CN117739144A - 一种安全阀 - Google Patents

Abstract

一种安全阀，包括：主体，具有形成通道的中空部分，流体能够在通道内流动；入口，与通道流体连通；出口，与通道流体连通，设置在主体的沿纵向方向的一端；阀杆，能够沿纵向方向移动；致动器，与阀杆的第二端连接以驱动阀杆；突出件，连接到阀杆的第一端，能够随阀杆在关闭位置和开启位置之间移动，其中在关闭位置，突出件关闭出口，使得通道不经由出口与外部流体连通；在开启位置，突出件相对于关闭位置沿纵向方向远离出口，突出件至少不完全关闭出口，使得通道经由出口与外部流体连通；其中，在关闭位置，突出件从出口向外突出。

Description

一种安全阀

技术领域

本发明涉及一种安全阀，更具体地，涉及一种具有防堵塞功能的安全阀。

背景技术

一般的安全阀设有入口和出口，流体经由入口进入安全阀，再经由出口离开安全阀用于蒸汽灭火或环境惰性化等功能。对于环境恶劣(尤其是处理高粘性介质或易固化易结焦的设备中)，经常出现安全阀出口被污垢堵塞的情况。一旦安全阀出口堵塞，可能无法实现安全阀的预期功能。

因此，期望提出一种安全阀，能够防止安全阀出口被堵塞。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出了一种安全阀，包括：主体，具有中空部分，并且具有沿纵向方向延伸的轴线，主体的中空部分形成通道，流体能够在通道内流动；入口，与通道流体连通；出口，与通道流体连通，设置在主体的沿纵向方向的一端；阀杆，沿纵向方向延伸，布置在主体的中空部分中，具有靠近出口的第一端和远离出口的第二端，阀杆能够沿纵向方向移动；致动器，与阀杆的第二端连接，以驱动阀杆沿纵向方向移动；突出件，连接到阀杆的第一端，能够随阀杆在关闭位置和开启位置之间移动，其中在关闭位置，突出件封闭出口，使得通道不经由出口与外部流体连通；在开启位置，突出件相对于关闭位置沿纵向方向远离出口，突出件至少不完全封闭出口，使得通道经由出口与外部流体连通；其中，在关闭位置，突出件从出口向外突出。

根据该方案，通过设置突出件，能够有效降低聚集在安全阀出口处的污垢的厚度。当安全阀开启时，突出件在阀杆的带动下向内移动，使得聚集在安全阀出口处的污垢被拉裂或破坏。并且当高压高速流体从安全阀出口向外喷射时，也能够进一步起到清洁安全阀出口处的污垢的作用。这样，有效地防止了安全阀出口处的污垢堵塞安全阀，提高了安全阀的可靠性和安全性。

在一些方案中，突出件可以具有在远离阀杆的方向上逐渐变窄的形状。

根据该方案，突出件的渐窄的形状可以更有利于破坏聚集在安全阀出口处的污垢，从而进一步提高安全阀出口的防堵塞功能。

在一些方案中，突出件可以具有锥形形状。

在一些方案中，突出件的锥形形状的锥角可以在10至20°之间。

在一些方案中，突出件的外表面可以经喷涂处理。

根据该方案，经喷涂处理的突出件的外表面具有较高的表面光洁度，使得污垢不易粘附在突出件的外表面上，从而进一步提高安全阀出口的防堵塞功能。

在一些方案中，突出件在阀体的内部结构可以设有密封圈，当突出件处于关闭位置时，密封圈密封在突出件与出口之间。

根据该方案，密封圈能够提高安全阀的密封性，使得当突出件处于关闭位置时，安全阀内部的流体不会经由安全阀出口泄漏到外部。

在一些方案中，安全阀还可以包括导向圈，导向圈设置在主体的中空部分并且附接到主体的内壁，导向圈具有通孔，阀杆穿过通孔延伸。

根据该方案，导向圈能够引导阀杆沿纵向方向的移动，使得阀杆的移动更稳定。

在一些方案中，安全阀还可以包括控制器，控制器与致动器通信地联接。

根据该方案，可以通过控制器控制致动器，以控制阀杆的移动，从而控制安全阀的开启或关闭。

在一些方案中，致动器可以是单作用气缸。

根据该方案，当系统失效无法为单作用气缸提供压缩空气时，致动器能够在弹性部件的作用下驱动阀杆移动，从而打开安全阀或者关闭安全阀的出口。安全阀的开启和关闭，可根据系统需求设置成在失效的情况下开启或者在失效的情况下关闭。

在一些方案中，流经安全阀的流体可以是惰性气体或者高压蒸汽等保护性气体。

根据该方案，安全阀可以用于环境惰性化，高压蒸汽灭火等方面。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的安全阀处于关闭状态下的示意图；

图2是根据本发明的实施例的安全阀处于开启状态下的示意图；

图3是图1的出口处的局部放大图；

图4是图2的出口处的局部放大图。

附图标记：100安全阀、110主体、112中空部分、114通道、120入口、130出口、140阀杆、142第一端、144第二端、150致动器、160突出件、162密封圈、170控制器、180导向圈、182通孔、A轴线。

具体实施方式

为了使得本发明的技术方案的目的、方案和优点更加清楚，下文中将结合本发明的具体实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。除非另有说明，否则本文所使用的术语具有本领域通常的含义。附图中相同的附图标记代表相同的部件。

图1和图2分别示出了根据本发明的实施例的安全阀100处于关闭状态和开启状态下的示意图，安全阀100主要包括主体110、入口120、出口130、阀杆140、致动器150和突出件160，阀杆140的第一端142和第二端144分别连接到突出件160和致动器150。当安全阀100处于关闭状态时，突出件160封闭出口130，使得安全阀100内部的通道114不经由出口130与外部流体连通(如图3所示)；当安全阀100处于开启状态时，突出件160至少不完全封闭出口130，使得安全阀100内部的通道114经由出口130与外部流体连通(如图4所示)。通过致动器150驱动阀杆140沿纵向方向移动进而带动突出件160移动，以控制安全阀100在关闭状态与开启状态之间切换，具体控制过程如下详细描述。

安全阀100通常情况下处于关闭状态，当需要打开安全阀100以经由出口130向外部喷射流体以执行例如蒸汽灭火或环境惰性化等任务时，致动器150驱动阀杆140向安全阀100的内部移动(例如，如图1和图2所示，向右移动)，使得阀杆140带动突出件160向安全阀100的内部移动，使得突出件160不完全封闭出口130，进而使得从入口120注入的流体经由通道114流至出口130，再经由出口130流至外部环境，以执行例如蒸汽灭火或环境惰性化等操作。当执行完上述操作之后，致动器150驱动阀杆140向安全阀100的外部移动(例如，如图1和图2所示，向左移动)，使得阀杆140带动突出件160向安全阀100的外部移动，使得突出件160封闭出口130，导致安全阀100回到关闭状态。

对于环境恶劣(尤其是处理高粘性介质或易固化易结焦的设备中)，经常出现安全阀100的出口130被污垢堵塞的情况。一旦安全阀100的出口130被堵塞使得出口130无法开启，可能造成安全阀100内部的流体无法经由出口130施加到外部空间，从而无法实现安全阀100的预期功能(例如，蒸汽灭火或环境惰性化等)。为此，将突出件160设计为使得当其处于关闭位置(即，安全阀100处于关闭状态)时，突出件160从出口130向外突出。这样，突出件160能够有效降低聚集在安全阀100的出口130处的污垢的厚度。当安全阀100开启时，突出件160在阀杆140的带动下向安全阀100的内部移动，使得聚集在出口130处的污垢被拉裂或破坏。并且当高压高速流体从出口130向外喷射时，也能够进一步起到清洁出口130处的污垢的作用。这样，有效地防止了出口130处的污垢堵塞安全阀100，提高了安全阀100的可靠性和安全性。

优选地，突出件160可以具有在远离阀杆140的方向上逐渐变窄的形状。这样，突出件160的渐窄的形状可以更有利于破坏(“刺破”)聚集在安全阀100的出口130处的污垢，从而进一步提高安全阀100的出口130的防堵塞功能。可选地，突出件160可以具有锥形形状。优选地，突出件160的锥形形状的锥角可以在10至20°之间。

优选地，突出件160的外表面可以经喷涂处理。这样，经喷涂处理的突出件160的外表面具有较高的表面光洁度，使得污垢不易粘附在突出件160的外表面上，从而进一步提高安全阀100的出口130的防堵塞功能。

优选地，可以根据出口130处的污垢的预测厚度和延伸率来设计突出件160的长度，如果出口130处的污垢的预测厚度较大并且延伸率较大(即，出口130处的污垢相对不易被破坏)，则将突出件160的长度设计为相对较长的长度，以提高突出件160对出口130处的污垢的破坏能力。相反，如果出口130处的污垢的预测厚度较小并且延伸率较小(即，出口130处的污垢相对易于被破坏)，则将突出件160的长度设计为相对较短的长度，以节省占用空间和成本。

优选地，主体110的长度也可以根据设置合理的出口130的位置进行调整。

优选地，突出件160可以设有密封圈162，当突出件160处于关闭位置时，密封圈162密封在突出件162与出口130之间。这样，密封圈162能够提高安全阀100的密封性，使得当突出件160处于关闭位置时，安全阀100内部的流体不会经由安全阀100的出口130泄漏到外部。

优选地，安全阀100还可以包括导向圈180，导向圈180设置在主体110的中空部分112并且附接到主体110的内壁，导向圈180具有通孔182，阀杆140穿过通孔182延伸。这样，导向圈180能够引导阀杆140沿纵向方向移动，使得阀杆140的移动更稳定。

优选地，安全阀100还可以包括控制器170，控制器170与致动器150通信地联接。应理解的是，控制器170与致动器150之间的通信联接可以有线或无线的方式实现，无线连接方式包括但不限于Wi-Fi、NFC、ZigBee等。这样，可以通过控制器170向致动器150发送控制信号以控制致动器150，进而控制阀杆140的移动，从而控制安全阀100的出口130的开启或关闭。

优选地，致动器150是单作用气缸。这样，即使当系统失效无法向致动器150注入压缩空气时，致动器150也能够在弹性部件(例如，弹簧)的作用下驱动阀杆140移动，从而打开安全阀100的出口130，或者关闭安全阀100的出口130。安全阀100的开启和关闭，可根据系统需求设置成在失效的情况下开启或者在失效的情况下关闭。

可选地，流经安全阀100的流体可以是惰性气体。这样，安全阀100可以用于环境惰性化等方面。应理解的是，本发明不旨在限制流经安全阀100的流体的成分，可以包括其他任何能够实现一定功能的气体和液体。例如，流经本发明的安全阀100的气体也可以是阻燃气体，以实现蒸汽灭火功能。

本文参照优选的实施例详细描述了本发明的多个示例性实施方式，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明构思的前提下，可以对上述具体实施例做出各种变型和改型，还可以对本发明提出的各种技术特征和结构进行组合，而不超出本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (10)

1.一种安全阀，其特征在于，包括：

主体，具有中空部分，并且具有沿纵向方向延伸的轴线，所述主体的中空部分形成通道，流体能够在所述通道内流动；

入口，与所述通道流体连通；

出口，与所述通道流体连通，设置在所述主体的沿所述纵向方向的一端；

阀杆，沿所述纵向方向延伸，布置在所述主体的中空部分中，具有靠近所述出口的第一端和远离所述出口的第二端，所述阀杆能够沿所述纵向方向移动；

致动器，与所述阀杆的第二端连接，以驱动所述阀杆沿所述纵向方向移动；

突出件，连接到所述阀杆的第一端，能够随所述阀杆在关闭位置和开启位置之间移动，其中在所述关闭位置，所述突出件封闭所述出口，使得所述通道不经由所述出口与外部流体连通；在所述开启位置，所述突出件相对于所述关闭位置沿所述纵向方向远离所述出口，所述突出件至少不完全封闭所述出口，使得所述通道经由所述出口与外部流体连通；

其中，在所述关闭位置，所述突出件从所述出口向外突出。

2.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述突出件具有在远离所述阀杆的方向上逐渐变窄的形状。

3.根据权利要求2所述的安全阀，其特征在于，所述突出件具有锥形形状。

4.根据权利要求3所述的安全阀，其特征在于，所述突出件的锥形形状的锥角在10至20°之间。

5.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述突出件的外表面经喷涂处理。

6.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述突出件设有密封圈，当所述突出件处于所述关闭位置时，所述密封圈密封在所述突出件与所述出口之间。

7.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，还包括导向圈，所述导向圈设置在所述主体的中空部分并且附接到所述主体的内壁，所述导向圈具有通孔，所述阀杆穿过所述通孔延伸。

8.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，还包括控制器，所述控制器与所述致动器通信地联接。

9.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述致动器是单作用气缸。

10.根据权利要求1所述的安全阀，其特征在于，所述流体是惰性气体或高压蒸汽。