CN110848439A - 一种主动式双向隔爆快速插板阀及快速隔爆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种主动式双向隔爆快速插板阀及快速隔爆方法，插板阀包括阀体、可移动插板、压差传感器、气缸、气体发生器、压缩气瓶、控制器，阀体包括基准阀体和附加阀体，可移动插板与阀体内的轨道滑动连接；压差传感器安装在可移动插板两侧；气缸安装在附加阀体顶部，可移动插板与其活塞杆焊接；气体发生器与气缸无杆腔连通，压缩气瓶分别与气缸的无杆腔和有杆腔连通；气缸无杆腔和有杆腔分别连接有出气口电磁阀；气体发生器出口连接有快开阀，压差传感器、气体发生器、进气口电磁阀、快开阀与控制器电连接。本发明通过利用压差变化快速、主动闭合插板，通过可移动插板的重力及气缸内巨大压力双重限位锁定保证插板闭合状态，达到快速隔爆的目的。

Description

一种主动式双向隔爆快速插板阀及快速隔爆方法

技术领域

本发明属于粉尘爆炸隔爆装置技术领域，尤其涉及一种主动式双向隔爆快速插板阀及快速隔爆方法。

背景技术

近年来，粉尘爆炸事件频繁发生，已经对各地涉粉企业造成了很大的威胁。当爆炸发生时，爆炸压力波及火焰一定会沿着风管蔓延，造成二次爆炸，如果不及时快速的采取措施，将会带来巨大的人员、财产损失。为尽量减小粉尘爆炸的危害，通常将用隔爆阀将爆炸阻隔在一定范围，但市面上存在的隔爆阀多为单向隔爆阀，只能阻隔除尘器端的爆炸，当工艺端发生爆炸时却起不到任何作用；目前市面上也存在有浮球式双向隔爆阀，但是其对管道内气流影响较大，对风机风量提出了更高的要求，增加了不必要的能耗。相比于目前市场上机械隔爆翻板阀和浮球阀，管道发生爆炸的一侧压力急剧升高，这时翻板阀关闭翻板、浮球阀将浮球挤压至管道一侧横截面，这样的操作很容易导致爆炸侧泄压后压力减小后翻板打开(被吸开)、浮球复位，但是此时管道内爆炸性环境依然存在，有可能发生爆炸的二次蔓延，带来更大的危险。另外，常见隔爆阀均为机械隔爆，且属于被动性隔爆，所以提供一种主动式双向隔爆阀能在更短时间内给出有效响应，对提高爆炸隔离的可靠性具有重要意义。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种主动式双向隔爆快速插板阀及快速隔爆方法，在插板阀任一侧爆炸发生时压差传感器探测到极速变化的压差而主动快速闭合插板，通过可移动插板的重力及气缸内的巨大压力双重限位锁定保证插板闭合状态，达到快速隔爆的目的。

一种主动式双向隔爆快速插板阀，包括阀体、可移动插板、压差传感器、气缸、气体发生器、压缩气瓶、控制器，所述阀体包括安装于除尘风管上的基准阀体和位于基准阀体上部的附加阀体，基准阀体和附件阀体为一体成型结构，阀体内部沿边框设有内凹的轨道；所述可移动插板与轨道滑动连接；压差传感器安装在除尘风管上可移动插板两侧；所述气缸安装在附加阀体顶部，可移动插板与气缸的活塞杆焊接在一起；所述气体发生器采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀与气缸无杆腔连通，压缩气瓶采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀分别与气缸的无杆腔和有杆腔连通；所述压差传感器、气体发生器、进气口电磁阀与控制器电连接；气缸无杆腔和有杆腔分别开有出气口并连接有气缸有杆腔出气口电磁阀和气缸无杆腔出气口电磁阀；气体发生器出口耐高温高压管件上连接有快开阀，快开阀与控制器电连接。

所述阀体的轨道内设有密封件，该密封件为密封毛条。

所述压差传感器距离可移动插板的实际距离根据具体工艺参数确定。

所述压缩气瓶内的压缩气体为惰性气体。

前述的一种主动式双向隔爆快速插板阀的快速隔爆方法，具体如下：

(1)配置压缩气体

所述控制器接收到任一侧压差传感器值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器发出指令给气体发生器、快开阀、进气口电磁阀以及气缸有杆腔出气口电磁阀，快开阀、进气口电磁阀和有杆腔出气口电磁阀打开，压缩气瓶内的压缩气体迅速进入气缸无杆腔内，此时气体发生器的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸无杆腔，加热压缩气体并增加其压力，巨大的压力使得气缸内的活塞杆向下移动，从而带动可移动插板沿轨道向下挤压迅速关闭；

(2)不配置压缩气体

所述控制器接收到任一侧压差传感器值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器发出指令给气体发生器、快开阀以及气体发生器支路上的进气口电磁阀、气缸有杆腔出气口电磁阀，快开阀、进气口电磁阀、有杆腔出气口电磁阀打开，气体发生器的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸，巨大的压力将可移动插板向下挤压迅速关闭。

本发明的有益效果是：本发明通过气体发生器、压缩气瓶与可移动插板的设计，能够当除尘风管内插板阀任一侧发生爆炸时，控制器快速地作出响应，控制气体发生器瞬间产生高压气体，结合压缩气体有效阻隔插板阀任一侧的爆炸，减小爆炸的影响范围，从而达到快速隔爆的目的；本发明与现有产品相比，具有以下优点：(1)能够有效的主动隔爆，且无论除尘风管哪一侧发生爆炸都能够进行阻隔，达到双向隔爆的目的；(2)本发明的装置能够安装在水平、垂直及倾斜的管道上；(3)本发明的装置结构简单、响应快速、动作迅捷，快速隔爆。

附图说明

图1为实施例提供的本发明的使用状态连接示意图；

图2为本发明中插板阀开启状态示意图；

图3为本发明中插板阀开启过程中状态示意图；

图4为本发明中插板阀关闭状态示意图；

其中，

1控制器，2气体发生器，3压缩气瓶，4压差传感器，5气缸，6附加阀体，7基准阀体，8可移动插板，9快开阀，10无杆腔出气口电磁阀，11有杆腔出气口电磁阀，12密封盒。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1所示，一种主动式双向隔爆快速插板阀，包括阀体、可移动插板8、压差传感器4、气缸5、气体发生器2、压缩气瓶3、控制器1，所述阀体包括安装于除尘风管上的基准阀体7和位于基准阀体7上部的附加阀体6，基准阀体7和附件阀体为一体成型结构，阀体内部沿边框设有内凹的轨道，轨道内设有密封件，该密封件为密封毛条；所述可移动插板8与轨道滑动连接；压差传感器4安装在除尘风管上可移动插板8两侧，实时监测除尘风管上下游的压力差，压差传感器4距离可移动插板8的实际距离根据具体工艺参数即插板关闭所用的总延迟时间(机械延时与电气延时之和)及实际工况的风速确定，测定机械延时和电气延时，需在除尘风管上多处设置连接指示灯，控制器1发出插板阀关闭指令，在发出指令至可移动插板8关闭过程中通过高速摄影录像，逐帧分析计算延时；本实施例中除尘风管内风速20m/s，插板阀总延迟时间为50ms，所以压差传感器4与可移动插板8阀的实际距离至少应为20×0.05m，但考虑到爆炸传播的瞬时速度，应考虑将安装距离定义为3倍或5倍即3m或5m；在正常工作时，两侧压差传感器4的测试值在粉尘安全不爆炸的阈值范围内属于正常情况；所述气缸5安装在附加阀体6顶部，可移动插板8与气缸5的活塞杆焊接在一起；所述气体发生器2采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀与气缸5无杆腔连通，压缩气瓶3采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀分别与气缸5的无杆腔和有杆腔连通；所述压差传感器4、气体发生器2、进气口电磁阀与控制器1电连接；气缸5无杆腔和有杆腔分别开有出气口并通过耐高温高压管件连接有气缸有杆腔出气口电磁阀11和气缸无杆腔出气口电磁阀10；气体发生器2出口耐高温高压管件上连接有快开阀9，快开阀9与控制器1电连接。

所述压缩气瓶3内的压缩气体为惰性气体，本实施例中的压缩气体为氮气；所述控制器1与压差传感器4、气体发生器2、电磁阀电连接，控制器1可以是防爆箱体、PLC、DSP或ARM控制器。

本实施例中进气口电磁阀安装在气缸5表面并用密封盒12罩住。

如图3-4所示，前述的一种主动式双向隔爆快速插板阀的快速隔爆方法，具体如下：

(1)配置压缩气体

所述控制器1接收到任一侧压差传感器4值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器1发出指令给气体发生器2、快开阀9、进气口电磁阀以及气缸有杆腔出气口电磁阀11，快开阀9、进气口电磁阀、有杆腔出气口电磁阀11打开，压缩气瓶3内的压缩气体迅速进入气缸5无杆腔内，此时气体发生器2的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸5无杆腔，加热压缩气体并增加其压力，巨大的压力使得气缸5内的活塞杆向下移动，从而带动可移动插板8沿轨道向下挤压迅速关闭；

(2)不配置压缩气体

所述控制器1接收到任一侧压差传感器4值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器1发出指令给气体发生器2、快开阀9以及气体发生器支路上的进气口电磁阀、气缸有杆腔出气口电磁阀11，快开阀9、进气口电磁阀、气缸有杆腔出气口电磁阀11打开，气体发生器2的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸5，巨大的压力将可移动插板8向下挤压迅速关闭。

当需要插板阀8打开如图2所示时，控制器1发出指令给压缩气瓶3与气缸5连接支路上的进气口电磁阀、气缸无杆腔出气口电磁阀10，进气口电磁阀开启，压缩气瓶3内气体冲入气缸5内有杆腔，带动活塞杆上移，将可移动插板8带入附加阀体6内，此过程可移动插板在轨道内部稳定向上移动。

Claims (5)

1.一种主动式双向隔爆快速插板阀，其特征在于：包括阀体、可移动插板、压差传感器、气缸、气体发生器、压缩气瓶、控制器，所述阀体包括安装于除尘风管上的基准阀体和位于基准阀体上部的附加阀体，基准阀体和附件阀体为一体成型结构，阀体内部沿边框设有内凹的轨道；所述可移动插板与轨道滑动连接；压差传感器安装在除尘风管上可移动插板两侧；所述气缸安装在附加阀体顶部，可移动插板与气缸的活塞杆焊接在一起；所述气体发生器采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀与气缸无杆腔连通，压缩气瓶采用耐高温高压管件通过进气口电磁阀分别与气缸的无杆腔和有杆腔连通；所述压差传感器、气体发生器、进气口电磁阀与控制器电连接；气缸无杆腔和有杆腔分别开有出气口并连接有气缸有杆腔出气口电磁阀和气缸无杆腔出气口电磁阀；气体发生器出口耐高温高压管件上连接有快开阀，快开阀与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种主动式双向隔爆快速插板阀，其特征在于：所述阀体的轨道内设有密封件，该密封件为密封毛条。

3.根据权利要求1所述的一种主动式双向隔爆快速插板阀，其特征在于：所述压差传感器距离可移动插板的实际距离根据具体工艺参数确定。

4.根据权利要求1所述的一种主动式双向隔爆快速插板阀，其特征在于：所述压缩气瓶内的压缩气体为惰性气体。

5.权利要求1所述的一种主动式双向隔爆快速插板阀的快速隔爆方法，其特征在于：具体如下：

(1)配置压缩气体

所述控制器接收到任一侧压差传感器值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器发出指令给气体发生器、快开阀、进气口电磁阀以及气缸有杆腔出气口电磁阀，快开阀、进气口电磁阀和有杆腔出气口电磁阀打开，压缩气瓶内的压缩气体迅速进入气缸无杆腔内，此时气体发生器的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸无杆腔，加热压缩气体并增加其压力，巨大的压力使得气缸内的活塞杆向下移动，从而带动可移动插板沿轨道向下挤压迅速关闭；

(2)不配置压缩气体

所述控制器接收到任一侧压差传感器值极速增大或超过设定阈值的信号后，控制器发出指令给气体发生器、快开阀以及气体发生器支路上的进气口电磁阀、气缸有杆腔出气口电磁阀，快开阀、进气口电磁阀、有杆腔出气口电磁阀打开，气体发生器的点爆组件中的传爆管引燃炸药及气体发生剂，产生高温高压气流充入气缸，巨大的压力将可移动插板向下挤压迅速关闭。

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