CN109282062A - 温度压力安全阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及安全阀领域，特别涉及温度压力安全阀。温度压力安全阀包括阀体，阀体内设有阀芯座、熔融安全块、阀芯，阀芯座与阀芯之间顶装有自复位弹性件，阀芯座通过所述自复位弹性件压装在熔融安全块上，阀芯在所述自复位弹性件的作用下封堵阀口，阀体上设有在熔融安全块熔融后供熔液流出的熔液出口。在压力容器内的压力超过自复位弹性件对阀芯的作用力时，自复位弹性件被压缩，阀口被缓慢打开，压力容器内的高压流体经过泄压口流出实现超压泄压。在温度升高后，熔融安全块熔化通过熔液出口流出，阀芯座向远离阀芯的方向移动，自复位弹簧对阀芯的作用力完全丧失，阀芯被完全打开，从而实现压力容器内的流体迅速完全泄压，保证压力容器的安全。

Description

温度压力安全阀
技术领域
本发明涉及安全阀领域，特别涉及温度压力安全阀。
背景技术
目前，高压容器一般都设有安全阀，以防止因为容器内的气体压力或者环境温度过高引起的安全隐患，现有的高压容器的安全阀主要分为压力安全阀和温度安全阀两种。现有的高压容器用温度安全阀在环境温度超过设定温度后能够开启实现泄压，但是这种温度安全阀在压力容器内的压力超过安全值后不能泄压；现有的压力安全阀在高压容器内的压力超过设定值后能够开启进行泄压，但是压力安全阀不能根据环境温度控制安全阀的启闭以保护压力容器的安全。另外，现有的压力安全阀多采用螺旋压缩弹簧，当设定的压力较高时，安全阀尺寸较大，难以实现安全阀的小型化。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够实现根据压力和温度开启泄压以保证高压容器安全的温度压力安全阀。
为实现上述目的，本发明的温度压力安全阀的第一种技术方案为：温度压力安全阀包括具有阀口和泄压口的阀体，阀体内设有阀芯座、熔融安全块、用于封堵阀口的阀芯，阀芯座与阀芯之间顶装有自复位弹性件，阀芯座通过所述自复位弹性件压装在熔融安全块上，阀芯在所述自复位弹性件的作用下封堵阀口，阀体上设有在熔融安全块熔融后供熔液流出的熔液出口。
本发明的温度压力安全阀的第二种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第一种技术方案的基础上，所述阀体包括本体和螺纹连接在本体上的螺套，所述熔融安全块通过所述螺套与阀芯座顶压配合，所述螺套的开口构成所述熔液出口，螺套方便阀体内零部件的装配。
本发明的温度压力安全阀的第三种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第二种技术方案的基础上，所述熔融安全块通过所述阀芯座压装在螺套内，方便熔融安全块的更换和装配。
本发明的温度压力安全阀的第四种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第一种或者第二种或者第三种技术方案的基础上，所述阀芯座滑动密封装配在阀体内，保证阀口打开后不会从泄压口外的其他通道流出。
本发明的温度压力安全阀的第五种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第一种或者第二种或者第三种技术方案的基础上，所述阀芯座上设有供阀芯插入并与阀芯围成缓冲密封腔的缓冲槽，所述阀芯上设有用于连通所述缓冲密封腔与压力容器的减压孔，所述阀芯座通过缓冲槽的槽壁与阀芯滑动密封配合。减压孔可以降低自复位弹性件的受力，减小自复位弹性件的体积，实现安全阀的小型化。
本发明的温度压力安全阀的第六种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第一种或者第二种或者第三种技术方案的基础上，所述自复位弹性件为压缩碟簧，压缩碟簧弹性系数大，可以减小安全阀的尺寸。
本发明的温度压力安全阀的第七种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第一种或者第二种或者第三种技术方案的基础上，所述熔液出口处设有防溅多孔件。防溅多孔件防止熔融后的熔融安全块飞溅。
本发明的温度压力安全阀的第八种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第七种技术方案的基础上，所述防溅多孔件为防溅多孔件。
本发明的温度压力安全阀的第九种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第八种技术方案的基础上，所述防溅多孔件由锡青铜球形粉末松装烧结而成。
本发明的温度压力安全阀的第十种技术方案为：在本发明的温度压力安全阀的第七种技术方案的基础上，所述防溅多孔件与熔融安全块叠装在一起，防溅多孔件处于熔融安全块靠近熔液出口的一侧。
本发明的有益效果为：本发明的温度压力安全阀的阀体内设有阀芯、阀芯座和熔融安全块，阀芯用于封堵阀口以阻止阀口与泄压口连通，阀芯与阀芯座之间顶装有自复位弹性件，阀芯在自复位弹性件的作用下封堵阀口，在压力容器内的压力超过自复位弹性件对阀芯的作用力时，自复位弹性件被压缩，阀口被打开，泄压口与阀口连通，压力容器内的高压流体经过泄压口流出实现泄压。阀芯座通过自复位弹性件压装在熔融安全块上，在温度升高后，熔融安全块熔化通过熔液出口流出，此时阀芯座在自复位弹性件的作用下向远离阀芯的方向移动，自复位弹簧对阀芯的作用力下降，在压力容器内流体压力的作用下，阀芯被打开，压力容器内的流体泄压，保证压力容器的安全。
附图说明
图1是本发明的温度压力安全阀的具体实施例1的结构示意图；
图2是本发明的温度压力安全阀的具体实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明的温度压力安全阀的具体实施例，如图1所示，图1中箭头所指方向为阀口打开后流体的流动方向。温度压力安全阀包括阀体1，阀体1内设置有阀芯2和阀芯座3，阀芯2和阀芯座3在阀体1均可相对于阀体1移动。
阀体1具有泄压口11和用于与压力容器连接的阀口12，本实施例中的压力容器为高压气瓶，阀体1上设有外螺纹13，温度压力安全阀可以通过外螺纹连接到高压气瓶上，方便装配。
阀芯2沿阀口12的中心线方向导向滑动装配在阀芯座3上，阀芯2与阀芯座3之间压装有压缩碟簧4，在高压气瓶内的压力不超过设定值且环境温度不超过设定温度时，阀芯2通过压缩碟簧4封堵阀口12，阻止压力容器内的气体外泄。在压力容器内的气体压力超过设定值后，压力容器内的气体对阀芯2的压力大于压缩碟簧4对阀芯2的压力，阀芯2向远离阀口12的方向移动，阀口12被打开，泄压口11与阀口12连通，压力容器通过泄压口11泄压。本实施例中的压缩碟簧4构成顶装在阀芯座3与阀芯2之间的自复位弹性件。
阀体1内还设有熔融安全块5，阀芯座3通过压缩碟簧4压装在熔融安全块5上。本实施例中熔融安全块5由低熔点合金制成。阀体1上设有熔液出口14，熔融安全块5熔化后通过熔液出口14流出。熔融安全块5熔化后，受压缩碟簧4的作用，阀芯座3会挤压熔化后的熔融安全块5，此时熔融安全块5熔化后的熔液受力容易飞溅，为了避免熔液飞溅出熔液出口14，本实施例中，熔液出口14处设有防溅多孔件6，防溅多孔件6能够防止熔液飞溅对温度压力安全阀周围的工作人员造成伤害，同时也能够避免对周围工件造成损坏。防溅多孔件6由锡青铜球形粉末松装烧结而成，防溅多孔件6与熔融安全块5叠装在一起，防溅多孔件6处于熔融安全块5靠近熔液出口14的一侧。
压缩碟簧4套装在阀芯2上，本实施例中，阀芯2包括用于与阀口12配合的封堵段21、碟簧安装段22及阀芯座配合段23，压缩碟簧4套装在碟簧安装段22上。
为了实现温度压力安全阀的小型化，阀芯座3上设有供阀芯2的阀芯座配合段23插入的缓冲槽32，阀芯座配合段23上设有阀芯密封圈231，阀芯座配合段23通过阀芯密封圈231与缓冲槽32的槽壁滑动密封配合，阀芯座配合段23与缓冲槽32围成缓冲密封腔，阀芯2上设有贯穿阀芯2的减压孔22，减压孔22用于连通压力容器与缓冲密封腔，保证缓冲密封腔内的压力与压力容器内的压力始终相等，从而降低压缩碟簧4的受力，减小压缩碟簧4的尺寸，实现温度压力安全阀的小型化。
本实施例中，阀体1包括本体15和螺纹连接在本体15上的螺套16，熔融安全块5通过螺套16压装在阀芯座3上并与阀芯座3顶压配合，螺套16的开口构成熔液出口14。本实施例中的防溅多孔件6和熔融安全块5叠装在螺套16内，熔融安全块5通过压缩碟簧4顶装在螺套16内。阀芯座3上设有阀芯座密封圈31，阀芯座3通过阀芯座密封圈31与本体15滑动密封配合，防止阀口12打开后气体经过泄压口11之外的其他通道泄露。本实施例中，泄压口11用于与气体回收装置连接，既能够防止泄露的气体污染大气，也能够节省成本。
本实施例中，阀芯2的阀芯座配合段23与阀芯座3上的缓冲槽沿阀口12的中心轴线延长方向导向滑动配合，阀芯座3沿阀口12的中线轴线延长方向导向滑动装配在阀体1内，保证阀芯2运动过程中的稳定性。
温度压力安全阀能够适用于较高压力的压力容器。本实施例中，当高压气瓶的压力超过限定值87.5MPa时，高压气体作用于阀芯2两端的压力差大于压缩碟簧4对阀芯2的作用力，阀芯2向远离阀口12方向移动，阀口12被打开，压力容器内的高压流体经过泄压口11流出实现泄压。在高压气瓶所处的环境温度超过110℃时，熔融安全块5熔化，从熔液出口14流出，防溅多孔件6可以降低熔融合金的流动速度，防止飞溅，此时由于熔融安全块5融化后流出而使阀芯座3在轴向方向上具有一定的活动空间，阀芯座3在压缩碟簧4的作用下向远离阀口12的方向移动，压缩碟簧4的对阀芯2的弹力减小，阀芯2在压力容器内的高压气体的压力作用下向远离阀口12的方向移动，阀口12被打开，泄压口11与阀口12连通，压力容器内的气体通过泄压口11泄压，保证压力容器的安全。
本发明的温度压力安全阀可以设定泄压温度和泄压压力，在环境温度超过设定的泄压温度或者高压气瓶内的气体压力超过设定的泄压压力后，温度压力安全阀均能够打开并通过泄压口11泄压。
本发明的温度压力安全阀的具体实施例2，如图2所示，本实施例中，阀芯202与阀芯座203之间的自复位弹性件为螺旋压缩弹簧204。
本发明的温度压力安全阀的其他实施例中，上述防溅多孔件也可以是其他耐热的合金多孔材料铸成或者机加工成型，当然阀芯座的熔液出口处还可以不设置防溅多孔件，而在熔液出口的外设置防护罩。
其他实施例中，上述减压孔也可以不设，此时需要增大碟簧的规格以适用于高压力的压力容器。
其他实施例中阀芯可以与阀体滑动密封配合，此时阀芯座活动装配在阀体内即可。

Claims (10)

1.温度压力安全阀，其特征在于：包括具有阀口和泄压口的阀体，阀体内设有阀芯座、熔融安全块、用于封堵阀口的阀芯，阀芯座与阀芯之间顶装有自复位弹性件，阀芯座通过所述自复位弹性件压装在熔融安全块上，阀芯在所述自复位弹性件的作用下封堵阀口，阀体上设有在熔融安全块熔融后供熔液流出的熔液出口。
2.根据权利要求1所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述阀体包括本体和螺纹连接在本体上的螺套，所述熔融安全块通过所述螺套与阀芯座顶压配合，所述螺套的开口构成所述熔液出口。
3.根据权利要求2所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述熔融安全块通过所述阀芯座压装在螺套内。
4.根据权利要求1或2或3所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述阀芯座滑动密封装配在阀体内。
5.根据权利要求1或2或3所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述阀芯座上设有供阀芯插入并与阀芯围成缓冲密封腔的缓冲槽，所述阀芯上设有用于连通所述缓冲密封腔与压力容器的减压孔，所述阀芯座通过缓冲槽的槽壁与阀芯滑动密封配合。
6.根据权利要求1或2或3所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述自复位弹性件为压缩碟簧。
7.根据权利要求1或2或3所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述熔液出口处设有防溅多孔件。
8.根据权利要求7所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述防溅多孔件烧结成型。
9.根据权利要求8所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述防溅多孔件由锡青铜球形粉末松装烧结而成。
10.根据权利要求7所述的温度压力安全阀，其特征在于：所述防溅多孔件与熔融安全块叠装在一起，防溅多孔件处于熔融安全块靠近熔液出口的一侧。
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