CN112797210B - 一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，涉及粉尘防爆技术领域，包括壳体，壳体设有连通壳体内部的第一管端和第二管端；翻板部件，包括设置在壳体内的隔爆翻板；推拉部件，包括触发组件、设置在壳体内的活塞筒以及可在活塞筒进行活塞运动的活塞杆，触发组件固定在活塞筒内，活塞杆的一端连接隔爆翻板，活塞杆的另一端连接触发组件；以及气动增益部件，包括储气罐，储气罐连通活塞筒，在爆炸冲击波的作用下，触发组件与活塞杆的连接断开，活塞杆在压缩气体的作用下配合爆炸冲击波，以使隔爆翻板闭合第一管端。该装置能加快隔爆翻板闭合第一管端的速度，在粉尘爆炸火焰达到隔爆翻板之前，将粉尘爆炸火焰传播至爆炸下游的通道隔断。

Description

一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置

技术领域

本发明涉及粉尘防爆技术领域，特别涉及一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置。

背景技术

长期以来，粉尘爆炸灾害的治理具有很大的挑战性，被动式隔爆装置因为具有可靠的稳定性和廉价的特点，被涉粉爆企业广泛应用，但是粉尘爆炸灾害事故仍时而发生，给涉爆炸灾害企业造成了巨大的经济损失，可能的主要原因在于传统被动式隔爆装置的响应执行关闭时间远大于粉尘云爆炸化学反应波阵面和前导冲击波阵面空间距离的火焰传播时间。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明实施例提供一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，解决被动式隔爆装置响应执行关闭时间过长的问题。

根据本发明实施例的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，包括壳体，所述壳体设有第一管端和第二管端，所述第一管端和所述第二管端均连通所述壳体内部；翻板部件，包括设置在所述壳体内的隔爆翻板；推拉部件，包括触发组件、设置在所述壳体内的活塞筒以及可在所述活塞筒进行活塞运动的活塞杆，所述触发组件固定在所述活塞筒内，所述活塞杆的一端连接所述隔爆翻板，所述活塞杆的另一端连接所述触发组件；以及气动增益部件，包括储气罐，所述储气罐连通所述活塞筒，在爆炸冲击波的作用下，所述触发组件与活塞杆的连接断开，所述活塞杆在压缩气体的作用下配合爆炸冲击波，以使所述隔爆翻板闭合所述第一管端。

作为上述实施例的进一步改进，所述触发组件包括固定件、力传感器以及爆炸螺栓，所述固定件与所述活塞筒固定，所述爆炸螺栓的两端分别连接所述固定件和所述活塞杆，所述力传感器位于所述爆炸螺栓与所述活塞杆之间。

作为上述实施例的进一步改进，所述力传感器连接所述爆炸螺栓，所述力传感器与所述活塞杆通过弹簧连接在一起。

作为上述实施例的进一步改进，所述气动增益部件还包括耐压柔性管，所述储气罐固定在所述壳体外，所述储气罐通过所述耐压柔性管连通所述活塞筒，所述储气罐与所述耐压柔性管的连通处设有电磁阀。

作为上述实施例的进一步改进，所述储气罐上还设有用于监测所述储气罐内压缩气体压力的压力表以及用于补充压缩气体的充气接头。

作为上述实施例的进一步改进，所述翻板部件还包括支撑架以及固定在所述壳体内的旋转轴，所述旋转轴可绕其轴心转动，所述支撑架的端部连接所述旋转轴，所述隔爆翻板与所述支撑架固定，所述活塞杆的端部铰接所述支撑架。

作为上述实施例的进一步改进，所述翻板部件又包括固定在所述旋转轴的约束杆以及用于约束固定所述约束杆的限位器，所述限位器固定在所述壳体内。

作为上述实施例的进一步改进，所述壳体包括壳体本体和盖板，所述壳体本体开设有维修口，所述盖板可拆卸安装在所述维修口。

作为上述实施例的进一步改进，所述推拉部件还包括连接管，所述连接管的两端固定在所述壳体内，所述活塞筒与所述连接管连通固定，所述连接管连通所述储气罐。

基于上述技术方案，本发明实施例至少具有以下有益效果：上述技术方案中，粉尘气流从第一管端进入壳体，从第二管端进入围包体，壳体内设有隔爆翻板，推拉部件包括触发组件、设置在壳体内的活塞筒以及活塞杆，触发组件固定在活塞筒，触发组件连接活塞杆，活塞杆与隔爆翻板连接，其中，活塞筒还连通储气罐，储气罐内充有压缩气体，装置正常通粉尘气流时，在触发组件的作用下，原先与第一管端闭合的隔爆翻板以一定角度张开，当围包体爆炸产生爆炸时，爆炸波和爆炸火焰从第二管端进入壳体，在爆炸波的作用下，触发组件与活塞杆的连接断开，进而同步触发储气罐，储气罐内的压缩气体迅速充满活塞筒，压缩气体产生的冲击力推动活塞杆，活塞杆推动隔爆翻板闭合第一管端，在爆炸冲击波和压缩气体的双重作用下，加快隔爆翻板的关闭速度，缩短了隔爆翻板由于惯性和机械约束导致的滞后执行时间，能够实现粉尘爆炸火焰达到隔爆翻板之前，隔爆翻板与第一管端完全闭合锁止，将粉尘爆炸火焰传播至爆炸下游的通道隔断，能达到减灾防爆的目的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明；

图1是本发明实施例的结构示意图；

图2是本发明实施例的正视图；

图3是本发明实施例翻板部件与推拉部件的剖视图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1和图3，本实施例中的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置包括壳体100、翻板部件、推拉部件以及气动增益部件，其中，壳体100设有第一管端和第二管端，第一管端和第二管端均连通壳体100内部，粉尘气流从第一管端进入壳体，然后从第二管端流到围包体，翻板部件包括设置在壳体100内的隔爆翻板210，隔爆翻板210可贴合闭合第一管端，推拉部件包括触发组件、设置在壳体100内的活塞筒320以及可在活塞筒320进行活塞运动的活塞杆310，触发组件固定在活塞筒320内，活塞杆310的一端连接隔爆翻板210，活塞杆310的另一端连接触发组件，活塞杆310连接触发组件后，隔爆翻板210呈一定的角度张开，以方便粉尘气流流通，气动增益部件包括储气罐410，储气罐410连通活塞筒320，储气罐410内充有高压压缩气体，粉尘气流流通的情况下，储气罐410与活塞筒320的连通处关闭，当围包体发生粉尘爆炸时，爆炸冲击波和爆炸火焰从第二管端进入壳体100内，爆炸冲击波的速度快于爆炸火焰，爆炸冲击波先到达并作用于隔爆翻板210，触发组件感应到后进行动作，断开与活塞杆310的连接，以使隔爆翻板210能被爆炸冲击波推动闭合第二管端，同时，储气罐410被触发，储气罐410与活塞筒320的连通处打开，储气罐410内的压缩气体释放后迅速充满活塞筒320，在压缩气体的强冲击下，活塞杆310被推动，助力加速隔爆翻板210的关闭，以将隔爆翻板210由于惯性和机械约束的滞后时间进一步缩短，在压缩气体冲击力以及爆炸冲击波冲击力的双重作用下，加快隔爆翻板210闭合第一管端的速度，实现爆炸火焰抵达隔爆翻板210之前，隔爆翻板210完全闭合第一管端，从而实现爆炸火焰传播的隔断，将爆炸火焰阻隔在壳体100内。

如图1所示，翻板部件还包括支撑架230以及固定在壳体100内的旋转轴220，旋转轴220可绕其轴心转动，支撑架230的端部连接旋转轴220，隔爆翻板210与支撑架230固定，活塞杆310的端部铰接支撑架230，以便压缩气体推动活塞杆310，进一步带动隔爆翻板210绕旋转轴220旋转闭合第一管端。具体的，翻板部件又包括固定在旋转轴220的约束杆240以及用于约束固定约束杆240的限位器250，限位器250固定在壳体100内，当隔爆翻板210旋转闭合第一管端时，约束杆240跟随旋转轴220旋转并触发限位器250，隔爆翻板210完全贴合闭合第一管端后，限位器250将约束杆240卡紧，以便隔爆翻板210与第一管端维持闭合的状态，确保爆炸火焰被隔绝，有效达到减灾防爆的效果。再者，为了方便每次爆炸结束后便于维修装置，壳体100包括壳体本体和盖板110，壳体本体开设有维修口，盖板110可拆卸安装在维修口。

其中，如图3所示，触发组件包括固定件370、力传感器350以及爆炸螺栓360，固定件370与活塞筒320固定，爆炸螺栓360的两端分别连接固定件370和活塞杆310，力传感器350位于爆炸螺栓360与活塞杆310之间。爆炸产生的冲击波作用于隔爆翻板210产生拉力，拉力通过活塞杆310传导至力传感器350，达到设定的阀值后，力传感器350给予爆炸螺栓360信号，以使爆炸螺栓360本体断开，进而活塞杆310的运动约束限制消失，同时力传感器350还将信号反馈给到控制终端，以使储气罐410释放压缩气体推动活塞杆310在活塞筒320内运动，助力加速隔爆翻板210闭合第一管端。本实施例中，力传感器350连接爆炸螺栓360，力传感器350与活塞杆310通过弹簧340连接在一起，因弹簧340本身的特性，在粉尘爆炸产生时，有弹簧340缓冲，力传感器350不会因为爆炸冲击力过大而导致损坏，同时，在爆炸螺栓360本体断裂产生的离体力即使过大，也会被弹簧340缓冲掉。

本实施例中，气动增益部件还包括耐压柔性管430，储气罐410固定在壳体100外，储气罐410通过耐压柔性管430连通活塞筒320，储气罐410与耐压柔性管430的连通处设有电磁阀420，通过耐压柔性管430连接设置在壳体100内的活塞筒320，通过控制电磁阀420的开和关来控制储气罐410内压缩气体释放。具体的，储气罐410上还设有用于监测储气罐410内压缩气体压力的压力表440以及用于补充压缩气体的充气接头450，方便确认储气罐410内的压缩气体是否达到额定的压力。

需说明的是，推拉部件还包括连接管330，连接管330的两端固定在壳体100内，活塞筒320与连接管330连通固定，连接管330连通储气罐410。爆炸发生时，电磁阀420打开，储气罐410连通耐压柔性管430，压缩气体依次充满耐压柔性管430、连接管330和活塞筒320，最后作用于活塞杆310，以使活塞杆310快速带动隔爆翻板210克服机械约束和惯性，快速闭合第一管端。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (8)

1.一种粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：包括

壳体(100)，所述壳体(100)设有第一管端和第二管端，所述第一管端和所述第二管端均连通所述壳体(100)内部；

翻板部件，包括设置在所述壳体(100)内的隔爆翻板(210)；

推拉部件，包括触发组件、设置在所述壳体(100)内的活塞筒(320)以及可在所述活塞筒(320)进行活塞运动的活塞杆(310)，所述触发组件固定在所述活塞筒(320)内，所述活塞杆(310)的一端连接所述隔爆翻板(210)，所述活塞杆(310)的另一端连接所述触发组件；以及

气动增益部件，包括储气罐(410)，所述储气罐(410)连通所述活塞筒(320)，在爆炸冲击波的作用下，所述触发组件与活塞杆(310)的连接断开，所述活塞杆(310)在压缩气体的作用下配合爆炸冲击波，以使所述隔爆翻板(210)闭合所述第一管端；

其中，所述触发组件包括固定件(370)、力传感器(350)以及爆炸螺栓(360)，所述固定件(370)与所述活塞筒(320)固定，所述爆炸螺栓(360)的两端分别连接所述固定件(370)和所述活塞杆(310)，所述力传感器(350)位于所述爆炸螺栓(360)与所述活塞杆(310)之间。

2.根据权利要求1所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述力传感器(350)连接所述爆炸螺栓(360)，所述力传感器(350)与所述活塞杆(310)通过弹簧(340)连接在一起。

3.根据权利要求1所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述气动增益部件还包括耐压柔性管(430)，所述储气罐(410)固定在所述壳体(100)外，所述储气罐(410)通过所述耐压柔性管(430)连通所述活塞筒(320)，所述储气罐(410)与所述耐压柔性管(430)的连通处设有电磁阀(420)。

4.根据权利要求3所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述储气罐(410)上还设有用于监测所述储气罐(410)内压缩气体压力的压力表(440)以及用于补充压缩气体的充气接头(450)。

5.根据权利要求1所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述翻板部件还包括支撑架(230)以及固定在所述壳体(100)内的旋转轴(220)，所述旋转轴(220)可绕其轴心转动，所述支撑架(230)的端部连接所述旋转轴(220)，所述隔爆翻板(210)与所述支撑架(230)固定，所述活塞杆(310)的端部铰接所述支撑架(230)。

6.根据权利要求5所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述翻板部件又包括固定在所述旋转轴(220)的约束杆(240)以及用于约束固定所述约束杆(240)的限位器(250)，所述限位器(250)固定在所述壳体(100)内。

7.根据权利要求1至6中任一所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述壳体(100)包括壳体本体和盖板(110)，所述壳体本体开设有维修口，所述盖板(110)可拆卸安装在所述维修口。

8.根据权利要求1至6中任一所述的粉尘爆炸气动增益式被动隔爆装置，其特征在于：所述推拉部件还包括连接管(330)，所述连接管(330)的两端固定在所述壳体(100)内，所述活塞筒(320)与所述连接管(330)连通固定，所述连接管(330)连通所述储气罐(410)。

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