CN113090790A - 一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀 - Google Patents

一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，包括设置为圆环状结构的阀座，阀座上固定扣设有阀座外壳，阀座外壳上固定连接有弹簧外壳，阀座上表面绕其环面均匀设置有多个活动卡爪，阀座上方设置有与阀座同轴线的阀瓣，阀瓣上方通过螺纹连接有反冲圈，反冲圈上端固定连接有阀杆，阀杆另一端依次穿过阀座外壳和弹簧外壳，阀杆位于弹簧外壳的部分套设有弹簧座，弹簧座内安装有套设在阀杆上的弹簧，阀杆位于弹簧座上方还套设有调节螺杆，调节螺杆通过螺纹与弹簧外壳的上端面连接。本发明的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，通过在阀座上设置活动卡爪、阀座弹簧和橡胶圈有效解决因固体颗粒导致的弹簧式安全阀起跳后不能完全复位的问题。

Description

一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀
技术领域
本发明属于安全阀技术领域，涉及一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀。
背景技术
安全阀的出现与发展与工业发展密切相关。十七世纪，英国的工业化生产步入起步时期，因为安全防范措施欠缺，锅炉爆炸造成了许多安全事故。出于保护锅炉安全的需要，人们发明了重锤式安全阀。为了适应不同工业行业发展的需要，安全阀也随之进行了诸多改进，诞生了多种不同结构的安全阀。
目前，安全阀按其总体构造及复位机构的差异可以分为重锤杠杆式、弹簧式和脉冲式安全阀。其中，弹簧式安全阀可方便地调节安全阀的开启(设定)压力，具有轻便、紧凑、精确度高、安装部位不受限、颤动感低及价格低廉等优势，广泛用于化工生产中各类压力容器。但作为压力容器的安全保护装置，现有弹簧式安全阀存在的主要问题是：实际使用中，工作介质若含有固体颗粒，安全阀起跳后会因为密封面附着固体颗粒而出现阀瓣回坐不彻底，安全阀不能完全复位，继而导致介质发生泄露，严重威胁化工企业安全生产和正常运行。因此，针对工作介质含有固体颗粒的工况，研发能完全复位的弹簧式安全阀具有重要意义和价值。
发明内容
本发明的目的是提供一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，解决弹簧式安全阀因工作介质含有固体颗粒而导致的起跳后不能完全复位问题。
本发明所采用的技术方案是，一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，包括设置为圆环状结构的阀座，阀座上固定扣设有阀座外壳，阀座外壳上固定连接有弹簧外壳，阀座上表面绕其环面均匀设置有多个活动卡爪，阀座上方设置有与阀座同轴线的阀瓣，阀瓣上方通过螺纹连接有反冲圈，反冲圈上端固定连接有阀杆，阀杆另一端依次穿过阀座外壳和弹簧外壳，阀杆位于弹簧外壳的部分套设有弹簧座，弹簧座内安装有套设在阀杆上的弹簧，阀杆位于弹簧座上方还套设有调节螺杆，调节螺杆通过螺纹与弹簧外壳的上端面连接。
本发明的特征还在于，
阀座上表面绕其环面均匀设置有与环面相适应的多个凹槽，凹槽内嵌设有活动卡爪，活动卡爪远离阀座环面中心的一侧设置有卡槽，卡槽内设置有阀座弹簧。
活动卡爪靠近阀座环面中心和背离阀座环面中心的两侧均设置为弧状，凹槽设置为盲槽，凹槽靠近阀座环面中心的一侧与阀座的环中心连通。
活动卡爪靠近阀座环面中心的一侧设置有弧状的凹槽b，多个凹槽b内共同嵌入有橡胶圈，凹槽内位于活动卡爪上方设置有盖片，凹槽两侧设置有挡块，挡块位于盖片上方。
调节螺杆位于弹簧外壳上的部分还连接有调节螺母。
弹簧外壳上端还通过螺纹连接的方式连接有阀帽。
反冲圈远离阀瓣的一端还套设有导向套，导向套连接在阀座外壳上端。
阀瓣下端设置有锥形斜坡面，阀座环型孔内设置有与锥形斜坡面配合的锥形斜坡面a。
阀座外壳上端绕其内侧壁设置有一凹槽a，导向套远离阀瓣的一端设置有一圈凸起，凸起嵌入凹槽a内。
弹簧座包括下弹簧座和上弹簧座，阀杆位于弹簧外壳内的下部设置为台阶状，下弹簧座套设在阀杆上卡接在阀杆的台阶上，弹簧位于下弹簧座上方，弹簧上方的阀杆上套设上弹簧座。
弹簧外壳上开设有内螺纹孔，调节螺杆上设置有外螺纹，调节螺杆和内螺纹孔通过螺纹连接。
本发明的有益效果是：
本发明的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀通过在阀座凹槽处设置活动卡爪和阀座弹簧，在阀瓣回座过程中借助阀座弹簧的作用力和橡胶圈自身的弹性使橡胶圈紧贴阀瓣，利用橡胶圈的擦拭作用清除阀瓣密封面上的固体颗粒，有效解决当工作介质含有固体颗粒，传统弹簧式安全阀起跳后不能完全复位的问题，更好地保障压力容器安全运行以及化工企业安全生产。
同时，本发明的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀其阀瓣和阀座上设置的锥形密封面以及橡胶圈还可提高安全阀的密封性能；
另外，本发明的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀结构简单、性能可靠，配件更换方便，适用面广，适合大规模工业化生产。
附图说明
图1是本发明一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀的结构示意图；
图2是本发明一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀中活动卡爪的结构示意图；
图3是本发明一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀中活动卡爪和阀座的安装爆炸图；
图4是本发明一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀中阀瓣回座的结构示意图。
图中，1.盖片，2.阀座弹簧，3.橡胶圈，4.活动卡爪，5.阀座，6.阀帽，7.弹簧外壳，8.阀座外壳，9.阀杆，10.调节螺杆，11.调节螺母，12.上弹簧座，13.弹簧，14.下弹簧座，15.导向套，16.反冲圈，17.阀瓣，18.凹槽，19.卡槽，20.凹槽b，21.挡块，22.凹槽a，23.凸起，24.内螺纹孔，25.锥形斜坡面，26.锥形斜坡面a。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其结构如图1所示，包括设置为圆环状结构的阀座5，阀座5上固定扣设有阀座外壳8，阀座外壳8上固定连接有弹簧外壳7，如图2-4所示，阀座5上表面绕其环面均匀设置有多个活动卡爪4，阀座5上方设置有与阀座5同轴线的阀瓣17，阀瓣17上方通过螺纹连接有反冲圈16，反冲圈16上端固定连接有阀杆9，阀杆9另一端依次穿过阀座外壳8和弹簧外壳7，阀杆9位于弹簧外壳7的部分套设有弹簧座，弹簧座内安装有套设在阀杆9上的弹簧13，阀杆9位于弹簧座上方还套设有调节螺杆10，调节螺杆10通过螺纹与弹簧外壳7的上端面连接。
阀座5上表面绕其环面均匀设置有与环面相适应的多个凹槽18，凹槽18内嵌设有活动卡爪4，活动卡爪4远离阀座5环面中心的一侧设置有卡槽19，卡槽19内设置有阀座弹簧2。
活动卡爪4靠近阀座5环面中心和背离阀座5环面中心的两侧均设置为弧状，凹槽18设置为盲槽，凹槽18靠近阀座5环面中心的一侧与阀座5的环中心连通。
活动卡爪4靠近阀座5环面中心的一侧设置有弧状的凹槽b20，多个凹槽b20内共同嵌入有橡胶圈3，凹槽18内位于活动卡爪4上方设置有盖片1，凹槽18两侧设置有挡块21，挡块21位于盖片1上方。
调节螺杆10位于弹簧外壳7上的部分还连接有调节螺母11。
弹簧外壳7上端还通过螺纹连接的方式连接有阀帽6。
反冲圈16远离阀瓣17的一端还套设有导向套15，导向套15连接在阀座外壳8上端。
阀瓣17下端设置有锥形斜坡面25，阀座5环型孔内设置有与锥形斜坡面25配合的锥形斜坡面a26。
阀座外壳8上端绕其内侧壁设置有一凹槽a22，导向套15远离阀瓣17的一端设置有一圈凸起23，凸起23嵌入凹槽a22内。
弹簧座包括下弹簧座14和上弹簧座12，阀杆9位于弹簧外壳7内的下部设置为台阶状，下弹簧座14套设在阀杆9上卡接在阀杆9的台阶上，弹簧13位于下弹簧座14上方，弹簧13上方的阀杆9上套设上弹簧座12。
弹簧外壳7上开设有内螺纹孔24，调节螺杆10上设置有外螺纹，调节螺杆10和内螺纹孔24通过螺纹连接。
本发明的工作原理为：
当压力容器内压力超压时，容器内介质压力大于安全阀整定压力，安全阀起跳进行泄压，此时安全阀阀瓣17在介质压力的作用下起跳，阀瓣17推动反冲圈16，反冲圈16带动阀杆9，阀杆9推动下弹簧座14上移，上弹簧座12卡在弹簧外壳7的上端，使弹簧13开始压缩；
阀瓣17在阀座5内时，阀座弹簧2处于压缩状态，在阀瓣17起跳过程中，阀瓣17离开阀座5，阀座弹簧2推动活动卡爪4朝阀座5中心一侧延伸。
当泄放完毕，压力容器内压力恢复正常时，容器内介质压力小于安全阀整定压力，安全阀弹簧13推动下弹簧座14，下弹簧座14推动阀杆9，阀杆9推动反冲圈16辅助阀瓣17快速回座。
阀瓣17回座过程中，阀瓣17接触到橡胶圈3之后，阀瓣17推动活动卡爪4使阀座弹簧2开始压缩，直至阀瓣17彻底回座，此时活动卡爪4回复到原来的位置。在这个过程中借助阀座弹簧2的作用力和橡胶圈3自身的弹性使橡胶圈3紧贴阀瓣17，继而通过橡胶圈3的擦拭作用清除阀瓣17密封面上的固体颗粒。

Claims (10)

1.一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，包括设置为圆环状结构的阀座(5)，所述阀座(5)上固定扣设有阀座外壳(8)，所述阀座外壳(8)上固定连接有弹簧外壳(7)，所述阀座(5)上表面绕其环面均匀设置有多个活动卡爪(4)，所述阀座(5)上方设置有与所述阀座(5)同轴线的阀瓣(17)，所述阀瓣(17)上方通过螺纹连接有反冲圈(16)，所述反冲圈(16)上端固定连接有阀杆(9)，所述阀杆(9)另一端依次穿过所述阀座外壳(8)和弹簧外壳(7)，所述阀杆(9)位于所述弹簧外壳(7)的部分套设有弹簧座，所述弹簧座内安装有套设在阀杆(9)上的弹簧(13)，所述阀杆(9)位于弹簧座上方还套设有调节螺杆(10)，所述调节螺杆(10)通过螺纹与所述弹簧外壳(7)的上端面连接。
2.根据权利要求1所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述阀座(5)上表面绕其环面均匀设置有与环面相适应的多个凹槽(18)，所述凹槽(18)内嵌设有活动卡爪(4)，所述活动卡爪(4)远离阀座(5)环面中心的一侧设置有卡槽(19)，所述卡槽(19)内设置有阀座弹簧(2)。
3.根据权利要求2所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述活动卡爪(4)靠近阀座(5)环面中心和背离阀座(5)环面中心的两侧均设置为弧状，所述凹槽(18)设置为盲槽，所述凹槽(18)靠近阀座(5)环面中心的一侧与阀座(5)的环中心连通。
4.根据权利要求3所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述活动卡爪(4)靠近所述阀座(5)环面中心的一侧设置有弧状的凹槽b(20)，多个所述凹槽b(20)内共同嵌入有橡胶圈(3)，所述凹槽(18)内位于所述活动卡爪(4)上方设置有盖片(1)，所述凹槽(18)两侧设置有挡块(21)，所述挡块(21)位于所述盖片(1)上方。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述调节螺杆(10)位于所述弹簧外壳(7)上的部分还连接有调节螺母(11)。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述弹簧外壳(7)上端还通过螺纹连接的方式连接有阀帽(6)，所述反冲圈(16)远离阀瓣(17)的一端还套设有导向套(15)，所述导向套(15)连接在所述阀座外壳(8)上端。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述阀瓣(17)下端设置有锥形斜坡面(25)，所述阀座(5)环型孔内设置有与所述锥形斜坡面(25)配合的锥形斜坡面a(26)。
8.根据权利要求6所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述阀座外壳(8)上端绕其内侧壁设置有一凹槽a(22)，所述导向套(15)远离所述阀瓣(17)的一端设置有一圈凸起(23)，所述凸起(23)嵌入所述凹槽a(22)内。
9.根据权利要求1-4任意一项所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述弹簧座包括下弹簧座(14)和上弹簧座(12)，所述阀杆(9)位于所述弹簧外壳(7)内的下部设置为台阶状，所述下弹簧座(14)套设置在阀杆(9)上卡接在阀杆(9)的台阶上，所述弹簧(13)位于所述下弹簧座(14)上方，所述弹簧(13)上方的阀杆(9)上套设所述上弹簧座(12)。
10.根据权利要求1-4任意一项所述的一种化工生产用弹簧式压力容器安全阀，其特征在于，所述弹簧外壳(7)上开设有内螺纹孔(24)，所述调节螺杆(10)上设置有外螺纹，所述调节螺杆(10)和所述内螺纹孔(24)通过螺纹连接。
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