CN114562593A - 活塞式气动低温切换阀、油气回收装置及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种活塞式气动低温切换阀、油气回收装置及工作方法。本发明包括阀体、设置于阀体内的阀座、与阀座连接的阀芯元件、与所述阀芯元件上端固定的推杆以及设置在所述推杆顶端的气缸，所述阀芯元件外周为阀腔；所述阀芯元件包括由连接杆、设置于所述连接杆外周的波纹管节、以及设置在所述波纹管节下端的阀芯以及设置在所述波纹管节上端的封板，所述封板与所述连接杆之间密封。本发明的活塞式气动低温切换阀，能保证大温差大压差下零泄漏，可广泛适用于低温制冷机组中。

Description

活塞式气动低温切换阀、油气回收装置及工作方法
技术领域
本发明属于低温阀门领域，具体涉及一种活塞式气动低温切换阀、油气回收装置及工作方法。
背景技术
轮油码头油气回收机组的冷凝单元由两个气路通道组成，低温制冷系统既要提供极低温的冷源也要提供热源。控制系统通过阀的切换，实现制冷系统对气路通道提供冷源和热源转换。
发明内容
发明目的：本发明的目的在于提供一种活塞式气动低温切换阀，介质工作范围宽-100℃～120℃，保证温差极大情况下零泄漏，响应快速。本发明还提供了该活塞式气动低温切换阀的工作方法以及含有该切换阀的油气回收装置，该油气回收装置用于油轮码头的油气回收。
技术方案：本发明所述的一种活塞式气动低温切换阀，包括阀体、设置于阀体内的阀座、与阀座连接的阀芯元件、与所述阀芯元件上端固定的推杆以及设置在所述推杆顶端的气缸，所述阀芯元件外周为阀腔；所述阀芯元件包括由连接杆、设置于所述连接杆外周的波纹管节、以及设置在所述波纹管节下端的阀芯以及设置在所述波纹管节上端的封板，所述封板与所述连接杆之间密封。
作为本发明的一种优选实施方式，所述气缸包括缸套、设置在所述缸套上下两端的上缸盖以及下缸盖、设置在所述上缸盖上的第一气源接口、设置在下缸盖上的第二气源接口以及设置于所述缸套内的活塞，所述活塞底端与推杆连接；和/或所述阀体与阀腔之间通过第一螺栓固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述波纹管节包括连接段、固定板以及设置于所述阀芯以及固定板之间的波纹段。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀座通过第二螺栓与所述阀芯元件固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀芯元件与所述阀体之间设置有阀腔垫片。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀腔垫片材料为聚四氟乙烯。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀腔顶端设置有第一连接法兰，所述第一连接法兰通过第一立柱与下缸盖固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀腔的顶部与所述推杆之间设置有防尘圈、填料以及O型圈。
作为本发明的一种优选实施方式，所述阀腔的顶部与所述推杆底端通过第一螺母固定。
作为本发明的一种优选实施方式，所述活塞与所述气缸的内壁之间设置有活塞环。
作为本发明的一种优选实施方式，所述上缸盖与所述下缸盖之间通过第二螺栓固定。
本发明所述的活塞式气动低温切换阀的工作方法，包括以下步骤：
(S1)设置在上缸盖的第一气源接口，接收到输入信号，仪表风在第一气源接口引入，压力下压活塞带动推杆、阀芯元件以及位于阀芯元件下端的阀座向下移动，使阀座移动到极限位置而关闭切换阀；
(S2)设置在下缸盖的第二气源接口，接收到输入信号，仪表风在第二气源接口引入，压力上推活塞，带动推杆、阀芯元件以及阀座向上移动，使阀座离开阀体中心通道，开启切换阀。
有益效果：(1)本发明通过与阀体配合使用的阀芯元件使得切换阀适用温度范围宽：(2)本发明的切换阀通过的流体介质为制冷剂，其工作温度范围从-100℃至120℃，而且工作温度瞬时能从最低点升到最高点，也能从最高点降到最低点，本发明通过波纹管节的设置，使得本发明的切换阀能承受-100℃至120℃的骤冷骤热而引起的热应力变化，提高活塞式气动低温切换阀的稳定性；(3)本发明的活塞式气动低温切换阀的密封性好：本发明通过固定的阀芯实现制冷剂的第一次密封，并且通过封板将从阀芯处进入的制冷剂密封在波纹管节与连接杆形成的腔体内，实现了第二次密封；(4)本发明的低温切换阀在阀关断时进出两侧严密无串气，同时，阀体内介质对外界零泄漏。
附图说明
图1是本发明活塞式气动低温切换阀的爆炸图；
图2是本发明活塞式气动低温切换阀中的阀芯元件的剖视图；
图3是本发明活塞式气动低温切换阀的剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明活塞式气动低温切换阀100，包括阀体101、设置于阀体101内的阀座102、与阀座102连接的阀芯元件103、与阀芯元件103上端固定的推杆104以及设置在推杆104顶端的气缸105，阀芯元件103外周为阀腔106。
阀体101有三个密封面，两端分别为阀体101的进口以及出口，顶部为连接端口，阀体101的进口和出口的密封端面为法兰结构，本实施例中法兰结构选用松套法兰，密封性好，且耐腐蚀又易维护安装。阀体101的连接端口通过阀座102、阀腔垫片107以及阀芯元件103形成的密封面，阀座102通过第二螺栓1021与阀芯元件103固定。本发明阀体101的连接端口为常规静态密封面，无泄漏隐患。
具体地，本发明的阀体101的进口以及出口之间设置有通过阀座102上下移动而实现开启或关闭的通道1011。阀座102中间设置有螺栓穿过的安装孔，第二螺栓1021通过安装孔与阀芯元件103固定，阀体101上端面(连接端口)的筒壁处设置有与阀芯1033连接的台阶。
如图2所示，阀芯元件103包括连接杆1031、波纹管节1032、设置在波纹管节1032下端的阀芯1033以及设置在波纹管节1032上端的封板1034，连接杆1031一端通过第二螺栓1021与阀座102固定连接，连接杆1031顶端与推杆104固定。如图1～3所示，阀芯1033与阀体101的连接端口1012的内径等径，实现连接端口的密封，同时，在阀芯1033与阀体101的连接处设置有阀腔垫片107，加强密封效果，防止泄露。连接杆1031穿过阀芯1033与推杆104固定。为了避免连接杆1031上下移动时，部分制冷剂通过两者的空隙进入至阀体106，本发明在阀芯1033上方设置了一段波纹管节1032，波纹管节1032套设在连接杆1031外周，波纹管节1032底端与阀芯1033的上表面固定密封，阀芯1033上端与封板1034固定密封，使得上窜的制冷剂进入波纹管节1032与连接杆1031之间形成的腔体，且封板1034与连接杆1031之间完全密封，封板1034随着连接杆1031上下移动，保证制冷剂不会从封板1034与连接杆1031之间泄露。封板1034起到了固定波纹管节1032以及密封的作用。封板1034的外径与阀腔106的内壁贴合，可沿着阀腔106内壁上下移动。阀芯元件103设置的波纹管节1032有很好的弹性位移量和刚度；阀开启时，介质制冷剂在波纹管节1032与连接杆1031组成的腔体内，而且制冷剂骤冷骤热引起的体积变化通过波纹管自行补偿消除热应力，避免泄漏，提高阀门的使用寿命。阀芯元件103外周设置的阀腔106底端(下端面)为法兰结构，阀腔106的下端面与阀体101的密封端面之间第一螺栓1061固定。阀腔106顶端(上端面)设置有第一连接法兰108，第一连接法兰108通过第一立柱1062与下缸盖1053固定。
气缸105包括缸套1051、设置在缸套1051上下两端的上缸盖1052以及下缸盖1053、设置在上缸盖1052上的第一气源接口1054、设置在下缸盖1053上的第二气源接口1055、设置于缸套1051内的活塞1056，活塞1056底端与推杆104连接，活塞1056与气缸105的内壁之间设置有活塞环1057，上缸盖1052与下缸盖1053之间通过第二螺栓1058固定。
阀腔106的顶部与推杆104底端通过第一螺母1066固定，此外，阀腔106的顶部与推杆104之间设置有防尘圈1063、填料1064以及O型圈1065。
本发明的活塞式气动低温切换阀的工作方法为：上缸盖1052设有第一气源接口1054，第一气源接口1054接收到输入信号，仪表风在此接口引入，压力下压活塞1056，带动推杆104、阀芯元件103以及阀座102，使得阀座102移动到极限位置而关闭切换阀；下缸盖1053设有第二气源接口1055，第二气源接口1055接收到输入信号，仪表风在此接口引入，压力上推活塞1056，带动推杆104、阀芯元件103以及阀座102，使阀座102离开阀体101中心通道开启切换阀。
本发明的低温切换阀配套电磁阀使用，低温切换阀通过电磁阀控制仪表风，进而控制低温切换阀开启。本发明的低温切换阀控制更加方便，响应更加快速。
上述的活塞式气动低温切换阀应用在油轮码头油气回收装置，进一步地，应用于油气回收装置的制冷系统，根据实际情况，安装至少4个本发明所述的低温切换阀。

Claims (10)

1.一种活塞式气动低温切换阀，其特征在于，包括阀体(101)、设置于阀体(101)内的阀座(102)、与阀座(102)连接的阀芯元件(103)、与所述阀芯元件(103)上端固定的推杆(104)以及设置在所述推杆(104)顶端的气缸(105)，所述阀芯元件(103)外周为阀腔(106)；所述阀芯元件(103)包括连接杆(1031)、设置于所述连接杆(1031)外周的波纹管节(1032)、设置在所述波纹管节(1032)下端的阀芯(1033)以及设置在所述波纹管节(1032)上端的封板(1034)，所述封板(1034)与所述连接杆(1031)之间密封。
2.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述气缸(105)包括缸套(1051)、设置在所述缸套(1051)上下两端的上缸盖(1052)以及下缸盖(1053)、设置在所述上缸盖(1052)上的第一气源接口(1054)、设置在下缸盖(1053)上的第二气源接口(1055)以及设置于所述缸套(1051)内的活塞(1056)，所述活塞(1056)底端与推杆(104)连接；和/或所述阀体(101)与阀腔(106)之间通过第一螺栓(1061)固定。
3.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述阀座(102)通过第二螺栓(1021)与所述阀芯元件(103)固定；和/或所述阀芯元件(103)与所述阀体(101)之间设置有阀腔垫片(107)。
4.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述阀腔(106)顶端设置有第一连接法兰(108)，所述第一连接法兰(108)通过第一立柱(1062)与下缸盖(1053)固定。
5.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述阀腔(106)的顶部与所述推杆(104)之间设置有防尘圈(1063)、填料(1064)以及O型圈(1065)。
6.根据权利要求5所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述阀腔(106)的顶部与所述推杆(104)底端通过第一螺母(1066)固定。
7.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述活塞(1056)与所述气缸(105)的内壁之间设置有活塞环(1057)。
8.根据权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀，其特征在于，所述上缸盖(1052)与所述下缸盖(1053)之间通过第二螺栓(1058)固定。
9.一种包含如权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀的油气回收装置。
10.如权利要求1所述的活塞式气动低温切换阀的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(S1)设置在上缸盖(1052)的第一气源接口(1054)，接收到输入信号，仪表风在第一气源接口(1054)引入，压力下压活塞(1056)，带动推杆(104)、阀芯元件(103)以及位于阀芯元件(103)下端的阀座(102)向下移动，使阀座(102)移动到极限位置而关闭切换阀；
(S2)设置在下缸盖(1053)的第二气源接口(1055)，接收到输入信号，仪表风在第二气源接口(1055)引入，压力上推活塞(1056)，带动推杆(104)、阀芯元件(103)以及阀座(102)向上移动，使阀座(102)离开阀体(101)中心通道，开启切换阀。
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