CN111577954B - 一种通过高压气流刺破膜片的快开阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，属于阀门技术领域，包括膜片、第一阀体、第二阀体和产气装置；第一阀体具有用于连接抑爆剂储存罐的第一阀体接口，以及与第一阀体接口连通的用于抑爆剂流出的第一阀体出口；第二阀体具有用于抑爆剂流入的第二阀体入口，以及与第二阀体入口连通的用于抑爆剂喷出的第二阀体出口；膜片用于将第一阀体出口和第二阀体入口隔开；产气装置包括设置在第二阀体内且出口朝向膜片的导管，以及连接在导管另一端用于产生高压气流的产气装置本体；膜片在产气装置高压气流的作用下被刺破，使第一阀体出口和第二阀体入口连通。本发明解决了阀门开启响应时间长的问题，提高了阀门的开启速度。

Description

一种通过高压气流刺破膜片的快开阀

技术领域

本发明属于阀门技术领域，涉及一种通过高压气流刺破膜片的快开阀。

背景技术

快开阀是指通过刺破膜片而达到快速打开的阀门，应用于矿山、化工企业等环境，用于阻断或抑制火焰、爆炸传播的自动抑爆装置中。

当可燃气体或粉尘发生爆炸时，现行的抑制或阻断方法是通过抑爆装置快速喷射固态干粉灭火剂或者液态灭火剂。抑爆装置的关键技术是能快速开启抑爆器的装置(快开阀)。

目前现有的快开阀，多采用供电形式，存在阀门开启口径小、响应时间过长、结构复杂等问题，会直接影响延迟阀门打开速度，进而达不到超高速打开阀门的要求。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提供一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，解决了阀门开启响应时间长的问题，提高了阀门的开启速度。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，包括膜片、第一阀体、第二阀体和产气装置；所述第一阀体具有用于连接抑爆剂储存罐的第一阀体接口，以及与第一阀体接口连通的用于抑爆剂流出的第一阀体出口；所述第二阀体具有用于抑爆剂流入的第二阀体入口，以及与第二阀体入口连通的用于抑爆剂喷出的第二阀体出口；所述膜片用于将第一阀体出口和第二阀体入口隔开；所述产气装置包括设置在第二阀体内且出口朝向膜片的导管，以及连接在导管另一端用于产生高压气流的产气装置本体；所述膜片在产气装置高压气流的作用下被刺破，使第一阀体出口和第二阀体入口连通。

可选地，所述第一阀体上设有用于检测第一阀体内抑爆剂压力的压力表。

可选地，所述第一阀体上设有用于控制所述产气装置的压力开关，所述压力开关与所述压力表连接。

可选地，所述导管的出口朝向所述膜片的中心。

可选地，所述第二阀体出口处设有管接头。

可选地，所述膜片的中间凸起，所述凸起的一侧朝向第二阀体。

可选地，所述第二阀体入口的内径不小于第一阀体出口的内径。

可选地，所述第二阀体内设有用于固定膜片的压紧环。

可选地，所述第一阀体和第二阀体为一体式结构，所述压紧环螺纹连接在第二阀体上。

可选地，所述第一阀体和第二阀体为分体式结构，所述第二阀体朝向第一阀体的一侧设有与所述压紧环匹配的环形缺口，所述压紧环位于环形缺口内。

可选地，产气装置的产气剂为高性能产气剂。

本发明的有益效果在于：

1.本发明通过采用高压气流刺破膜片的打开方式，提高了阀门自身的反应速度，解决了阀门开启响应时间长的问题，提高了阀门的开启速度。

2.本发明可通过增大第一阀体出口内径、第二阀体入口的内径和膜片的外径，以及通过增加产气装置的产气剂用量，可实现开启口径的增大，有效解决了增加开启口径和缩短响应时间之间的矛盾。

3.本发明通过增加阀门的开启口径，实现了瞬间通过阀门的抑爆剂量，提高了快开阀的抑爆性能。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明快开阀的结构示意图。

附图标记：产气装置1、第二阀体2、膜片3、第一阀体4、压力表5、压力开关6、接线插座7。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1，一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，包括膜片3、第一阀体4、第二阀体2和产气装置1；第一阀体4具有用于连接抑爆剂储存罐的第一阀体接口，以及与第一阀体接口连通的用于抑爆剂流出的第一阀体出口；第二阀体2具有用于抑爆剂流入的第二阀体入口，以及与第二阀体入口连通的用于抑爆剂喷出的第二阀体出口；膜片3用于将第一阀体出口和第二阀体入口隔开；产气装置1包括设置在第二阀体2内且出口朝向膜片中心的导管，以及连接在导管另一端用于产生高压气流的产气装置本体；膜片3在产气装置1产生的高压气流的作用下被刺破，使第一阀体出口和第二阀体入口连通。

优选地，第一阀体4上设有用于检测第一阀体4内的抑爆剂压力的压力表5和用于控制产气装置1开启的压力开关6，压力开关6与压力表5连接；压力开关6与压力表5可为一体式结构，也可为分体式结构。

为了拓宽本发明的使用范围，增强其适应性，本发明在第二阀体出口处设有管接头，用于连接喷射管路。

优选地，膜片3的中间凸起，凸起的一侧朝向第二阀体4。

为了增加阀门的开启口径，第二阀体入口的内径不小于第一阀体出口的内径。

为了便于快开阀的回收利用，本发明的膜片3采用可拆卸连接的方式固定在第一阀体出口，并通过设置在第二阀体2内的压紧环实现膜片3的压紧固定。

本发明的第一阀体4和第二阀体2可为呈工字型的一体式结构；压紧环从第二阀体出口侧进入第二阀体2的抑爆剂通道，螺纹连接在第二阀体入口处，压紧环的内径不小于第一阀体出口的内径；导管呈L型，导管的入口端为阶梯轴，包括位于导管端部的螺纹段和光轴段，光轴段的外径大于螺纹段的外径，光轴段位于第二阀体2的抑爆剂通道内，光轴段和螺纹段相接处的台阶面与第二阀体2的抑爆剂通道的内腔面贴合，螺纹段的另一端穿过第二阀体2的腔壁伸至第二阀体2的外侧，并通过螺母将导管固定在第二阀体2上。

本发明的第一阀体4和第二阀体2也可为分体式结构，第一阀体4和第二阀体2均为工字型的结构，第二阀体2朝向第一阀体4的一侧设有与压紧环匹配的环形缺口，环形缺口的深度稍小于压紧环的轴向厚度，压紧环的一端面与环形缺口接触，另一端面与膜片3接触，第一阀体4与第二阀体2之间通过螺栓实现可拆卸连接，第一阀体4与第二阀体2之间还设有密封环。

为了提高响应速度，缩短开启时间，本发明的产气装置采用实时产气方式，通过产气剂瞬间产生的高压气流，直接破坏膜片3，达到打开气体通路的目的，结构简单，加工简易，而且速度快，打开口径大。

实施例

一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，包括膜片3、用于连接抑爆剂储存罐的第一阀体4、用于喷射抑爆剂的第二阀体2，以及固定连接在第二阀体2上的产气装置1；膜片3位于第一阀体4和第二阀体2之间，用于将第一阀体4和第二阀体2隔开；产气装置1用于产生高压气流刺破膜片3，以形成气体通路，实现阀门的开启。

第一阀体4呈工字型，包括圆筒形的腹部和设置在腹部两端的第一法兰盘和第二法兰盘；第一阀体腹部的内腔为圆柱形的抑爆剂通道，第一法兰盘上设有与抑爆剂储存罐连通的第一阀体接口，第二法兰盘上设有用于抑爆剂流出的第一阀体出口。

第二阀体2呈工字型，包括圆筒形的腹部和设置在腹部两端的第三法兰盘和第四法兰盘；第二阀体腹部的内腔为圆柱形的抑爆剂通道，第三法兰盘上设有与用于抑爆剂流入的第二阀体入口，第四法兰盘上设有用于抑爆剂喷出的第二阀体出口。

产气装置1包括设置在第二阀体2内且出口朝向膜片中心的导管，以及连接在导管另一端用于产生高压气流的产气装置本体，产气装置本体包括接线插座7；第一阀体4的腹部设有用于检测第一阀体4内的抑爆剂压力的压力表5和用于控制产气装置1开启的压力开关6，压力开关6与压力表5连接。

本发明的工作原理为：第一阀体4用于抑爆剂的密封，第二阀体2为抑爆剂的喷射端，压力表5用于检测第一阀体4内的抑爆剂压力；膜片3通过压紧环压紧在第二阀体2上，用于阻断密封整个快开阀；当遇到险情且第一阀体4内的抑爆剂压力满足抑爆要求，压力开关6触发产气装置1，产气装置1快速发生化学反应，迅速会产生大量气体，刺破膜片3，在第一阀体4和第二阀体2之间形成通路，达到快速打开阀门的目的。

为了提高响应速度，缩短开启时间，本实施例快开阀的产气装置1采用实时产气方式，产气腔内的产气剂在外部电流信号的作用下，产生高压气流破坏膜片3，从而打开阀门通路；通过增大第一阀体4出口和第二阀体2入口的内径和膜片3的外径可增大开启口径，而产气装置1只需相应增加产气剂的用量即可。本发明的产气装置1的电阻为7Ω～12Ω，通以500mA±10mA的直流电能够可靠发火，作用时间不大于1ms，产气装置1的气体产生效率高、产生的高压气体性能可靠，且启动电流小、耗能少。

本发明的快开阀结构，能有效增加开启口径，从而增大了瞬间通过阀门的抑爆剂量；并通过高压气流直接破坏膜片3的方法，提高阀自身的反应速度，又因采用高性能产气剂快速发生化学反应的方式，大大缩短了阀门的开启时间(在几毫秒内打开)；另外，采用膜片3将第一阀体出口和第二阀体入口隔开的方式，使得加工简易，安装更换方便。

本发明有效解决了增加开启口径和缩短响应时间之间的矛盾，从而使阀门有了更快的打开速度，且阀门结构简单，方便后期安装更换。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：包括膜片、第一阀体、第二阀体和产气装置；

所述第一阀体具有用于连接抑爆剂储存罐的第一阀体接口，以及与第一阀体接口连通的用于抑爆剂流出的第一阀体出口；

所述第二阀体具有用于抑爆剂流入的第二阀体入口，以及与第二阀体入口连通的用于抑爆剂喷出的第二阀体出口；

所述膜片用于将第一阀体出口和第二阀体入口隔开；

所述产气装置采用实时产气方式，包括设置在第二阀体内且出口朝向膜片中心的导管，以及连接在导管另一端用于产生高压气流的产气装置本体；所述膜片在产气装置高压气流的作用下被刺破，使第一阀体出口和第二阀体入口连通；

所述第一阀体上设有用于检测第一阀体内抑爆剂压力的压力表；所述第一阀体上设有用于控制所述产气装置的压力开关，所述压力开关与所述压力表连接。

2.根据权利要求1所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述膜片的中间凸起，所述凸起的一侧朝向第二阀体。

3.根据权利要求1所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述第二阀体出口处设有管接头。

4.根据权利要求1所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述第二阀体入口的内径不小于第一阀体出口的内径。

5.根据权利要求1所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述第二阀体内设有用于固定膜片的压紧环。

6.根据权利要求5所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述第一阀体和第二阀体为一体式结构，所述压紧环螺纹连接在第二阀体上。

7.根据权利要求5所述的一种通过高压气流刺破膜片的快开阀，其特征在于：所述第一阀体和第二阀体为分体式结构，所述第二阀体朝向第一阀体的一侧设有与所述压紧环匹配的环形缺口，所述压紧环位于环形缺口内。

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