CN103470827B - 压杆失稳触发型泄压阀 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体、下阀座、阀瓣、上阀座、阀杆、阀盖、阀杆座、细长杆、细长杆笼、杆帽、保护罩。其中两端各带一个带有密封圈的等截面积的活塞，此结构使得下游管道作用在阀瓣上的向上的压力和向下的压力大小相等、方向相反，相互抵消，使得阀门的泄压只由上游管道压力决定，不受下游管道压力影响。当管道压力低于特定点时，阀瓣通过阀杆加载在细长杆上的载荷小于其临界载荷，压杆保持稳定，其轴向推力使阀瓣与阀座紧密接触而实现密封；当管道压力高于特定点时，细长杆承受的载荷超过其临界载荷而发生失稳，其作用在阀杆上的推力会骤然降低，阀瓣与阀座在介质压力的作用下彼此脱离，从而实现泄压。
Description
技术领域
本发明涉及一种压杆失稳触发型泄压阀，它的泄压只由上游管道内的压力决定，不受下游管道压力影响。
背景技术
泄压阀一般安装于封闭系统的设备或管道上，当设备或管道内压力超过泄压阀设定压力时即自动开启泄压，以保证设备和管道内介质压力不超过设定压力，保护设备和管道。
目前多数泄压阀是由上游管道和下游管道之间的压差触发的。阀门下游管道的压力变化会影响到阀门的触发精度。当下游管道压力很高时，尽管上游管道的压力也很高，但由于上、下游管道之间的压差较小，泄压阀在达到泄压设定值时可能不泄压，引起安全隐患。
本发明是一种压杆失稳触发型泄压阀，它的泄压只由上游管道压力决定，与下游管道的压力无关，具有更高的泄压精度。
发明内容
本发明涉及的压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体、阀瓣、阀座、阀杆、阀杆座、细长杆、细长杆笼、杆帽和保护罩等。控制泄压阀是否泄压的部件是细长杆，由细长杆的压杆失稳触发阀门泄压。
其中，细长杆安装于阀体外部，一端与阀杆相接，另一端与细长杆笼内侧的杆帽相接。
当管道内的压力低于特定点时，由阀杆加载在细长杆上的载荷小于细长杆的失稳临界载荷，压杆保持稳定，其轴向推力使阀瓣与阀座紧密接触而实现密封；当管道内压力高于特定点时，细长杆承受的轴向载荷超过临界载荷而发生压杆失稳，此时其有效长度会瞬间大幅度变小，其作用在阀杆上的推力会骤然降低，阀瓣与阀座在介质压力的作用下彼此脱离，从而实现泄压。
本发明的有益效果是：
1.压杆失稳触发型泄压阀的触发机构依据压杆失稳原理设计，具有很高的泄压精度；
2.压杆失稳触发型泄压阀的泄压的触发仅由上游管道的压力决定，与下游管道的压力无关。
附图说明
图1为本发明涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀的结构图；
图2为本发明涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀正常工况状态的示意图；
图3为本发明涉及的压杆失稳触发型安全泄压阀泄压状态的示意图。
具体实施方式
本发明涉及的压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体1、下阀座2、阀瓣3、上阀座4、阀杆5、阀盖6、阀杆座7、细长杆8、细长杆笼9、杆帽10、保护罩11。如图1所示。
阀瓣3和下阀座2是泄压阀的密封件，当阀瓣3下端与下阀座2紧密接触时泄压阀实现密封，当阀瓣3下端与下阀座2分离时泄压阀实现泄压。
阀瓣3的两端各带一个带有密封圈的等截面积的活塞，其下端活塞安装在下阀座2中，下端活塞表面将承受上游管道的介质压力；其上端活塞安装在上阀座4中，上阀座4与阀杆座7及阀盖6形成的腔体，通过阀盖6上的小孔与外界大气相连通，上端活塞表面承受的压力为大气压力。因为阀瓣3的上端活塞和下端活塞截面积相等，下游管道对其向上的压力和向下的压力大小相等、方向相反，相互抵消，所以阀瓣3受到下游管道的压力合力为零。因此，阀瓣3承受的合力仅由上游管道压力和大气压力决定，而大气压力可以认为是一个常数，故阀瓣3承受的压力实际上仅由上游管道压力决定。
在正常工况下，阀瓣3通过阀杆5加载在细长杆上的载荷低于细长杆8的压杆失稳临界载荷，细长杆8保持稳定，其轴向推力使阀瓣3与下阀座2紧密接触而实现密封，使阀门处于关闭状态。如图2所示。
在非正常工况下，当上游管道压力超过了泄压设定值，细长杆8承受的轴向载荷超过其临界载荷，发生压杆失稳，此时其有效长度会瞬间大幅度变小，其作用在阀杆5上的推力会骤然降低，阀瓣3与下阀座2在介质压力的作用下彼此脱离，从而实现泄压。如图3所示。
当系统从非正常工况恢复到正常工况后，设备或管道内压力恢复至安全压力之下。现场操作人员首先关闭上游管道阀门，使阀门不再承受压力。然后借助外力将阀杆5向下推，使阀瓣3下端进入下阀座2。然后更换新的细长杆8，并紧固杆帽10。此时，本发明涉及的压杆失稳触发型泄压阀便完成复位了。
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了相互排斥的特种和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可以被其它等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (1)
1.一种压杆失稳触发型泄压阀，主要部件包括阀体(1)、下阀座(2)、阀瓣(3)、上阀座(4)、阀杆(5)、阀盖(6)、阀杆座(7)、细长杆(8)、细长杆笼(9)、杆帽(10)、保护罩(11)，其中细长杆(8)安装于阀体(1)外部，一端与阀杆(5)相接，另一端与细长杆笼(9)内侧的杆帽(10)相接，细长杆(8)控制泄压阀是否泄压；阀瓣(3)的两端各带一个带有密封圈的等截面积的活塞，此结构可以使下游管道作用在阀瓣(3)上的向上的压力和向下的压力大小相等、方向相反，相互抵消，使得阀门的泄压只由上游管道压力决定，不受下游管道压力影响。
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