CN107101026A - 安全切断阀及其控制系统 - Google Patents

Abstract

一种安全切断阀及其控制系统，其包括：手轮、阀体、支架、阀杆、压缸、气缸、电磁阀、孔板流量计，所述阀体上设置有第一通道和第二通道，所述阀杆采用升降式，带动上述阀瓣沿流体的中心线作直线运动，实现对介质的截止，缩短阀门启闭行程，当管线流量多大时，阀门收到孔板流量计的流量超标脉冲输出信号时，电磁阀动作，气路联通，阀门快速关闭；当管线压力急剧升高时，介质进入压缸，阀门自动切断，以保护前后的其它设备，因此广泛用于天然气管线上，安全性能高、效果好。

Description

安全切断阀及其控制系统

技术领域

本发明涉及一种自力式安全切断阀，特别是关于一种在超流量、超压情况下保护管路安全的紧急切断阀及其控制系统。

背景技术

安全切断阀的作用是在系统管路出现异常紧急情况时，快速关闭阀门，切断管路，保护系统和设备安全。

申请号200920170968.3的中国专利公开一种安全切断阀，主要有壳体、进气口、出气口、切断腔、脱口机构、切断阀、切断弹簧、切断阀杆、活塞、调压弹簧、连杆、反馈信号管等构成。这类切断阀在开启状态、复位操作时，主要有脱机机构承受切断阀及切断弹簧的向下拉力，当反馈压力超过切断设定值，推动连杆带动脱扣机构，脱离切断阀杆，在切断弹簧作用下切断阀口。该专利的关闭元件采用O型圈方式，与阀口斜面密封，对阀关闭元件与阀口的斜面配合要求较高，制造难度大，同时阀门的启闭均需手动，操作不便。

申请号为200920257243.8 的气动快速切断阀，包括换向阀、汽缸和截止阀，当管路出现异常紧急情况时，由换向阀控制汽缸中活塞的运动，使截止阀快速切断，保护系统和设备安全。其缺点是需外接气源，阀门组成结构复杂，占地面积大。

目前采用的安全切断阀存在以下问题：(一）手动切断阀操作费时费力，在某些情况下可能根本不能靠近，手动切断阀无法及时被关闭，电动切断阀的切断动作受外接能源的影响，安全性差。（二）气动切断阀需外接气源，阀门结构复杂，占地面积大。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的不足，本发明提供了一种无需外接气源，在超流量、超压力紧急情况下，利用介质自身压力实现紧急切断、可靠保护系统和设备安全的自力式安全切断阀。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全切断阀，包括切断阀本体，所述切断阀本体由阀体、阀座、阀盖组成，所述阀体上设有第一通道、第二通道，所述阀盖上由下至上依次设有支架、气缸、手轮，所述阀座内设有阀杆，所述阀杆为升降式结构，所述阀杆的下端设有用于阻断第一通道、第二通道的阀瓣，所述阀杆的上端依次穿过阀盖、支架、气缸与手轮相连接，所述支架与阀盖之间设有填料压盖，所述支架与阀杆之间设有压缸，所述压缸内设有固定于阀杆上的活塞，所述气缸内设有固定于阀杆上气缸内活塞。

作为优选，所述阀瓣为塞型结构，且密封面为锥形结构。

作为优选，所述手轮上侧设有开合手柄，所述开合手柄上设有指示罩，所述指示罩内设有指示针。

作为优选，所述气缸的上下两侧分别设有气缸上法兰、汽缸下法兰，所述气缸通过汽缸下法兰与支架相连接。

本发明还提供了一种安全切断阀的控制系统，包括切断阀本体，还包括孔板流量计、压力变送器、电磁阀、液压油缸、溢流阀、液控单向阀，所述孔板流量计、压力变送器、液压油缸、溢流阀设置于切断阀本体的阀后，所述液控单向阀设置于切断阀本体的阀前，所述液压油缸与溢流阀相连通，所述溢流阀、液控单向阀与切断阀本体的压缸相连通，所述电磁阀设置于切断阀本体的气缸上且与气缸内的气缸内活塞的前后两侧联通，所述电磁阀上连接有现场控制端，所述现场控制端上连接有远程控制端，所述远程控制端与孔板流量计、压力变送器相连接。

本发明的有益效果是：设置两路气路切断，同时实现流量过载和压力超过限定压力时自动切断，安全可靠性高；采用升降式阀杆使阀瓣沿流体的中心线作直线运动，缩短阀门的启闭行程，实现紧急情况下的快速切断；自力式安全切断阀的启闭件是采用塞形的阀瓣，密封面呈锥形，具有多重复合密封结构，保证阀门良好的密封性能；采用自身介质压力、流量特性实现安全切断，无需外接气源，阀门结构简单，占地面积小，操作方便。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的控制原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

如图1所示的一种安全切断阀，包括切断阀本体25，所述切断阀本体25由阀体17、阀座14、阀盖11组成，所述阀体17上设有第一通道15、第二通道16，所述阀盖11上由下至上依次设有支架9、气缸6、手轮1，所述阀座14内设有阀杆5，所述阀杆5为升降式结构，所述阀杆5的下端设有用于阻断第一通道15、第二通道16的阀瓣12，所述阀瓣12为塞型结构，且密封面为锥形结构；所述阀杆5的上端依次穿过阀盖11、支架9、气缸6与手轮1相连接，所述手轮1上侧设有开合手柄4，所述开合手柄4上设有指示罩2，所述指示罩2内设有指示针3；所述支架9与阀盖11之间设有填料压盖10，所述支架9与阀杆5之间设有压缸18，所述压缸18内设有固定于阀杆5上的活塞13，所述气缸6内设有固定于阀杆5上气缸内活塞19，所述气缸6的上下两侧分别设有气缸上法兰7、汽缸下法兰8，所述气缸6通过汽缸下法兰7与支架9相连接。

如图2所示，本发明还提供了一种安全切断阀的控制系统，包括切断阀本体25，还包括孔板流量计20、压力变送器22、电磁阀24、液压油缸26、溢流阀27、液控单向阀28，所述孔板流量计20、压力变送器22、液压油缸26、溢流阀27设置于切断阀本体25的阀后，所述液控单向阀28设置于切断阀本体25的阀前，所述液压油缸26与溢流阀27相连通，所述溢流阀27、液控单向阀28与切断阀本体24的压缸18相连通，所述电磁阀24设置于切断阀本体25的气缸6上且与气缸6内的气缸内活塞19的前后两侧联通，所述电磁阀24上连接有现场控制端23，所述现场控制端23上连接有远程控制端21，所述远程控制端21与孔板流量计20、压力变送器22相连接。

通过手动旋转手轮1上方的开合手柄4，来达到选择手动或气动的方式，当使用顺时针旋转,开合手柄4到位是选择手动启闭切断阀本体25，当使用逆时针旋转开合手柄4到位是选择气动关闭切断阀本体25，开合手柄4处于逆时针到位状态，切断阀本体25处于气动驱动状态。

当管线流量过大、超过限定值时，远程控制端21收到孔板流流量计20的流量超标脉冲输出信号，电磁阀24动作，气路连通，实现切断阀本体25快速关闭；当管线压力急剧上升、超过限定值时，介质进入压缸18，介质自身压力带动阀杆5，阀杆5带动阀瓣12作直线运动，迅速向下切断第一通道15和第二通道16之间的连通，实现对介质的切断，保证系统安全。

切断阀本体25具有位置指示功能，设置有现场控制端23和远程控制端21，可对切断阀本体25的开合度进行控制，在有现场控制端23和远程控制端21均可检测到阀门的位置状态以实现远程命令和原地操作。

阀门完成一次启闭动作后，需要对阀门进行手动复位，阀门才能正常工作，操作溢流阀27对液压单向阀28进行放空，等待1分钟左右，完成放空动作；操作液压单向阀28对压缸18进行压力放空（注意不得将放空口朝人），等待1分钟左右，完成放空动作；控制电磁阀24使其达到水平位置；将开合手柄4逆时针旋转到位，进行手动操作。旋转手轮1将阀门开启；再控制电磁阀23、液压单向阀28、溢流阀27复位，最后将开合手柄4顺时针旋转到位，进入气动操作状态。

本发明的有益效果是：设置两路气路切断，同时实现流量过载和压力超过限定压力时自动切断，安全可靠性高；采用升降式阀杆5使阀瓣12沿流体的中心线作直线运动，缩短阀门的启闭行程，实现紧急情况下的快速切断；自力式安全切断阀的启闭件是采用塞形的阀瓣12，密封面呈锥形，具有多重复合密封结构，保证阀门良好的密封性能；采用自身介质压力、流量特性实现安全切断，无需外接气源，阀门结构简单，占地面积小，操作方便。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (5)

1.一种安全切断阀，包括切断阀本体（25），所述切断阀本体（25）由阀体（17）、阀座（14）、阀盖（11）组成，所述阀体（17）上设有第一通道（15）、第二通道（16），其特征在于：所述阀盖（11）上由下至上依次设有支架（9）、气缸（6）、手轮（1），所述阀座（14）内设有阀杆（5），所述阀杆（5）为升降式结构，所述阀杆（5）的下端设有用于阻断第一通道（15）、第二通道（16）的阀瓣（12），所述阀杆（5）的上端依次穿过阀盖（11）、支架（9）、气缸（6）与手轮（1）相连接，所述支架（9）与阀盖（11）之间设有填料压盖（10），所述支架（9）与阀杆（5）之间设有压缸（18），所述压缸（18）内设有固定于阀杆（5）上的活塞（13），所述气缸（6）内设有固定于阀杆（5）上气缸内活塞（19）。

2.根据权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于：所述阀瓣（12）为塞型结构，且密封面为锥形结构。

3.根据权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于：所述手轮（1）上侧设有开合手柄（4），所述开合手柄（4）上设有指示罩（2），所述指示罩（2）内设有指示针（3）。

4.根据权利要求1所述的安全切断阀，其特征在于：所述气缸（6）的上下两侧分别设有气缸上法兰（7）、汽缸下法兰（8），所述气缸（6）通过汽缸下法兰（7）与支架（9）相连接。

5.根据权利要求1-4所述的安全切断阀的控制系统，其特征在于：包括切断阀本体（25），还包括孔板流量计（20）、压力变送器（22）、电磁阀（24）、液压油缸（26）、溢流阀（27）、液控单向阀（28），所述孔板流量计（20）、压力变送器（22）、液压油缸（26）、溢流阀（27）设置于切断阀本体（25）的阀后，所述液控单向阀（28）设置于切断阀本体（25）的阀前，所述液压油缸（26）与溢流阀（27）相连通，所述溢流阀（27）、液控单向阀（28）与切断阀本体（24）的压缸（18）相连通，所述电磁阀（24）设置于切断阀本体（25）的气缸（6）上且与气缸（6）内的气缸内活塞（19）的前后两侧联通，所述电磁阀（24）上连接有现场控制端（23），所述现场控制端（23）上连接有远程控制端（21），所述远程控制端（21）与孔板流量计（20）、压力变送器（22）相连接。