CN112943996B - 一种基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，涉及粉尘防爆技术领域，包括壳体，壳体设有用于通风除尘的出口和入口；隔爆部件，隔爆部件包括安装在壳体内的隔爆翻板；连接部件，连接部件包括第一固定筒和第一连接件，第一固定筒固定在壳体内，第一连接件可在第一固定筒上进行轴向运动，第一连接件活动连接隔爆翻板；以及安装在第一固定筒的驱动部件，驱动部件包括振动传感器以及流量传感器，在振动传感器或流量传感器的触发作用下，驱动部件的内部设置有推动器，以推动第一连接件朝向壳体的内壁运动，以使隔爆翻板在爆炸火焰来到壳体内部之前闭合壳体，有效实现粉尘爆炸减灾控制的目的。

Description

一种基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置

技术领域

本发明涉及粉尘防爆技术领域，特别涉及一种基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置。

背景技术

主动隔爆装置是涉粉爆企业普遍采用的一种粉尘爆炸防护产品，主要通过火焰等粉尘爆炸信息探测装置获取信号，确认粉尘爆炸是否发生，从而触发主动隔爆装置阀门关闭。近年来粉尘爆炸灾害事故发生频率虽然得到了有效抑制，但是仍偶尔发生，可能的原因在于靠近隔爆装置附近的火焰探测装置获取到爆炸信号时，留给传统主动隔爆阀门关闭响应时间已不足，在阀门尚未完全关闭之前火焰发生了逃逸，造成火焰沿着管道传播至相邻围包体，造成二次粉尘爆炸灾害的发生。

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基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，能给主动隔爆装置关闭动作留有充足的响应时间余量，有效实现粉尘爆炸减灾控制的目的。

根据本发明实施例的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，包括壳体，所述壳体设有用于通风除尘的出口和入口；隔爆部件，所述隔爆部件包括安装在所述壳体内的隔爆翻板；连接部件，所述连接部件包括第一固定筒和第一连接件，所述第一固定筒固定在所述壳体内，所述第一连接件可在所述第一固定筒上进行轴向运动，所述第一连接件活动连接所述隔爆翻板；以及安装在所述第一固定筒的驱动部件，所述驱动部件包括用于感应爆炸振动的振动传感器以及用于监测所述壳体内气体流量的流量传感器，在所述振动传感器或所述流量传感器的触发作用下，所述驱动部件的内部设有推动器，以推动所述第一连接件朝向所述壳体的内壁运动，从而使所述隔爆翻板闭合所述壳体。

作为上述方案的进一步改进，所述驱动部件包括活塞杆和活塞筒，所述活塞筒与所述第一固定筒固定，所述活塞杆与所述第一连接件连接，所述活塞筒与所述活塞杆形成活塞结构。

作为上述方案的进一步改进，所述活塞筒固定在所述第一固定筒的内部，所述第一连接件套设在所述第一固定筒外，所述第一连接件通过连接凸端连接位于所述第一固定筒内部的所述活塞杆。

作为上述方案的进一步改进，所述第一固定筒上设有长槽，所述连接凸端的一端与所述第一连接件固定，所述连接凸端的另一端从所述长槽中伸入，以连接所述活塞杆。

作为上述方案的进一步改进，所述助推器为所述活塞筒内设置的用于产生高温高压无焰产物的烟气发生器，所述振动传感器和所述流量传感器均电连接所述烟气发生器。

作为上述方案的进一步改进，所述振动传感器的端部通过第一弹簧固定在所述活塞筒的内部。

作为上述方案的进一步改进，所述连接部件还包括限位构件，所述限位构件包括可活动的限位芯，所述第一连接件上设有限位块，所述限位块与所述限位芯配合，以使所述隔爆翻板保持张开的状态。

作为上述方案的进一步改进，所述限位构件还包括第二弹簧以及设置在所述第一固定筒外侧面的固定块，所述限位芯插设于所述固定块上，所述第二弹簧的两端分别抵住所述固定块和所述限位芯。

作为上述方案的进一步改进，所述第一连接件的外侧面向外延伸有第一连接杆，所述第一连接杆的末端设有约束锤，所述隔爆翻板上设有可供所述约束锤活动的限位槽。

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，壳体上设有用于通风除尘的出口和入口，隔爆部件包括安装在壳体内的隔爆翻板，连接部件包括第一固定筒和第一连接件，第一固定筒固定在壳体内，第一连接件可在第一固定筒上进行轴向运动，第一连接件还活动连接隔爆翻板，驱动部件安装在第一固定筒，驱动部件包括用于感应爆炸振动的振动传感器以及用于检测壳体内气体流量的流量传感器，工作时，壳体的出口和入口均连接有围包体，隔爆翻板处于打开状态，含有粉尘的气流从入口的围包体流经壳体进入到与出口连接的围包体中，出口处的围包体内发生爆炸后，通过振动传感器或流量传感器快速感知爆炸发生的信号，以触发驱动部件动作，驱动部件的内部设置有推动器，推动器动作，进而快速推动第一连接件朝向壳体的内壁运动，从而使与第一连接件连接的隔爆翻板在爆炸火焰传播到壳体之前闭合壳体，基于压缩冲击波和振动波的高传播速度，实现了粉尘爆炸发生时，通过将逃逸到壳体内的火焰的传播途径及时完全切断，从而实现粉尘爆炸减灾控制的目的。

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是本发明实施例中连接部件的透视图一；

图3是本发明实施例中连接部件的透视图二；

图4是本发明实施例中驱动部件的结构剖视图；

图5是本发明实施例中第二连接件的结构示意图；

图6是本发明实施例中第一连接件的结构示意图；

图7是本发明实施例中隔爆部件的透视图。

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，本实施例的粉尘爆炸隔爆装置包括壳体100、隔爆部件、连接部件以及驱动部件，其中，壳体100设有用于通风除尘的出口和入口，出口和入口分别对接围包体，隔爆部件包括安装在壳体100内的隔爆翻板500，正常通风情况下隔爆翻板处于如图1所示的打开状态，含有粉尘的气流从入口处的围包体经过壳体100然后流入出口处的围包体；连接部件包括第一固定筒210和第一连接件220，第一固定筒210固定在壳体100内，第一连接件220可在第一固定筒210上进行轴向运动，第一连接件220活动连接隔爆翻板500；驱动部件安装在第一固定筒210，驱动部件包括用于感应爆炸振动的振动传感器340以及用于监测壳体100内气体流量的流量传感器350，当出口处的围包体内发生爆炸时，爆炸产生的振动波传通过围包体的连通管道传导至振动传感器340，而爆炸发生的前导冲击波推动气流从出口处的围包体往壳体100内逆流的情况由流量传感器350感应到，振动传感器340和流量传感器350无论哪个先触发，均会给予到驱动部件信号，驱动部件的内部设置有推动器，在振动传感器340或流量传感器350的触发作用下，推动器的动作，进一步推动第一连接件220朝向壳体100的内壁运动，从而使隔爆翻板500闭合壳体100。实现了粉尘爆炸发生时，基于压缩冲击波和振动波的高传播速度，给隔爆翻板500关闭动作留有充足的响应时间余量，提前感知爆炸发生的信号，在爆炸火焰来到壳体100内部之前，隔爆翻板500在驱动部件的作用下与壳体100闭合，从而将连通的两个围包体之间的通道隔断，通过将火焰传播的途径及时完全切断，从而实现粉尘爆炸减灾控制的目的。

如图4所示，驱动部件包括活塞杆330和活塞筒310，活塞筒310与第一固定筒210固定，活塞杆330与第一连接件220连接，活塞筒310与活塞杆330形成活塞结构，振动传感器340或流量传感器350感应到爆炸产生时，给与信号到驱动部件，活塞筒310内发生化学反应做功，以驱动活塞杆330运动，进而带动第一连接件220轴向运动，以使隔爆翻板500闭合壳体100。

具体的，活塞筒310固定在第一固定筒210的内部，第一连接件220套设在第一固定筒210外，第一连接件220通过连接凸端连接位于第一固定筒210内部的活塞杆330。第一固定筒210的两端与壳体100固定，第一固定筒210上设有长槽214，连接凸端的一端与第一连接件220固定，连接凸端的另一端从长槽214中伸入，以连接活塞杆330，长槽214还能防止活塞杆330做周向运动。活塞杆330运动方向与第一连接件220的运动方向一致，将驱动部件固定在第一固定筒210的内部，并且通过连接凸端连接套设在第一固定筒210外的第一连接件220，爆炸发生时，活塞筒310内产生化学反应推动活塞杆330，进而活塞杆330推动第一连接件220朝向第一固定筒210的端部轴向运动，以便与第一连接件220连接的隔爆翻板500快速闭合壳体100，在活塞筒310、活塞杆330以及第一连接件220的协同作用下，减少隔爆翻板500闭合壳体100的动作反应时间，优化了整体的连接结构，配合振动传感器340和流量传感器350，能迅速在爆炸火焰来到壳体100前，隔爆翻板500将壳体100闭合。

本实施例中，推动器为活塞筒310内设置的用于产生高温高压无焰产物的烟气发生器，振动传感器340和流量传感器350均电连接烟气发生器。活塞筒310上设有流速监测风道211，流速监测风道211的出入口与第一固定筒210的开口紧密切合固定，作为优选，流速监测风道211的出入口分别正对壳体100的出口和入口，而流量传感器350安装在流速监测风道211中，通过流速监测风道211以使流量传感器350更好地感应壳体100内气体流量的变化，及时将爆炸信息反馈到烟气发生器。其中，如图4所示，振动传感器340的端部通过第一弹簧固定在活塞筒310的内部，通过第一弹簧，将爆炸产生的振动信号放大，以便确保振动传感器340能及时对爆炸做出反应并将爆炸信息反馈到烟气发生器。当爆炸产生的振动信号或者流量信号一旦发生，设置在活塞筒310内的烟气发生器迅速动作，产生高温高压的无焰产物，无焰产物在活塞筒310内做功，进一步推动活塞杆330运动实现完全伸展，为隔爆翻板500闭合壳体100提供动力。

作为本实施例的一个较优方案，隔爆翻板500共有两个，两个隔爆翻板500相互铰接，具体的，如图7所示，每个隔爆翻板500的铰接处均间隔设置有铰接环510，两个隔爆翻板500的铰接环510相互嵌合后，通过铰接杆530将两个隔爆翻板500铰接在一起，而铰接杆530的两端固定在壳体100内，通过两个隔爆翻板500的相互开合来实现壳体100的通风与关闭，进一步的，两个隔爆翻板500的铰接处还均设有弧形密封板520，两个隔爆翻板500完全张开后，弧形密封板520相互贴合，以确保爆炸火焰不会从两个隔爆翻板500的铰接处逃逸。

进一步的，如图2和图3所示，如隔爆翻板500共设两个，第一连接件220与活塞杆330的数量与隔爆翻板500的数量相对应，一个第一连接件220连接一个隔爆翻板500，一个活塞杆330连接一个第一连接件220，其中，如图6所示，第一连接件220与活塞杆330为一体结构。结合图4进行理解，可知两个活塞杆330分别插设在活塞筒310的两端，活塞筒310内的烟气发生器激发后，高温高压的无焰产物在活塞筒310内释放做功，以使两个活塞杆330分别朝向第一固定筒210的两端运动，进而带动两个隔爆翻板500同时闭合壳体100，实现将爆炸火焰的传播途径及时完全切断。为确保活塞杆330的行程足够，以使隔爆翻板500能完全关闭，如图4所示，活塞筒310上设有二级活塞筒芯320，活塞杆330插设在二级活塞筒芯320上，高温高压的无焰产物依次推动二级活塞筒芯320以及活塞杆330展开，使得隔爆翻板500在第一连接件220的带动下完全展开闭合壳体100。

可选或优选的，连接部件还包括至少一个第二固定筒410以及套设在第二固定筒410上的至少一个第二连接件420，第二连接件420可在第二固定筒410上轴向运动，第二连接件420与隔爆翻板500活动连接，第一连接件220在活塞杆330的推动下带动隔爆翻板500闭合壳体100时，第二连接件420与第二固定筒410的配合充当辅助导轨的作用。如图5所示，第二连接件420上设有限位杆422，第二固定筒410上设有与限位杆422相配合的限位孔，当隔爆翻板500闭合壳体100时，限位杆422运动至插入限位孔中，确保闭合后的隔爆翻板500不会张开。

参照图2和图3，需说明的是，连接部件还包括限位构件，限位构件包括可活动的限位芯212，第一连接件220上设有限位块222，通风状态下，限位块222与限位芯212配合，以使隔爆翻板500保持张开的状态。具体的，限位构件还包括第二弹簧以及设置在第一固定筒210外侧面的固定块213，限位芯212插设于固定块213上，第二弹簧的两端分别抵住固定块213和限位芯212，其中，限位芯212的端部设有契形块，通风条件下，契形块在第二弹簧的作用下卡入限位块222上的契形凹槽内，以限制住第一连接件220的位移，维持隔爆翻板500的张开状态，爆炸发生后，限位块222在第一连接件220的带动下挣脱契形块的限制，契形块下压第二弹簧并脱离契形凹槽，第一连接件220朝向壳体100的内壁运动，以使隔爆翻板500闭合壳体100。

其中，如图6所示，第一连接件220的外侧面向外延伸有第一连接杆221，第一连接杆221的末端设有约束锤，隔爆翻板500上设有可供约束锤活动的限位槽540。对应的，第二连接件420的外侧面也向外延伸有第一连接杆221，通过第一连接杆221上的约束锤连接隔爆翻板500，具体的，约束锤可在限位槽540内活动，第一连接件220和第二连接件420朝向壳体100的内壁运动时，约束锤在限位槽540内滑动，以带动隔爆翻板500沿铰接杆530转动闭合壳体100。

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 (9)

1.一种基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：包括

壳体(100)，所述壳体(100)设有用于通风除尘的出口和入口；

隔爆部件，所述隔爆部件包括安装在所述壳体(100)内的隔爆翻板(500)；

连接部件，所述连接部件包括第一固定筒(210)和第一连接件(220)，所述第一固定筒(210)固定在所述壳体(100)内，所述第一连接件(220)可在所述第一固定筒(210)上进行轴向运动，所述第一连接件(220)活动连接所述隔爆翻板(500)；以及

安装在所述第一固定筒(210)的驱动部件，所述驱动部件包括用于感应爆炸振动的振动传感器(340)以及用于监测所述壳体(100)内气体流量的流量传感器(350)，在所述振动传感器(340)或所述流量传感器(350)的触发作用下，所述驱动部件的内部设置有推动器，以推动所述第一连接件(220)朝向所述壳体(100)的内壁运动，从而使所述隔爆翻板(500)闭合所述壳体(100)。

2.根据权利要求1所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述驱动部件包括活塞杆(330)和活塞筒(310)，所述活塞筒(310)与所述第一固定筒(210)固定，所述活塞杆(330)与所述第一连接件(220)连接，所述活塞筒(310)与所述活塞杆(330)形成活塞结构。

3.根据权利要求2所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述活塞筒(310)固定在所述第一固定筒(210)的内部，所述第一连接件(220)套设在所述第一固定筒(210)外，所述第一连接件(220)通过连接凸端连接位于所述第一固定筒(210)内部的所述活塞杆(330)。

4.根据权利要求3所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述第一固定筒(210)上设有长槽(214)，所述连接凸端的一端与所述第一连接件(220)固定，所述连接凸端的另一端从所述长槽(214)中伸入，以连接所述活塞杆(330)。

5.根据权利要求2所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述推动器为所述活塞筒(310)内设置的用于产生高温高压无焰产物的烟气发生器，所述振动传感器(340)和所述流量传感器(350)均电连接所述烟气发生器。

6.根据权利要求2所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述振动传感器(340)的端部通过第一弹簧固定在所述活塞筒(310)的内部。

7.根据权利要求1至6中任一所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述连接部件还包括限位构件，所述限位构件包括可活动的限位芯(212)，所述第一连接件(220)上设有限位块(222)，所述限位块(222)与所述限位芯(212)配合，以使所述隔爆翻板(500)保持张开的状态。

8.根据权利要求7所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述限位构件还包括第二弹簧以及设置在所述第一固定筒(210)外侧面的固定块(213)，所述限位芯(212)插设于所述固定块(213)上，所述第二弹簧的两端分别抵住所述固定块(213)和所述限位芯(212)。

9.根据权利要求1至6中任一所述的基于流量和振动耦合激启的粉尘爆炸隔爆装置，其特征在于：所述第一连接件(220)的外侧面向外延伸有第一连接杆(221)，所述第一连接杆(221)的末端设有约束锤，所述隔爆翻板(500)上设有可供所述约束锤活动的限位槽(540)。

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