CN108240493A - 防爆波通风阀门以及包含该阀门的通风系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆波通风阀门，其包括阀体(1)，阀体内腔为该阀门的空气进出通道(7)，该阀门还包括设于阀体内腔的阀板(2)以及归位机构，所述归位机构包括分设于阀板左右两侧的压缩弹簧，通风系统正常运行时阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置，当外部压力大于设定压力时阀板移动，其端面封堵住空气进出通道的进风口，以封闭所述空气进出通道。还公开了一种包含上述阀门的通风系统。该通风阀门结构简单可靠、便于安装拆卸，且能够使通风系统有效地应对室外爆炸冲击波或龙卷风。

Description

防爆波通风阀门以及包含该阀门的通风系统

技术领域

本发明属于阀门技术领域，涉及一种防爆波通风阀门以及包含该防爆波通风阀门的通风系统。

背景技术

第三代核电站的部分厂房有防爆炸冲击波要求，并且延续了二代核电站需要防止室外龙卷风的要求，而通风系统的室外新风口和排风口在正常工况下需要持续通风，爆炸冲击波(或龙卷风)出现后，通风口成为冲击波(或高负压)传入室内的路径。为此，需要在通风口设置防爆波阀门，该阀门需要能够实现以下功能：正常状态下不影响通风，在爆炸冲击波(或龙卷风)到来后能够关闭，以防止冲击波(或高负压)对室内人员设备造成伤害。

目前我国的第三代核电项目的防爆波阀门阀芯均是采用国外产品，但这类产品大多结构复杂。比如其中一种国外产品的阀芯为圆柱体，该圆柱体位于通风通道内，并利用扭力弹簧对其进行限位和复位。但这种阀门结构复杂，其拆卸安装不方便。另外，这类阀芯价格昂贵，且可能存在出口受限的问题，对推进我国核电机组的出口形成障碍。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种结构简单可靠，便于安装拆卸，且能够使通风系统有效地应对室外爆炸冲击波或龙卷风的防爆波通风阀门以及包含该通风阀门的通风系统。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种防爆波通风阀门，包括阀体，阀体内腔为该阀门的空气进出通道，其中，该阀门还包括设于阀体内腔的阀板以及归位机构，所述归位机构包括分设于阀板左右两侧的压缩弹簧，通风系统正常运行时阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置，当外部压力大于设定压力时阀板移动，其端面封堵住空气进出通道的进风口，以封闭所述空气进出通道。

优选的是，所述阀体内腔内还设有支撑导向杆，所述阀板上开有导向槽，支撑导向杆的一端与阀体固定，另一端卡设于阀板的导向槽内。

更优选的是，所述支撑导向杆采用圆柱杆。

优选的是，所述导向槽设于阀板前端面和/或后端面的中部，单个导向槽内的支撑导向杆的数量为两根。

优选的是，所述压缩弹簧的弹力等于该阀门的设定压力。

更优选的是，压缩弹簧的两端分别与阀板和阀体相抵触。

进一步优选的是，所述阀体上与压缩弹簧相对应的位置设有弹簧盖，压缩弹簧能够从弹簧盖中取出。

优选的是，阀板左右两侧中，每一侧设置的压缩弹簧数量为两个，该两个压缩弹簧对称分布于阀板的左端面/右端面上；或者，每一侧设置的压缩弹簧数量为一个，该压缩弹簧对应设置在阀板左端面/右端面中部。

优选的是，所述阀体内腔分为三段，即依次连通的左段、中段和右段，所述阀板容纳于中段内，阀板靠近左段的一端端面能够将左段与中段的连接处完全封闭，阀板靠近右段的一端端面能够将右段与中段的连接处完全封闭。

更优选的是，所述中段的形状为弧形，阀板的形状为近长方体形，阀板封闭空气进出通道时与左段或右段贴合的部位设置为与中段的弧形相适配的弧形。

本发明还提供一种通风系统，其包括通风阀门，所述通风阀门采用上述的阀门。

本发明防爆波通风阀门的有益效果如下：

该阀门在通风系统运行正常的情况下，由于阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置(即常规位置)，其内部的空气进出通道贯通，因此能够满足正常通风的需要；当室外出现冲击波并且冲击波波及阀门的压力大于阀门的设定压力时，阀板在该冲击波的作用下能够移动至封闭所述空气进出通道的位置(即非常规位置)，即使得阀门关闭，以防止冲击波进入室内，从而可保护室内人员及设备，待冲击波的压力下降至低于阀门的设定压力或消失后，阀板在归位机构的作用下能够复位，即阀板移动至其常规位置，从而使阀门自动打开，恢复通风；当室外出现龙卷风并且龙卷风在阀门处的负压值大于阀门的设定压力时，阀板在该负压值的作用下能够移动至非常规位置，从而封闭空气进出通道，即使得阀门关闭，以防止龙卷风危及室内人员及破坏设备，待龙卷风在阀门处的负压值下降至低于阀门的设定压力或消失后，阀板在归位机构的作用下能够复位，即阀板移动至其常规位置，从而使阀门自动打开，恢复通风。可见，该阀门的隔离、触发及主要功能均不依赖于外界的动力输入，因此具有非能动特性和高可靠性。

压缩弹簧可呈自由态放入阀体中，也可以一端或两端固定放入，可见该阀门还具有结构简单、易于制作、成本低廉等优点。

本发明防爆波通风阀门特别适用于各种通风系统中。

附图说明

图1为本发明具体实施例1中防爆波通风阀门的结构示意图；

图2为本发明具体实施例2中防爆波通风阀门的外形图；

图3为通风系统正常运行时图1中防爆波通风阀门的剖面图；

图4为爆炸冲击波到来时图1中防爆波通风阀门的剖面图；

图5为龙卷风到来时图1中防爆波通风阀门的剖面图。

图中：1-阀体，2-阀板，3-支撑导向杆，4-左侧弹簧，5-右侧弹簧，6-弹簧盖，7-空气进出通道。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种防爆波通风阀门，其包括阀体，阀体内腔为该阀门的空气进出通道，该阀门还包括设于阀体内腔的阀板以及归位机构，所述归位机构包括分设于阀板左右两侧的压缩弹簧，通风系统正常运行时阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置，当外部压力大于设定压力时阀板移动，其端面封堵住空气进出通道的进风口，以封闭所述空气进出通道。

本实施新型还提供一种通风系统，其包括通风阀门，所述通风阀门采用上述阀门。

实施例1：

本实施例中各部件名称中所涉及到的“左”“右”“前”“后”等方位名词(比如下文中提到的“左侧弹簧”、“右侧弹簧”、“左端面”)是根据附图1-5中各个部件在纸面上的位置为了方便叙述各个部件的相对位置关系而进行的描述，这些方位名词并不代表对该部件所处位置进行绝对的方位限定，比如“左侧弹簧”也可以用“第一弹簧”来命名，“右侧弹簧”也可以用“第二弹簧”来命名。

本实施例中的阀门是一种通风系统中使用的防爆波通风阀门。如图1所示，本实施例中的防爆波通风阀门包括阀体1，阀体上开有内腔，阀体内腔即为该阀门的空气进出通道7。如图3-5所示，该阀门还包括阀板2以及能使阀板自动归位的归位机构。阀板2设于阀体内腔(空气进出通道)中，用于在爆炸冲击波(或龙卷风)到来后封闭所述空气进出通道7。

本实施例中，阀体1和阀板2均采用碳钢、不锈钢或各类合金钢制成。

所述归位机构包括分设于阀板的左侧和右侧的压缩弹簧，即左侧弹簧5和右侧弹簧4，左侧弹簧5和右侧弹簧4对阀板2的作用力相等，通风系统正常运行时阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置(常规位置)，当外部压力大于该阀门的设定压力时阀板移动至其端面能够封堵住空气进出通道的进风口位置(非常规位置)，以使阀板封闭所述空气进出通道7。

优选的，阀体内腔内还设有支撑导向杆3，阀板上开有导向槽，支撑导向杆的一端与阀体固定，另一端卡设于阀板的导向槽内。本实施例中，导向槽设于阀板的前端面和/或后端面的中部。以保证阀板2在移动时仅能够沿着导向槽作平移运动。优选的，支撑导向杆3采用圆柱杆，以能够减少导向槽与支撑导向杆之间的接触面积，减小摩擦。更优选的，一个导向槽内所采用的支撑导向杆的数量为两根，即在一个导向槽内，支撑导向杆采用双圆柱杆设计。

阀体内腔采用中部大两端小的结构，以用于容纳阀板2，而又使阀板无法脱离阀体内腔。本实施例中，阀体内腔分为三段，即依次连通的左段、中段和右段。阀板2容置于中段内，阀板靠近左段的左端面能够将左段与中段的连接处完全封闭，阀板靠近第右段的右端面能够将右段与中段的连接处完全封闭。本实施例中，中段的体积大于左段和右段，阀板的高度高于左段和右段的高度，阀板的长度也长于左段和右段。

优选的，中段的形状为弧形，以减少阀门在正常通风时的阻力。本实施例中，阀板2的形状为近长方体形(即其形状很接近长方体)，由于阀板移动至非常规位置时是与左段或右段(空气进出通道的进风口)贴合，因此可以相应地将阀板的左端面或右端面上与左段或右段贴合的部位也设置为弧形，该弧形与中段的弧形相适配，以使两者能够完全贴合。

本实施例中，各个压缩弹簧的两端分别与阀板和阀体相抵触，但是压缩弹簧不与阀体和阀板进行固定连接。优选左侧弹簧5和右侧弹簧4对称分布。

其中，压缩弹簧的弹力决定了阀板动作的最小冲击力，即阀板每一侧的压缩弹簧的弹力等于该阀门的设定压力，从而可以根据实际要求的设定压力来选择具有相应弹力的压缩弹簧，并且可以通过更换压缩弹簧的来调整设定压力(最小关闭压力)。

优选的，阀体上与每个压缩弹簧相应的位置设有弹簧盖6，打开弹簧盖6，就能够将压缩弹簧从弹簧盖6中取出，以便于对压缩弹簧进行安装更换或检修。

阀板每一侧的压缩弹簧的数量决定了压缩弹簧的安装位置。如图1所示，本实施例中，阀板左右两侧每个侧面上对应的压缩弹簧的数量为两个，则阀板两侧的压缩弹簧的数量为四个。即左侧弹簧5的数量为两个，该两个压缩弹簧对称分布于阀板左端面的两端；右侧弹簧4的数量为两个，该两个压缩弹簧对称分布于阀板右端面的两端。

相应地，弹簧盖6的数量为四个，四个弹簧盖的位置分别与四个压缩弹簧的位置相对应。

当然，阀板每一侧的压缩弹簧的数量也可以采用多个(三个以上)，具体可根据实际情况来设置多个压缩弹簧的位置，以使多个压缩弹簧对应布置在阀板的不同位置上。

如图3所示，在通风系统的正常运行工况下，支撑导向杆3在阀板2的导向槽内，右侧弹簧4和左侧弹簧5对阀板2的力量相等，阀板2处于阀体内腔中段的常规位置，此时阀板不与阀体内腔接触，不会隔断气流的贯通，以保证通风系统正常运行时的取风或排风。

如图4所示，当室外出现冲击波并且冲击波波及阀门的压力大于该阀门的设定压力时，阀板2在支撑导向杆3的作用下沿着导向槽向左移动，直至阀板紧靠阀体内腔的左侧进风口，即阀板的左端面将阀体内腔的左段与中段的连接处完全封闭，右侧弹簧4伸长，左侧弹簧5被压缩，空气进出通道7关闭，并阻止压力的传播，防止冲击波进入室内，保护室内人员及设备。

如图5所示，当室外出现龙卷风并且龙卷风波及阀门的压力大于该阀门的设定压力时，阀板2阀板2在支撑导向杆3的作用下沿着导向槽向右移动，直至阀板靠紧阀体内腔的右侧进风口，即阀板的右端面将阀体内腔的右段与中段的连接处完全封闭，右侧弹簧4被压缩，左侧弹簧5伸长，空气进出通道7关闭，并阻止压力的传播，防止龙卷风负压引起对室内人员及设备的伤害。

待冲击波或龙卷风下降低于设定压力或消失后，阀板2在压缩弹簧的弹簧力作用下(即右侧弹簧4和左侧弹簧5的推力差)移动到其常规位置(即图3中的位置)，阀门实现自动打开，恢复通风。

可见，该阀门的隔离、触发及其主要功能均不依赖于外界的动力输入，因此具有非能动特性和高可靠性。

本实施例中的阀门主要是针对第三代核电设备的国产化而进行的设置，其为通风系统应对室外爆炸冲击波和龙卷风提出了切实可行的设备设计方案，实现了防爆炸冲击波阀门的国产化。

本实施例中还公开一种通风系统，该通风系统包括本实施例中的通风阀门。优选的，该通风系统中包括多个上述通风阀门，以使本实施例中的阀门可以组合使用。具体来说，根据通风系统风量与允许压降的要求，可以将多个上述通风阀门组合使用，多个通风阀门可以组合安装在一个框架上，或分别安装在不同的框架上。

本实施例中的防爆波通风阀门特别适用于核电站的通风系统中，当然该阀门也可用于非核电站项目的具有类似功能要求的通风系统中。

实施例2：

如图2所示，本实施例与实施例1的不同之处在于：阀板每一侧压缩弹簧的数量不同、弹簧盖的位置不同。

本实施例中，阀板每一侧的压缩弹簧的数量为一个，每个压缩弹簧对应阀板左右端面的中部。具体地，即左侧弹簧5的数量为一个，左侧弹簧设置在阀板的左端面中部，右侧弹簧4的数量为一个，右侧弹簧设置在阀板的右端面中部，且左侧弹簧和右侧弹簧对应设置。

相应地，弹簧盖的数量为两个，阀体两个弹簧盖的位置分别与左侧弹簧和右侧弹簧的位置相对应。需要说明的是，由于阀板与阀体的中心位置重合，而弹簧盖是设置在阀体外壁上的，图1中此处位置为空，因此本实施例中为了方便设置弹簧盖6，阀体外壁的结构与图1中的结构略有不同，即在阀体在对应空气进出通道中部的位置具有外壁，以用于安装弹簧盖。

本实施例中阀门的其他结构均与实施例1中相同，这里不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种防爆波通风阀门，包括阀体(1)，阀体内腔为该阀门的空气进出通道(7)，其特征在于，该阀门还包括设于阀体内腔的阀板(2)以及归位机构，所述归位机构包括分设于阀板左右两侧的压缩弹簧，通风系统正常运行时阀板处于阀体内腔的能使空气进出通道保持气流通畅的位置，当外部压力大于设定压力时阀板移动，其端面封堵住空气进出通道的进风口，以封闭所述空气进出通道。

2.如权利要求1所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述阀体内腔内还设有支撑导向杆(3)，所述阀板上开有导向槽，支撑导向杆的一端与阀体固定，另一端卡设于阀板的导向槽内。

3.如权利要求2所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述支撑导向杆采用圆柱杆；所述导向槽设于阀板前端面和/或后端面的中部，单个导向槽内的支撑导向杆的数量为两根。

4.如权利要求1所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述压缩弹簧的弹力等于该阀门的设定压力。

5.如权利要求4所述的防爆波通风阀门，其特征在于，压缩弹簧的两端分别与阀板和阀体相抵触。

6.如权利要求5所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述阀体上与压缩弹簧相对应的位置设有弹簧盖(6)，压缩弹簧能够从弹簧盖中取出。

7.如权利要求6所述的防爆波通风阀门，其特征在于，阀板左右两侧中，每一侧设置的压缩弹簧的数量为两个，该两个压缩弹簧对称分布于阀板的左端面/右端面上；或者，每一侧设置的压缩弹簧的数量为一个，该压缩弹簧对应设置在阀板左端面/右端面中部。

8.如权利要求1-7任一项所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述阀体内腔分为三段，即依次连通的左段、中段和右段，所述阀板容纳于中段内，阀板靠近左段的一端端面能够将左段与中段的连接处完全封闭，阀板靠近右段的一端端面能够将右段与中段的连接处完全封闭。

9.如权利要求8所述的防爆波通风阀门，其特征在于，所述中段的形状为弧形，阀板的形状为近长方体形，阀板封闭空气进出通道时与左段或右段贴合的部位设置为与中段的弧形相适配的弧形。

10.一种通风系统，包括通风阀门，其特征在于，所述通风阀门采用权利要求1-9任一项所述的阀门。