CN112289637B - 一种波纹管压力开关 - Google Patents

Abstract

一种波纹管压力开关，包括由连接体、与连接体下端固定连接的测压接头和隔膜组件组成的隔离器，位于隔离器上部的传感器组件和位于传感器组件外部的防爆罩；隔膜组件包括下端与测压接头固定连接的波纹管和波纹管中置有的限位管；限位管的下端与测压接头焊接在一起，测压接头有可与自吸泵出口相接的测压孔，测压孔的上端与限位管的管腔相接；传感器组件由固定座、连接座、弹簧调整座、弹簧、调整触头、触杆、传感器和传感器支架组成。该压力开关因波纹管波距大，波与波间光滑连接无死角，使介质中的杂质不会产生积存造成波动失灵；基于波纹管的特殊结构，使其能在正负压频繁更替的工作状态下正常运行。

Description

一种波纹管压力开关

技术领域

本发明属于压力开关技术领域，特别涉及一种波纹管压力开关。

背景技术

随着自吸泵在石油石化等行业广泛应用，对其操作的自动化程度的要求也越来越高，要求其必须在储液罐或池子内的介质被抽空后能实现自动停泵，以防止泵内介质被全部排空后自吸泵仍然长时间运转造成泵件的损坏。要实现该自动控制，压力开关是关键元件。与其他设备不同，自吸泵启动时泵内压力为负压，泵正式启动运转后泵内压力为正压，受结构限制，普通压力开关的工作条件都是单正压或单负压，很少可在正负压轮流交替出现的工况下工作，因稳定性差，造成压力开关频繁损坏，影响正常生产；而耐正负压交替工况的压力开关往往为外国进口，结构复杂，价格昂贵，使自吸泵成本居高不下。且其使用不方便。因石油石化行业工况复杂，介质中成分复杂，杂质极多，经常有强腐蚀、易结晶介质，所以普通压力开关无法适应这种复杂工况。

针对这些技术问题，CN205666183U专利公开了一种自吸泵停机用压力开关。该压力开关由隔离器、由波片和弹簧组成的传感器组件和防爆罩组成。该压力开关因具有结构简单、造价低、稳定性好的优点，使其在石油化工行业使用的自吸泵上得到广泛推广使用。随着自吸泵输送的介质成分越来越复杂，发现该压力开关在技术上尚存在一不足之处，这就是用波片作隔膜，波片外缘与隔离器焊接处空间狭窄，当介质中杂质含量较多时，介质中的杂质很容易在该处积存，影响波片波动的稳定性，且波片很容易损坏。

发明内容

为弥补上述现有压力开关的不足，本发明对其进行了改进，提供一种波纹管压力开关。

本发明提供的波纹管压力开关，包括隔离器、位于隔离器上部的传感器组件和位于传感器组件外部的防爆罩；

所述隔离器包括连接体、与连接体下端螺纹连接的测压接头和隔膜组件；所述隔膜组件包括下端与测压接头固定连接的波纹管和波纹管中置有的限位管；所述限位管的下端与测压接头焊接在一起，限位管的底部有与波纹管内腔相通的回流口；所述测压接头有可与自吸泵出口相接的测压孔，测压孔的上端与限位管的管腔相接；

所述传感器组件包括固定座、连接座、弹簧调整座、弹簧、调整触头、触杆、传感器和传感器支架；所述固定座为轴向中空结构，与所述连接体的上端固定连接；所述连接座通过固定座下端口的凹槽固定在固定座和连接体上端之间；所述弹簧调整座通过螺纹连接安装在固定座的上部；所述弹簧安装在连接座和弹簧调整座之间；所述调整触头位于连接体上端孔的下部、波纹管上端盖的上部；所述触杆安装在调整触头的上端，触杆穿过所述连接座、弹簧和弹簧调整座；所述传感器通过所述传感器支架安装在触杆的上方，传感器可通过触杆的触及发出信号给控制系统，传感器支架通过螺钉与固定座连接。

所述防爆罩下端与固定座连接，上端有出线口。

根据自吸泵输送介质的不同，所述波纹管可采用单层波纹管或双层波纹管。

采用双层波纹管时，如泵送介质为危险介质(如有毒有害介质或易燃易爆介质，下同)，可在测压接头上开设泄露孔，使双层波纹管间的密闭空腔下部与该泄露孔接通，泄露孔外接检漏装置。

本发明波纹管压力开关的工作原理：

使用时，将波纹管压力开关的测压接头与自吸泵相连接，此时波纹管处于自由状态，传感器组件在弹簧弹力的作用下处于最低位，触杆与传感器脱开。离心泵正式启动前先由抽真空装置给离心泵抽真空，以给离心泵灌泵。抽真空时离心泵内压力为负压，波纹管在抽力作用下下行，当波纹管被压缩到一定高度时，波纹管因限位管的阻挡不再下行，防止了波纹管因抽力过大产生的变形超过其允许的变形量而损坏；当离心泵内气体被全部排空、泵内充满介质时，离心泵正式启动，此时泵内压力由负压变为正压，当泵内压力达到一定压强，该压强足以迫使波纹管产生变形时，波纹管上盖抬起，推着传感器组件克服弹簧的弹力上升，触杆与传感器接触，传感器传出电信号给控制箱，自吸泵中的抽真空装置停止抽真空。经过一段时间的运行，储液罐内介质被抽空，不再有介质进入离心泵，离心泵内压力变为负压，波纹管及弹簧会很快回落，触杆与传感器脱开，传感器传出电信号给控制箱，保证离心泵及时停止运转，避免机封等因干磨而损坏。为防止经限位管内孔进入波纹管内的介质及杂质积存在波纹管内无法流回泵内，限位管管壁底部加工有回流口，当储液罐内介质被抽空，离心泵内液位回落时，启泵时进入波纹管内的介质从回流口流回泵内，防止介质和杂质存在波纹管内，冬季结冰，造成压力开关损坏。

当泵送介质为强腐蚀性等苛刻介质时，为防止单层波纹管过快破损失效，可在内层波纹管外再套一外层波纹管，构成双层波纹管。当内层波纹管失效时可由外层波纹管代替内层波纹管密封抽上来的介质并传递压力，以保证压力开关能在大修期限内安全运行，无需频繁停泵检修。

对危险介质，可在测压接头加工连通外界与双层波纹管间密闭空腔的泄露孔，泄露孔外接检漏装置，当内层波纹管破损时介质会进入双层波纹管间密闭空腔，并从泄露孔流出，外接检漏装置检测到介质压力或液位变化会传出报警信号。

本发明用波纹管取代现有压力开关中的波片，并在波纹管中设置限位管，使其在保持上述现有压力开关优点的基础上增加了以下性能：

1、由于波纹管波距大，波与波间光滑连接无死角，介质中的杂质不会像波片那样产生积存造成波动失灵和受损。

2、波纹管中的限位管起限位导向作用，可防止因自吸泵运行中抽力过大，波纹管上部下降太多造成损坏，避免泵启动后介质猛然进入波纹管后引起波纹管剧烈波动导致波纹管在压力剧烈波动时过度歪斜、开关上部不稳定从而误判。

3、基于波纹管的特殊结构，使其能在正负压频繁更替的工作状态下正常运行。

4、泵内介质在正负压更替转变过程中难免产生振动和冲击，因波纹管与弹簧为分体，泵内介质的振动、冲击、高温引起的振动首先传导给波纹管，并被波纹管吸收，避免了靠单一弹性元件受此振动即产生变形并传导给传感器，发生传感器误触发现象，与单片的波片相比多波距的波纹管吸收能力更强，运行更加平稳。

5、限位管的底部设有与波纹管内腔连通的回流口，可保证波纹管无介质和杂物残留，防止了冬季结冰及波纹管内杂质堆积过多造成压力开关失效。

6、本发明波纹管压力开关并不局限于自吸泵，还可适用于其他正负压交替的工作环境。

7、通过在双层波纹管间密闭空腔设置泄露孔、并在泄露孔外接检漏装置，可实现泄露监控自动化。内层波纹管泄露的介质从泄露孔流出，泄露孔外接检漏装置检测到介质压力或液位变化会传出报警信号，发现泄露更及时准确；且不需人为现场巡视，减少了现场巡检人员数量，增加了安全性。在应对危险介质方面具有单层波片压力开关无法比拟的优势。

附图说明

图1是本发明实施例1波纹管为单层的压力开关结构示意图；

图2是本发明实施例2波纹管为双层的压力开关结构示意图；

图3是本发明实施例3波纹管为双层带泄露孔的压力开关结构示意图。

图中：1-测压接头、2-连接体、3-调整触头、4-连接座、5-触杆、6-传感器支架、7-出线口、8-传感器、9-防爆罩、10-弹簧调整座、11-弹簧、12-固定座、13-波纹管、14-限位管、15-回流口、16-测压孔、17-内层波纹管、18-外层波纹管、19-泄露孔。

具体实施方式

以下结合实施例及其附图对本发明作进一步说明。

实施例1

该实施例波纹管压力开关如图1所示，包括隔离器、位于隔离器上部的传感器组件和位于传感器组件外部的防爆罩9。

所述隔离器包括连接体2、与连接体下端固定连接的测压接头1和隔膜组件；所述隔膜组件包括下端与测压接头固定连接的波纹管13和波纹管中置有的限位管14；所述波纹管为单层波纹管，所述限位管的下端与测压接头焊接在一起，限位管的底部有与波纹管内腔连通的回流口15，用以使流入波纹管内的介质和杂物在停泵时通过限位管流回泵内，防止冬季结冰及波纹管内杂质堆积过多造成压力开关失效；所述测压接头有可与自吸泵出口(未图示)相接的测压孔16，测压孔的上端与限位管的管腔相接。

所述传感器组件包括固定座12、连接座4、弹簧调整座10、弹簧11、调整触头3、触杆5、传感器8和传感器支架6；所述固定座12为轴向中空结构，与所述连接体的上端固定连接；所述连接座4通过固定座下端口的凹槽固定在固定座和连接体上端之间；所述弹簧调整座10通过螺纹连接安装在固定座的上部；所述弹簧11安装在连接座和弹簧调整座之间；所述调整触头3位于连接体上端孔的下部、波纹管上端盖的上部；所述触杆5安装在调整触头的上端，触杆穿过所述连接座、弹簧和弹簧调整座；所述传感器8通过所述传感器支架6安装在触杆的上方，传感器支架通过螺钉与固定座连接。传感器可通过触杆的触及发出信号给控制系统。

所述防爆罩9下端与固定座螺纹连接，上端有出线口7。

实施例2

该实施例波纹管压力开关适用于泵送介质为强腐蚀性等苛刻介质，其结构如图2所示，除波纹管由内层波纹管17和外层波纹管18双层波纹管构成外，其余结构与实施例1相同。当强腐蚀性介质引起内层波纹管破损失效时，可由外层波纹管代替内层波纹管密封抽上来的介质并传递压力，以保证压力开关能在大修期限内安全运行，无需频繁停泵检修。

实施例3

该实施例波纹管压力开关适用于自吸泵输送危险介质，其结构如图3所示，是在实施例2波纹管压力开关的基础上，将双层波纹管密闭空腔的下部与开设在测压接头上的泄露孔19接通，泄露孔外接检漏装置(未图示)。当内层波纹管破损时，介质会进入双层波纹管间密闭空腔中，从泄露孔流出，外接检漏装置检测到介质压力或液位变化后可发出报警信号。

Claims (3)

1.一种波纹管压力开关，其特征在于：包括隔离器、位于隔离器上部的传感器组件和位于传感器组件外部的防爆罩(9)；

所述隔离器包括连接体(2)、与连接体下端螺纹连接的测压接头(1)和隔膜组件；所述隔膜组件包括下端与测压接头固定连接的波纹管(13)和波纹管中置有的限位管(14)；所述限位管的下端与测压接头焊接在一起，限位管的底部有与波纹管内腔相通的回流口(15)；所述测压接头有可与自吸泵出口相接的测压孔(16)，测压孔的上端与限位管的管腔相接；

所述传感器组件包括固定座(12)、连接座(4)、弹簧调整座(10)、弹簧(11)、调整触头(3)、触杆(5)、传感器(8)和传感器支架(6)；所述固定座为轴向中空结构，与所述连接体的上端固定连接；所述连接座通过固定座下端口的凹槽固定在固定座和连接体上端之间；所述弹簧调整座通过螺纹连接安装在固定座的上部；所述弹簧安装在连接座和弹簧调整座之间；所述调整触头位于连接体上端孔的下部、波纹管上端盖的上部；所述触杆安装在调整触头的上端，触杆穿过所述连接座、弹簧和弹簧调整座；所述传感器通过所述传感器支架安装在触杆的上方，传感器可通过触杆的触及发出信号给控制系统，传感器支架通过螺钉与固定座连接；

所述防爆罩(9)下端与固定座连接，上端有出线口(7)。

2.根据权利要求1所述的波纹管压力开关，其特征在于：所述波纹管为双层波纹管。

3.根据权利要求2所述的波纹管压力开关，其特征在于：所述双层波纹管间的密闭空腔下部与开设在测压接头上的泄露孔(19)接通，泄露孔外接检漏装置。