置，但爆破片是一种非重闭合的安全泄压装置，一旦爆破泄放口将无法重新关闭，将造成大量介质损失。另外，一些场合使用重力或磁力防爆门，对于重力防爆门由于依靠上盖重量来控制开启压力。当压力较高时，盖板较重，对急速升压响应滞后性较大，无法快速动作，有时无法达到应有的泄压效果，并且结构的密封效果也不佳；对磁力防爆门，长时间使用后磁力会降低，导致设备开启压力降低，造成泄漏，另外结构复杂、压力调节也不方便，成本较高，特别在猛烈爆炸时，容易损伤辅助弹簧。

如何避免目前已有超压装置存在的问题，实现安全装置可反复使用，能自动打开和关闭，密封性能好，操作稳定，开启压力可调，并保证猛烈爆炸时弹簧不受损伤成为亟待解决的问题。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀。采用锥形弹簧作为泄爆阀自动开启与关闭部件，实现超压泄放装置能自动开启与关闭，开启力可调，开启时阻力小，弹簧不受损伤，性能稳定。

本发明采用的技术手段如下：

一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：包括上盖板、密封盖板、下法兰、调节螺柱、定距管、定位螺栓、锥形弹簧和弹簧座II；

所述上盖板与所述下法兰通过所述定距管和所述定位螺栓固定构成用于容纳所述锥形弹簧的容纳空间；

所述密封盖板上设有用于卡接固定所述锥形弹簧底端的弹簧座Ⅰ，所述密封盖板上还设有导向阀杆，所述密封盖板置于所述下法兰的O形密封圈上，所述密封盖板上的导向阀杆依次穿过所述锥形弹簧、所述弹簧座II和调节螺柱的中心，所述调节螺柱穿过所述上盖板并通过螺纹与所述上盖板固定，所述调节螺柱下端与所述弹簧座II上端面接触，所述调节螺柱通过锁紧螺母将所述锥形弹簧固定在所述容纳空间内。

上述的锥形弹簧利用其弹簧力可调的特点，实现泄压装置自动打开与关闭及开启压力可调功能；利用锥形弹簧的底端直径大、上端直径小的特点，其在压缩和回复中具有非常大的横向稳定性，可保证密封盖板在急速开启和回位中保持垂直上下运动，不发生左右移动而被卡死无法打开和复位问题；另外锥形弹簧的压紧力最大限度作用在密封盖板上，压紧O形密封圈，实现良好的密封效果；再次，通过调节螺柱并利用调节螺柱与上盖板之间的螺纹连接调节通过弹簧座II的上、下运动从而实现对锥形弹簧的压紧与松开，当泄爆阀开启压力确定后，调节螺柱被锁紧螺母固定在上盖板上无法转动，保证弹簧压缩量恒定。

作为优选，所述导向阀杆设置于所述密封盖板的中心位置，可确保密封盖板沿垂直方向打开与关闭，避免被卡死的情况发生。

作为优选，所述弹簧座II与所述锥形弹簧接触的一侧设有用于与所述锥形弹簧固定的凸台，所述凸台上设有弹性缓冲垫。弹性缓冲垫用于减小猛烈爆炸时弹簧座II对密封盖板的冲击。

作为优选，所述锥形弹簧的底端直径D1、前端直径D2和弹簧高度H满足如下关系：

D1=（0.7～0.85）D；D2=（0.5～0.7）D1；H=（1.2～2.0）D；

其中，D为所述下法兰的内径。

锥形弹簧的设计应保证上一圈的外径要略小于下一圈的内径，这样才能保证在猛烈爆炸时，即使弹簧被压成平面，弹簧也不会受损，可减小弹簧高度，实现大泄放量；另外，弹簧的丝径也可根据实际需要而进行调整。

作为优选，所述密封盖板底部加工有弧面，所述密封盖板的底部边缘处设有向下弯折的凸起。在边缘处设置微微向下弯折的凸起，有助于泄放气流对密封盖板产生向上的升力，有利于密封盖板的开启，另外密封盖板中心处的导向阀杆也可起到是密封盖板保持垂直向上运动作用。再有，为保证密封盖板有极好的刚度不变形，再其底部加工成弧面。

作为优选，所述密封盖板的外边缘与所述定距管的管壁之间的距离为1.5mm～2.0mm。

作为优选，所述上盖板上设有上定位孔，所述下法兰上设有与所述上定位孔同轴的下定位孔，所述定距管镶嵌在所述上定位孔和所述下定位孔内，紧固螺栓依次穿过所述上盖板、所述定距管与所述下法兰将所述泄爆阀固定在设备上。定距管一方面可保证上盖板与下法兰之间的距离保持不变，同时方便紧固螺栓将各件连接固定。为保证定距管垂直不倾斜，而采用定位孔对其定位，效果较好。紧固螺栓的数量及直径均与实际需安装的设备上的法兰螺栓相匹配，为了保证泄爆阀组装、调试后开启不再发生变化，再采用定位螺栓对上盖板和下法兰进行固定，保证整套装置组装后运输现场安装，通常在上盖板和下法兰上均布四个定位螺栓连接，实现两者位置固定不可拆。

作为优选，所述调节螺柱与所述弹簧座II的接触端设有球面，所述球面与所述弹簧座II上端面设置的锥面槽相匹配。球面与锥面槽的配合，有利于保证弹簧座II水平和弹簧受力方向垂直。

较现有技术相比，本发明利用锥形弹簧的弹簧力可调特点，实现泄压装置自动开启与关闭的功能及开启压力可调；特殊设计的锥形弹簧，可保证泄爆阀动作迅速，弹簧不受损伤，弹簧底端设计直径大保证系统开关过程弹簧稳定，密封可靠；对密封盖板和弹簧座II的特殊结构设计，可保证开启高度大，密封盖板上下运动可靠，无卡死危险；加厚上盖板设计，保证系统坚固，承受爆炸产生的高强度冲击，同时采用橡胶制成的弹性缓冲垫，可减小爆炸泄放时密封盖板对结构；采用特殊结构的调节螺柱和弹簧座II，可方便对压紧弹簧力调节，保证作用力垂直，使系统密封可靠。锁紧螺母结构保证调节螺柱达到要求位置时不再移动，从而保证开启压力稳定。

本发明采用锥形弹簧作为泄爆阀自动开启与关闭部件，具有密封可靠，开启压力可调，操作稳定等优点，基于上述理由本发明可用于低压易燃易爆介质操作环境，对急速升压具有良好的动态响应性，泄放滞后性小。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明密封盖的示意图。

图中：1、下法兰2、O形密封圈3、紧固螺栓4、下定位孔5、密封盖板6、锥形弹簧7、定距管8、弹性缓冲垫9、弹簧座II10、上定位孔11、上盖板12、调节螺柱13、锁紧螺母14、球面15、定位螺栓16、凸起17、弧面18、弹簧座Ⅰ19、导向阀杆

具体实施方式

如图1所示，一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，包括上盖板11、密封盖板5、下法兰1、调节螺柱12、定距管7、锥形弹簧6、弹簧座II9、锁紧螺母13、定位螺栓15和紧固螺栓3；所述锥形弹簧6的底端直径D1、前端直径D2和弹簧高度H满足如下关系：D1=（0.7～0.85）D；D2=（0.5～0.7）D1；H=（1.2～2.0）D；其中，D为所述下法兰1的内径。

所述上盖板11与所述下法兰1通过所述定距管7和定位螺栓15固定构成用于容纳所述锥形弹簧6的容纳空间；所述上盖板11上设有上定位孔10，所述下法兰1上设有与所述上定位孔10同轴的下定位孔4，定距管7镶嵌在上定位孔10和下定位孔4内，紧固螺栓3依次穿过所述上盖板11、定距管7和所述下法兰1将所述泄爆阀固定在设备上。

所述密封盖板5（如图2所示）上设有用于卡接固定所述锥形弹簧6底端的弹簧座Ⅰ18，所述密封盖板5的中心位置上还设有导向阀杆19，所述密封盖板5底部加工有弧面17，所述密封盖板5的底部边缘处设有向下弯折的凸起16；

所述密封盖板5置于所述下法兰1上，所述密封盖板5与所述下法兰1的接触面上设有O形密封圈2，所述锥形弹簧6卡接固定在所述密封盖板5上，所述密封盖板5的外边缘与所述定距管7的管壁之间的距离为1.5mm～2.0mm；所述锥形弹簧6上端固定有弹簧座II9，所述弹簧座II9与所述锥形弹簧6接触的一侧设有用于与所述锥形弹簧6固定的凸台，所述凸台上设有弹性缓冲垫8，所述导向阀杆19穿过调节螺柱12的中心，所述调节螺柱12通过螺纹连接穿过上盖板11，并与固定在锥形弹簧6上端的弹簧座II9的锥面槽接触，通过螺纹实现调节螺柱12上下移动，从而使锥形弹簧6受到压缩与松开。

本发明可针对不同尺寸、不同开启压力的泄爆阀，设计满足泄爆需要的各个部件，将各部件组装后，利用调节螺柱12调节泄爆阀开启压力，达到规定压力，利用锁紧螺母13固定调节螺柱12。在制造厂完成调试后，在安装现场，利用紧固螺栓3穿过上盖板11、定距管7、下法兰1及设备上法兰，拧紧上下螺母，完成泄放阀安装，即可使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：包括上盖板（11）、密封盖板（5）、下法兰（1）、调节螺柱（12）、定距管（7）、定位螺栓（15）、锥形弹簧（6）和弹簧座II（9）；

所述上盖板（11）与所述下法兰（1）通过所述定距管（7）和所述定位螺栓（15）固定构成用于容纳所述锥形弹簧（6）的容纳空间；

所述密封盖板（5）上设有用于卡接固定所述锥形弹簧（6）底端的弹簧座Ⅰ（18），所述密封盖板（5）上还设有导向阀杆（19），所述密封盖板（5）置于所述下法兰（1）的O形密封圈（2）上，所述密封盖板（5）上的导向阀杆（19）依次穿过所述锥形弹簧（6）、所述弹簧座II（9）和调节螺柱（12）的中心，所述调节螺柱（12）穿过所述上盖板（11）并通过螺纹与所述上盖板（11）固定，所述调节螺柱（12）下端与所述弹簧座II（9）上端面接触，所述调节螺柱（12）通过锁紧螺母（13）将所述锥形弹簧（6）固定在所述容纳空间内。

2.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述导向阀杆（19）设置于所述密封盖板（5）的中心位置。

3.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述弹簧座II（9）与所述锥形弹簧（6）接触的一侧设有用于与所述锥形弹簧（6）固定的凸台，所述凸台上设有弹性缓冲垫（8）。

4.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述锥形弹簧（6）的底端直径D1、前端直径D2和弹簧高度H满足如下关系：

D1=（0.7～0.85）D；D2=（0.5～0.7）D1；H=（1.2～2.0）D；

其中，D为所述下法兰（1）的内径。

5.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述密封盖板（5）底部加工有弧面（17），所述密封盖板（5）的底部边缘处设有向下弯折的凸起（16）。

6.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述密封盖板（5）的外边缘与所述定距管（7）的管壁之间的距离为1.5mm～2.0mm。

7.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述上盖板（11）上设有上定位孔（10），所述下法兰（1）上设有与所述上定位孔（10）同轴的下定位孔（4），所述定距管（7）镶嵌在所述上定位孔（10）和所述下定位孔（4）内，紧固螺栓（3）依次穿过所述上盖板（11）、所述定距管（7）与所述下法兰（1）将所述泄爆阀固定在设备上。

8.根据权利要求1所述的一种压力可调的锥形弹簧式自闭泄爆阀，其特征在于：所述调节螺柱（12）与所述弹簧座II（9）的接触端设有球面（14），所述球面（14）与所述弹簧座II（9）上端面设置的锥面槽相匹配。

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