CN115307898A - 一种智能化耐磨阀门循环试验设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及阀门试验技术领域，公开了一种智能化耐磨阀门循环试验设备及方法，设备包括用于提供压缩空气的气源机构，气源机构通过管路与换向电磁阀的入口端连接；换向电磁阀的第一出口端通过管路与第一快排阀、第一储罐、待测耐磨阀门一侧端口依次连接，换向电磁阀的第二出口端通过管路与第二快排阀、第二储罐、待测耐磨阀门另一侧端口依次连接；待测耐磨阀门与气动执行机构连接，气动执行机构用于控制耐磨阀门的开闭；气动执行机构、换向电磁阀均与智能控制器电连接；其中，第一储罐和第二储罐中储备有试验介质。本申请解决了现有阀门耐磨试验需要消耗大量试验介质，导致其无法获取到耐磨阀门完整的耐磨寿命试验数据的问题。
Description
技术领域
本申请涉及阀门试验技术领域，具体是指一种智能化耐磨阀门循环试验设备及方法。
背景技术
近年来，石油化工，煤化工及硅产业等呈快速发展趋势，随着各种新技术的开发和工艺技术进步,其工艺装置的苛刻工况对阀门的性能要求越来越高，这就对耐磨阀门的使用寿命要求越来越高，在严苛工况下的耐磨阀使用寿命较短，阀门失效导致化工装置停车频繁，不利于化工企业的连续生产，甚至影响化工企业生产产品的质量。因此，耐磨阀门产品的耐磨寿命是其一个重要的性能指标。
对于耐磨阀门的耐磨寿命数据，往往是通过模拟耐磨阀门工作环境的试验设备完成的，但是由于耐磨寿命试验往往会持续若干年，期间需要消耗大量的耐磨材料，导致目前市场上应用的耐磨试验设备无法完全模拟耐磨寿命试验全过程，仅能够短时间模拟耐磨工况进行实验，得到的耐磨试验寿命数据往往不完整，导致无法精确地反应耐磨阀门的耐磨性能。
发明内容
基于以上技术问题，本申请提供了一种智能化耐磨阀门循环试验设备及方法，解决了现有阀门耐磨试验需要消耗大量试验介质，导致其无法获取到耐磨阀门完整的耐磨寿命试验数据的问题。
为解决以上技术问题，本申请采用的技术方案如下：
一种智能化耐磨阀门循环试验设备，包括用于提供压缩空气的气源机构，气源机构通过管路与换向电磁阀的入口端连接；换向电磁阀的第一出口端通过管路与第一快排阀、第一储罐、待测耐磨阀门一侧端口依次连接，换向电磁阀的第二出口端通过管路与第二快排阀、第二储罐、待测耐磨阀门另一侧端口依次连接；待测耐磨阀门与气动执行机构连接，气动执行机构用于控制耐磨阀门的开闭；气动执行机构、换向电磁阀均与控制器电连接；
其中，第一储罐和第二储罐中储备有试验介质。
进一步的，第一快排阀的进气口与第一出口端连接，第一快排阀的出气口与第一储罐的进气口连接，第一快排阀的排气口与大气连通；第二快排阀的进气口与第二出口端连接，第二快排阀的出气口与第二储罐的进气口连接，第二快排阀的排气口与大气连通。
进一步的，气源机构与换向电磁阀之间的管路上设有球阀。
进一步的，球阀与换向电磁阀之间的管路上设有过滤减压阀。
进一步的，换向电磁阀与第一快排阀之间、换向电磁阀与第二快排阀之间的管路上均设有止回阀。
进一步的，第一储罐和第二储罐的罐体上均设有压力继电器，压力继电器与所述控制器电连接，用于监测罐体内的压力。
进一步的，第一储罐和待测耐磨阀门之间、第二储罐和待测耐磨阀门之间的管路上均设有闸阀。
进一步的，试验介质为水、泥沙和钢珠的混合物。
进一步的，第一储罐和第二储罐中的试验介质占罐体容积的1/3～2/3。
一种耐磨阀门循环试验方法，基于上述的耐磨阀门循环试验设备，具体包括以下步骤：
开启气源机构，通过气源机构向换向电磁阀输送压缩空气；
进行第一侧试验，开启电磁换向阀的第一出口端，关闭电磁换向阀的第二出口端，同时开启气动执行机构不停开关待测耐磨阀门；将压缩空气经第一快排阀注入第一储罐中，利用压缩空气使第一储罐中的试验介质通过待测耐磨阀门；此时，第二储罐中的压缩气体通过第二快排阀排出；
进行第二侧试验，关闭电磁换向阀的第一出口端，开启电磁换向阀的第二出口端，同时开启气动执行机构不停开关待测耐磨阀门；将压缩空气经第二快排阀注入第二储罐中，利用压缩空气使第二储罐中的试验介质通过待测耐磨阀门；此时，第一储罐中的压缩气体通过第一快排阀排出；
循环进行第一侧试验和第二侧试验，直到达到试验条件后，试验结束。
与现有技术相比，本申请的有益效果是：
本申请通过第一储罐、待测耐磨阀门与第二储罐形成的试验介质循环结构，使得试验介质能够在试验设备中循环重复使用，节约了耐磨寿命试验的成本，从而使得试验设备能够完成待测耐磨阀门完整生命周期的耐磨寿命试验，以获得待测耐磨阀门完整的耐磨试验数据，从而能够精确地反映待测耐磨阀门的耐磨性能，提高了耐磨寿命试验的试验效率与试验准确性。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。其中：
图1为耐磨阀门循环试验设备的结构示意图。
图2为耐磨阀门循环试验方法的流程示意图。
其中，1气源机构，2球阀，3过滤减压阀，4换向电磁阀，5止回阀，6第一快排阀，7压力继电器，8第一储罐，9闸阀，10待测耐磨阀门，11第二储罐，12第二快排阀。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
参阅图1，在一些实施例中，一种智能化耐磨阀门循环试验设备，包括用于提供压缩空气的气源机构1，气源机构1通过管路与换向电磁阀4的入口端连接；换向电磁阀4的第一出口端通过管路与第一快排阀6、第一储罐8、待测耐磨阀门10一侧端口依次连接，换向电磁阀4的第二出口端通过管路与第二快排阀12、第二储罐11、待测耐磨阀门10另一侧端口依次连接；待测耐磨阀门10与气动执行机构连接，气动执行机构用于控制耐磨阀门的开闭；气动执行机构、换向电磁阀4均与控制器电连接；其中，第一储罐8和第二储罐11中储备有试验介质。
本实施例中，通过第一储罐8、待测耐磨阀门10与第二储罐11形成的试验介质循环结构，使得试验介质能够在试验设备中循环重复使用，节约了耐磨寿命试验的成本，从而使得试验设备能够完成待测耐磨阀门10完整生命周期的耐磨寿命试验，从而能够获得待测耐磨阀门10完整的耐磨试验数据，从而能够精确地反映待测耐磨阀门10的耐磨性能，提高了耐磨寿命试验的试验效率与试验准确性。
此外，气动执行机构、换向电磁阀4可以通过控制器进行开关控制，以实现耐磨工况试验与阀门动作之间的联动。
优选的，控制器还连接有显示控制模块，用于模拟显示各部件的状态动画和不同的流体流通动画，还能通过其上的面板进行相应蚕食的设置，使相关阀门部件能够按照设定条件进行开关，还能自动记录待测耐磨阀门10的开关次数等数据生成试验报表。
具体的，换向电磁阀4可以采用两位三通电磁阀。
优选的，第一快排阀6的进气口与第一出口端连接，第一快排阀6的出气口与第一储罐8的进气口连接，第一快排阀6的排气口与大气连通；第二快排阀12的进气口与第二出口端连接，第二快排阀12的出气口与第二储罐11的进气口连接，第二快排阀12的排气口与大气连通。
其中，快排阀作为一种单向型的气动控制元件，其具有进气口、出气口和排气口三个孔，当进气口有压缩空气通入时，进气口与出气口连通，从而可以利用快排阀向储罐提供压缩空气。但是当进气口没有压缩空气通入，而出气口有气体通入时，由于快排阀的单向设置，此时出气口会与排气口连通，从而将压缩空气排入大气环境中。利用快排阀的此特性，便可以流畅完成试验介质的换向流动。
具体的，由于快排阀排气时会产生很强的噪音，因此，为了减轻噪音，可以在快排阀的排气口处加装消音器。
优选的，气源机构1与换向电磁阀4之间的管路上设有球阀2。
其中，球阀2作为开关阀门，用于控制气源机构1向换向电磁阀4的输气管路开闭。
优选的，球阀2与换向电磁阀4之间的管路上设有过滤减压阀3。
其中，过滤减压阀3用于过滤气源机构1输出气体中的水分和杂质并减压稳压。
优选的，换向电磁阀4与第一快排阀6之间、换向电磁阀4与第二快排阀12之间的管路上均设有止回阀5。
其中，止回阀5是为了避免颗粒介质进入换向电磁阀4，以对换向电磁阀4进行保护。
优选的，第一储罐8和第二储罐11的罐体上均设有压力继电器7，压力继电器7与控制器电连接，用于监测罐体内的压力。
其中，压力继电器7与控制器连接，使其可与快排阀联动，压力继电器7检测到储罐内压力达到设定排气压力值时，利用快排阀对罐体进行排气，压力继电器7检测到储罐排气到设定充气压力值时，再利用快排阀对罐体进行充气。
优选的，第一储罐8和待测耐磨阀门10之间、第二储罐11和待测耐磨阀门10之间的管路上均设有闸阀9。
其中，闸阀9的作用在于对待测耐磨阀门10进行检修时关闭试验介质。
优选的，试验介质为水、泥沙和钢珠的混合物。
其中，水、泥沙和钢珠可以根据试验需求进行变化。
优选的，第一储罐8和第二储罐11中的试验介质占罐体容积的1/3～2/3。
其中，由于气体介质和固体介质会在储罐之中混合，在满足试验介质浓度的前提之下，还要避免过多的试验介质导致发生堵塞的问题。
参阅图2，在一些实施例中，还公开了一种耐磨阀门循环试验方法，基于上述的耐磨阀门循环试验设备，具体包括以下步骤：
S201，开启气源机构1，通过气源机构1向换向电磁阀4输送压缩空气；
S202，进行第一侧试验，开启电磁换向阀的第一出口端，关闭电磁换向阀的第二出口端，同时开启气动执行机构不停开关待测耐磨阀门10；将压缩空气经第一快排阀6注入第一储罐8中，利用压缩空气使第一储罐8中的试验介质通过待测耐磨阀门10；此时，第二储罐11中的压缩气体通过第二快排阀12排出；
S203，进行第二侧试验，关闭电磁换向阀的第一出口端，开启电磁换向阀的第二出口端，同时开启气动执行机构不停开关待测耐磨阀门10；将压缩空气经第二快排阀12注入第二储罐11中，利用压缩空气使第二储罐11中的试验介质通过待测耐磨阀门10；此时，第一储罐8中的压缩气体通过第一快排阀6排出；
S204，循环进行第一侧试验和第二侧试验，直到达到试验条件后，试验结束。
在本实施例中，采用双循环回路结构，通过换向电磁阀4实现气源换向，试验介质始终在正反回路中来回流动，实现磨料的重复利用，零排放，非常环保，且节约成本，还可实现待测耐磨阀门10的双向耐磨性能验证。
具体的，由于气动执行机构是通过控制器控制的，那么控制器还可以记录待测耐磨阀门10的开闭次数。
由于耐磨寿命试验的试验条件可以是耐磨阀门的使用次数，试验过程中记录待测耐磨阀门10在多相流介质冲刷下的开关次数，按预期试验次数进行试验，具体试验条件包括：
第一，当阀门在试验过程中还未达到预期试验次数时且经过流体冲刷后试压发现泄漏则停止试验，此时，表明待测耐磨阀门未达到预设合格标准；
第二，当阀门在试验过程中试压检测一直合格，则直到完成预设试验次数停止试验，此时，表明待测耐磨阀门达到预设合格标准。
此外，通过此试验方法还可以检验待测耐磨阀门10在细粉颗粒工况下的防尘性能，阀门如果不能防尘，阀座和阀杆就会被卡死，导致阀门无法进行开启和关闭，这时控制器就无法读取阀门的开关次数，通过控制器阀门开关次数的显示可以得到阀门在开关多少次后不再开关，也就表明待测耐磨阀门10的防尘性能在开关多少次后就会失效。
举例而言，假设待测耐磨阀门10在耐磨试验工况下的试验开关次数是10000次，阀门在本循环试验设备上在耐磨工况下每开关1000次就会将阀门拆下来做密封性能试验，若密封性能试验合格则继续试验，直到做满预定10000次停止试验，若中途密封性能试验不合格则停止试验。
优选的，试验气压为0.3～0.6Bar。
具体的，气动执行机构开关待测耐磨阀门10的时间可以通过控制器设置。
如上即为本申请的实施例。上述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述申请的验证过程，并非用以限制本申请的专利保护范围，本申请的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，包括用于提供压缩空气的气源机构，所述气源机构通过管路与换向电磁阀的入口端连接；所述换向电磁阀的第一出口端通过管路与第一快排阀、第一储罐、待测耐磨阀门一侧端口依次连接，所述换向电磁阀的第二出口端通过管路与第二快排阀、第二储罐、待测耐磨阀门另一侧端口依次连接；所述待测耐磨阀门与气动执行机构连接，所述气动执行机构用于控制所述耐磨阀门的开闭；所述气动执行机构、所述换向电磁阀均与控制器电连接；
其中，所述第一储罐和所述第二储罐中储备有试验介质。
2.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述第一快排阀的进气口与所述第一出口端连接，所述第一快排阀的出气口与所述第一储罐的进气口连接，所述第一快排阀的排气口与大气连通；所述第二快排阀的进气口与所述第二出口端连接，所述第二快排阀的出气口与所述第二储罐的进气口连接，所述第二快排阀的排气口与大气连通。
3.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述气源机构与所述换向电磁阀之间的管路上设有球阀。
4.根据权利要求3所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述球阀与所述换向电磁阀之间的管路上设有过滤减压阀。
5.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述换向电磁阀与所述第一快排阀之间、所述换向电磁阀与所述第二快排阀之间的管路上均设有止回阀。
6.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述第一储罐和所述第二储罐的罐体上均设有压力继电器，所述压力继电器与所述控制器电连接，用于监测罐体内的压力。
7.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述第一储罐和所述待测耐磨阀门之间、所述第二储罐和所述待测耐磨阀门之间的管路上均设有闸阀。
8.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述试验介质为水、泥沙和钢珠的混合物。
9.根据权利要求1所述的一种智能化耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，所述第一储罐和所述第二储罐中的试验介质占罐体容积的1/3～2/3。
10.一种耐磨阀门循环试验方法，基于权利要求1-9任意一项所述的耐磨阀门循环试验设备，其特征在于，具体包括以下步骤：
开启所述气源机构，通过所述气源机构向所述换向电磁阀输送压缩空气；
进行第一侧试验，开启所述电磁换向阀的第一出口端，关闭所述电磁换向阀的第二出口端，同时开启所述气动执行机构不停开关所述待测耐磨阀门；将压缩空气经第一快排阀注入所述第一储罐中，利用压缩空气使所述第一储罐中的试验介质通过所述待测耐磨阀门；此时，所述第二储罐中的压缩气体通过第二快排阀排出；
进行第二侧试验，关闭所述电磁换向阀的第一出口端，开启所述电磁换向阀的第二出口端，同时开启所述气动执行机构不停开关所述待测耐磨阀门；将压缩空气经第二快排阀注入所述第二储罐中，利用压缩空气使所述第二储罐中的试验介质通过所述待测耐磨阀门；此时，所述第一储罐中的压缩气体通过第一快排阀排出；
循环进行所述第一侧试验和所述第二侧试验，直到达到试验条件后，试验结束。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221108 |
|
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