CN108533765B - 一种智能自清理单向翻板隔爆阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能自清理单向翻板隔爆阀，其包括翻板、双重锤、角度传感器、防堵传感器、自锁装置、喷吹口、法兰、顶盖和阀体。所述翻板的状态由除尘设备下游的风机控制，当风机开启时翻板阀会缓慢打开，当风机工作一段时间后翻板阀可以张开一定的角度能够使介质进行传输，风机停止工作时翻板在重力作用下关闭与法兰的平面相切合，形成机械密封。爆炸发生时，翻板受冲击波和压力作用迅速关闭，使其在极短的时间内切断管道中爆炸产生的火焰和压力的传播，将爆炸隔离在一定的区域内，降低爆炸对生命财产的危害。

Description

一种智能自清理单向翻板隔爆阀

技术领域

本发明涉及安全防爆技术，具体涉及一种用于具有爆炸性粉尘环境的隔爆阀。

背景技术

近年来，粉尘爆炸事故频发，引起了社会各界的高度重视。2014.1.1—10.31(304天)，共发生73起爆炸事故，共造成213人死亡，696人受伤，其中粉尘爆炸32起，41人死亡。2014年8月2日7时33分，江苏昆山开发区中荣金属制品有限公司发生铝合金抛光粉尘爆炸，造车75死，185伤，是我国建国以来发生的最大一起粉尘爆炸事故，初次爆炸发生在除尘管道至除尘器区间，火焰通过除尘管道传至抛光台，进而引起整个车间的二次爆炸。

粉尘爆炸压力速率比爆炸气体小，但燃烧时间长，产生的能量大，破坏程度大；粉尘易吸附在工作人员身上，爆炸时易造成人员大面积烧伤；粉尘不完全燃烧产生大量的CO，或粉尘(如塑料)自身分解产生有毒有害气体，会造成中毒死亡。一次爆炸将地面粉尘扬起，使空间达到极限浓度而形成“二次爆炸”，二次爆炸的破坏程度和范围往往比一次爆炸更严重。所以急需一种隔爆装置将爆炸产生的火焰与压力控制在一定区域内，降低爆炸对生命财产的危害。

申请号为201710161036.1公开了一种常闭式单向隔爆阀。该常闭式单向隔爆阀由阀盖，阀瓣和管法兰组成。通过除尘风机控制阀瓣的开启状态，风机运行一段时间后阀瓣开启至一个可以传输介质的状态，当风机停止运行时阀瓣在重力作用下自行关闭与管法兰切面相切合，爆炸发生时阀瓣在冲击波的作用下关闭。该常闭式单向隔爆阀在爆炸使用过程中阀瓣在冲击波和爆炸压力的作用下容易变形不能形成良好的密封效果，当阀瓣的转动行程范围内出现物料堵塞时，阀瓣可能受物料堆积的影响无法正常关闭，不能起到隔爆的作用。

申请号为201710107471.6公开了一种管压式隔爆阀。该管压式隔爆阀由储气罐和管压阀组成。在连接储气罐与管压阀的通道上设有脉冲电磁阀，储气罐的进口管道上设有第一电磁阀，储气罐上设有用于检测储气罐内部压力的传感器，压力传感器与第一电磁阀连接，在管压阀的出口管道设有第二电磁阀，脉冲电磁阀与用于检测爆炸信号的传感器连接，该传感器与第二电磁阀连接。当传感器检测的爆炸信号时，发出信号控制脉冲电磁阀打开，第二电磁阀关闭，将储气罐中的气体灌入管压阀中，管压阀关闭将爆炸隔离在一定的区域范围内。该管压式隔爆阀的气囊在变形过程中可能嵌入阀瓣与管口密封面，导致阀门无法正常关闭。当阀瓣的转动行程范围内出现粉尘沉积时，阀瓣可能受到粉尘沉积的影响无法正常关闭，不能起到隔爆的作用。

发明内容

本发明很好的解决了目前粉尘防爆行业隔爆阀使用过程中存在的因粉尘沉积导致阀瓣无法正常关闭的问题。能够将爆炸隔离在一定的范围内，有效降低爆炸对生命财产的危害。

本发明的技术方案为：

一种智能自清理单向翻板隔爆阀，其特征在于：其包括翻板、重锤、角度传感器、防堵传感器、自锁装置、喷吹口、法兰、顶盖和阀体。所述阀体前后两端分别设有下游法兰和上游法兰，所述阀体内部靠近上游法兰一侧设有翻板，所述翻板上固定连接轴，所述轴两端穿出阀体左右两端，所述轴穿出部分分别固定连接重锤形成双重锤结构，所述翻板能够随着轴旋转开启或闭合，所述翻板开启方向为翻板底部向下游法兰方向开启，所述阀体外部左右两侧分别设有自锁装置，当翻板闭合时，重锤底部的连杆嵌入自锁装置中。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀的防堵传感器由激光发射器和激光接收器组成，分别安装在阀体底部上游法兰圆管末端(阀体和管道贴合部位)两侧，激光传感器通过蓝宝石玻璃视窗实现对其保护。当翻板转动行程范围内无粉尘沉积时，防堵传感器发出正常的信号；当翻板转动行程范围内出现粉尘沉积时，激光接收器不能接收正常的信号，防堵传感器发出报警信号，表明出现物料堵塞，需要对隔爆阀进行清灰。通过防堵传感器可以有效解决因为物料堵塞导致翻板无法正常关闭的问题。所述智能自清理单向翻板隔爆阀的角度传感器安装在隔爆阀的外部轴上，通过角度传感器可以获取阀体内翻板的开启角度，翻板的开启角度可通过隔爆阀下游的风机控制。当开启角度未达到设定角度，表明下游风机风量不足，风机风量不足时物料易堵塞导致翻板不能正常关闭。根据角度传感器获取翻板的开启角度调节下游风机的流量减少物料堵塞现象的发生。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀在所述轴的两端分别连接重锤(双重锤)，当爆炸发生时所述轴在双重锤的作用下左右两端受力均衡，可以避免轴在单重锤和爆炸压力波的作用下变形或者扭断。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀自锁装置由连接弹簧的楔形柱和限位槽组成。爆炸时，重锤连杆压迫楔形柱使之后退，在连杆进入限位槽后楔形柱在弹簧作用下弹出，将重锤连杆锁定在限位槽中。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀的状态由除尘设备下游的风机控制，风机设置在下游法兰一侧，当风机开启时，风机吸气，翻板阀会缓慢打开，当风机工作一段时间后翻板阀可以张开一定的角度能够使介质进行传输，风机停止工作时翻板在重力作用下关闭与法兰的平面相切合，形成机械密封。爆炸发生时，翻板受冲击波和压力作用迅速关闭，使其在极短的时间内切断管道中爆炸产生的火焰和压力的传播，将爆炸隔离在一定的区域内，降低爆炸对人和设备的危害。

所述阀体顶部设有顶盖，所述阀体底部为半圆柱型封底。

优选的，在上述技术方案中，防堵传感器可以实时监测翻板的转动行程范围内是否有粉尘沉积，当出现粉尘沉积时及时进行清灰避免翻板由于粉尘沉积不能正常关闭。

优选的，在上述技术方案中，角度传感器可以监测翻板的开启角度，实现对风速的监控。当风速足够时，不易出现粉尘积聚。

优选的，在上述技术方案中，双重锤可以避免爆炸发生时连接翻板的轴在爆炸压力的作用下变形或者扭断。

优选的，在上述技术方案中，自锁装置可以阻止爆炸发生后由于负压的作用翻板突然打开。

优选的，在上述技术方案中，所述智能自清理单向翻板隔爆阀的翻板向上游法兰一侧凹陷，以增加阀板强度，并增加翻板的密封性能。

优选的，在上述技术方案中，所述智能自清理单向翻板隔爆阀阀体底部有喷吹口。

本发明的优点：

(1)设置防堵传感器，通过红外发送与接收监测粉尘沉积，出现粉尘沉积时可通过喷吹清理粉尘。

(2)在外部轴上设置角度传感器，可以获取翻板开度角，根据翻板的开启角度调节下游风机的风量，可以有效避免物料堵塞的现象发生。

(3)采用双重锤设计，隔爆阀的翻板与连接翻板的轴在爆炸发生受力均匀，避免连接翻板的轴变形或者扭断。

(4)采用自锁装置设计，隔爆阀的翻板在爆炸产生的压力和冲击波的作用下关闭，自锁装置能够阻止翻板受负压作用突然打开，以免发生二次爆炸；

(5)所述智能自清理单向翻板隔爆阀的翻板向一面凹陷，以增加阀板强度，并增加翻板的密封性能；

(6)在阀体底部设有清灰装置，当隔爆阀的灰尘达到一定数量之后不用打开顶盖，可以直接通过喷吹口进行清灰。

附图说明

图1为本发明实所述智能自清理单向翻板隔爆阀的示意图

图2为本发明所述智能自清理单向翻板隔爆阀正常使用时的示意图

图3为本发明所述智能自清理单向翻板隔爆阀爆炸发生时的示意图

其中，1重锤，2顶盖，3阀体，4上游法兰，5喷吹口，6翻板，8自锁装置，9把手，10防堵传感器，11角度传感器，12下游法兰。

具体实施方式

结合实施例和附图对所述智能自清理单向翻板隔爆阀的构思，具体结构以及产生的效果进行具体的详尽的描述，以充分理解本发明的目的、特征和效果。所述的实施例仅代表本发明的一部分实施例，而不是本发明的全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动而获得的其它实施例，均属于本发明的保护范围。

由图1至图3所示，本发明所述智能自清理单向翻板隔爆阀，包括阀体3，所述阀体3前后两端分别设有下游法兰12和上游法兰4，所述阀体3内部靠近上游法兰一侧设有翻板6，所述翻板6上固定连接轴，所述轴两端穿出阀体3左右两端，所述轴穿出部分分别固定连接重锤1，形成双重锤结构，所述翻板6能够随着轴旋转开启或闭合，所述翻板6开启方向为翻板底部向上游法兰方向开启，所述阀体3外部左右两侧分别设有自锁装置8，当翻板闭合时，重锤1底部嵌入自锁装置8中。

自锁装置由连接弹簧的楔形柱和限位槽组成。楔形柱头部位于限位槽的槽中，连接弹簧一侧设置于限位槽上远离阀体的一侧。爆炸时，重锤连杆压迫楔形柱使之后退，在连杆进入限位槽后楔形柱在弹簧作用下弹出，将重锤连杆锁定在限位槽中。

阀体3上部为长方体，底部为半圆柱型封底，底部为半圆柱型在使用过程中能够更好的与管道底部切合；顶盖2为长方体结构；下游法兰12和上游法兰4为圆柱形管道；重锤1上部把手9为圆柱形；翻板6通过轴安装在阀体内部；同时通过角度传感器11可以获取翻板开启的角度进而估算飞速；轴远离翻板的一端为重锤1，使用双重锤可以使翻板使用过程中受力均匀，防止连接翻板的轴在爆炸发生时变形或者扭断；爆炸发生在下游法兰12一侧，在爆炸发生时翻板能够在极短时间内关闭，将爆炸隔离在一定区域内；自锁装置8，使用自锁装置可以防止爆炸发生时翻板由于负压突然打开；阀体的底部为喷吹口5，喷吹口下部为防堵传感器10，传感器由激光发射器与激光接收器组成，当出现物料沉积时防堵传感器发出预警信号，此时需对隔爆阀进行清灰。本发明所述的智能自清理单向翻板隔爆阀下游发生爆炸时，翻板受冲击波和压力作用迅速关闭，切断火焰和压力的传播，将爆炸隔离在一定的区域内，降低爆炸的对人和设备的危害。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀在所述轴的一段设置自锁装置8，所述自锁装置可以阻止爆炸发生后由于负压的作用翻板6突然打开。设置自锁装置，可以防止爆炸发生时产生的负压使翻板打开，造成二次爆炸。本发明所述的智能自清理单向翻板隔爆阀的翻板能够阻止下游产生的爆炸继续向上游传播，有效避免二次爆炸的发生。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀的翻板6向一面凹陷同时采用环形加放射形结构的加强筋，可以增加翻板阀的强度，避免由于爆炸产生的冲击波使其变形，同时可以增加翻板的密封性能。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀的角度传感器安装在外部轴上，通过角度传感器可以获取翻板开启角度，进而估算风速，避免由于风力不足隔爆阀出现粉尘沉积而不能起到隔爆的作用。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀的防堵传感器(包括激光发射器和激光接收器)分别安装在隔爆阀底部末端(翻板和管道贴合部位)两边，当出现粉尘层积时传感器发出预警信号，此时需要对隔爆阀进行清灰。

所述智能自清理单向翻板隔爆阀阀体3底部有喷吹口5。设置喷吹口，可以在不打开顶盖2通过喷吹口5对自发式翻板阀进行清灰。

如图2所示是智能自清理单向翻板隔爆阀正常工作时的示意图。当下游风机开始工作室时，翻板6会缓缓打开，风机工作一段时间后翻板会开启一定的角度能够进行介质的传输。当下游风机停止工作室，翻板在重力的作用下自行关闭与法兰切合形成机械密封。

如图3所示是智能自清理单向翻板隔爆阀爆炸发生时的示意图。当智能自清理单向翻板隔爆阀下游发生爆炸时，翻板6在爆炸产生的冲击波和压力的作用下迅速关闭，同时自锁装置8可以避免由于爆炸产生的负压使翻板突然打开，有效防止二次爆炸的发生。

Claims (3)

1.一种智能自清理单向翻板隔爆阀，其特征在于：包括阀体，所述阀体前后两端分别设有下游法兰和上游法兰，所述阀体内部靠近上游法兰一侧设有翻板，所述翻板上固定连接轴，所述轴两端穿出阀体左右两端，所述轴穿出部分两端分别连接重锤，所述翻板采取环形加放射形的蛛网结构加强筋，所述翻板能够随着轴旋转开启或闭合，所述翻板开启方向为翻板底部向下游法兰方向开启，所述翻板下方阀体底部两侧设有防堵传感器，所述防堵传感器包括激光发射器和激光接收器，所述激光发射器和激光接收器分别安装在翻板下方阀体底部两侧，所述阀体底部有喷吹口，所述阀体外部左右两侧分别设有自锁装置，当翻板闭合时，重锤底部嵌入自锁装置中，所述翻板向上游法兰一侧凹陷。

2.根据权利要求1所述的智能自清理单向翻板隔爆阀，其特征在于：所述阀体外部轴上设有角度传感器。

3.根据权利要求1所述的智能自清理单向翻板隔爆阀，其特征在于：所述阀体顶部设有顶盖，所述阀体底部为半圆柱型封底。