CN200958641Y - 一种防爆安全自动阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防爆安全自动阀，它设置在介质流通管道上，包括阀体2、设置在阀体2内的阀芯、上连接管12和下连接管1，其特征在于：所述阀芯包括固定套10和活动套11，所述活动套11套设在固定套的上端且可以沿固定套10上下滑动，两者之间还封装有气体；所述固定套10通过固定板6设置在阀体2内的衬套3上，所述固定板6上设置有介质流通孔；所述活动套11上设置有阀杆8，所述阀杆8的下端设置有垫板13和阀片4，所述阀片4与所述下连接管1上端的阀口5大小相适配。该阀可以安装在介质流通管道上，能根据管道内介质压力的变化自动关闭或者闭合，保护安装在管道上的仪表，减少了安全隐患。

Description

一种防爆安全自动阀

技术领域

本实用新型涉及一种防爆安全装置，具体涉及一种管道设备防爆安全自动阀。

背景技术

随着西气东输等国家能源政策的出台，管道然气正以及快的速度进入千家万户家庭，因此用气安全也日益成为广大燃气用户特别关注的事情。燃气的日常微泄漏是容易引发事故的因数，但是只要通风良好就不会造成事故，然而燃气管道的大范围超压，引起燃气表的变形、爆裂，甚至爆炸，这种情况一旦出现，必将造成事故，轻微的破坏燃气表，重的造成人身伤害事故。

用户使用的燃气是经过调压箱调压后的低压气体，国家规定城镇燃气的户内压力应小于3000Pa，燃气表的试漏压力为5000Pa，而调压箱的进气压力为中压，燃气表短时间能承受100KPa的压力，如长时间受100KPa的压力或短时间受到更高压力，燃气表就会出现变形膨胀甚至爆裂，而燃气管道可以承受1.5MPa以上的压力，因此管道压力的升高只会对燃气表产生破坏，不会对管道产生破坏。一旦调压箱失灵或其它原因造成管道形成高压状态，燃气表就会出现变形膨胀甚至爆裂，遇到火星引起爆炸，因此如何将突然出现的异常高压封闭在燃气表前，这是防止燃气表出现故障的关键。然而关于这一方面的防爆安全保护装置在国内没有公开使用过，在国内外的文献杂志上也没有公开报道过。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种防爆安全自动阀，该阀可以安装在介质流通管道上，能根据管道内介质压力的变化自动关闭或者闭合，保护安装在管道上的仪表，减少了安全隐患。

本实用新型所提出的技术问题是这样解决的：构造一种防爆安全自动阀，它设置在介质流通管道上，包括阀体2、设置在阀体2内的阀芯、上连接管12和下连接管1，其特征在于：

A.所述阀芯包括固定套10和活动套11，所述活动套11套设在固定套的上端且可以沿固定套10上下滑动，两者之间还封装有气体；

B.所述固定套10通过固定板6设置在阀体2内的衬套3上，所述固定板6上设置有介质流通孔；

C.所述活动套11上设置有阀杆8，所述阀杆8的下端设置有垫板13和阀片4，所述阀片4与所述下连接管1上端的阀口5大小相适配。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述上连接管12与阀体2可通过连接螺钉14连接。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述上连接管12和阀体2可以设置为一体式结构，用于关阀压力大的管道设备中。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述下连接管1可通过连接螺钉17与阀体2的下端连接。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述活动套11和固定套10之间设置有阀芯密封圈9。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述阀杆8和固定套11之间设置有阀杆密封圈7。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，所述下连接管1和阀口5可以设置为一体式结构。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，阀体2、上连接管12和下连接管1均可设置为与管道相适配的圆柱形结构，上连接管12和下连接管1的外侧均设置有螺纹，便于与管道连接。

按照本实用新型所提供的防爆安全自动阀，其特征在于，上连接管12和下连接管1也可设置为法兰盘。

本实用新型所提供的防爆安全自动阀，采用纯机械结构，不但适用于燃气介质的管道，也适用于其它气体介质和粘度不大的液体介质管道，同时不但适用于燃气表前端管道，同样适用于所有调压设备的前后端管道，和需要保护管道后端设备不被破坏的设备管道前端，确保安全阀后端压力不超过设备破坏压力。

本实用新型所提供的防爆安全自动阀用于燃气系统时，当用户未使用燃气，整个管道(包括燃气表)处于完全封闭的状态，如果管道压力突然出现大幅度异常，超过阀门设定的关闭压力，该压力为燃气表破坏压力的一半左右时，阀门关闭，即使管道压力再升高，燃气表内的压力也不会升高；当管道压力恢复到设定的关闭压力以下时，阀门自动打开。即使用户在使用燃气，管道压力升高阀门不会关闭，也不会破坏燃气表，只会使然器具的火焰升高；因为整个管道不是封闭的，有泄压的地方，即燃器具的火头孔，此时如果关闭然器具，安全阀自动关闭。总之，它能根据管道内介质压力的变化自动关闭或者闭合，保护安装在管道上的仪表，减少了安全隐患。

附图说明

图1是本实用新型所提供的防爆安全自动阀的结构示意图；

图2是本实用新型所提供的防爆安全自动阀的另一实施例的结构示意图。

其中：1-下连接管；2-阀体；3-衬套；4-阀片；5-阀口；6-固定板；7-阀杆密封圈；8-阀杆；9-阀芯密封圈；10-固定套；11-活动套；12-上连接管；13-垫板；14-连接螺钉；15、16-螺母；17-连接螺钉。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所提供的防爆安全自动阀作详细说明。

如图1所示，本实用新型所提供的防爆安全自动阀安装在介质流通管道上，包括阀体2、设置在阀体2内的阀芯、上连接管12和下连接管1，阀芯包括固定套10和活动套11，活动套11套设在固定套的上端且可以沿固定套10上下滑动，两者之间还封装有气体，该气体质量多少可以根据管道内不同的压力和管道大小的要求来封装，实现与管道内压力相适配，其中，活动套11与固定套10配合用于储存气体，同时在外界气体压缩或内部气体膨胀时带动阀杆8运动；固定套10通过固定板6设置在阀体2内衬套3上，固定板6上设置有介质流通孔，方便介质流通；活动套11上设置有阀杆8，阀杆8将阀芯和垫板13连接在一起，并在下端设置有阀片4，阀片4与下连接管1上端的阀口5大小相适配，当阀体2内的压力过大时，阀杆8带动阀片4运动向下运动，使其与阀口5密封接触。上连接管12与阀体2可通过连接螺钉14连接，下连接管1可通过连接螺钉17与阀体2的下端连接。活动套11和固定套10之间设置有阀芯密封圈9，可以将活动套和固定套之间的气体与外界隔绝，阀杆8和固定套11之间设置有阀杆密封圈7，密封阀杆与固定套的间隙；阀体2、上连接管12和下连接管1均可设置为与管道相适配的圆柱形结构，上连接管12和下连接管1的外侧均设置有螺纹，便于与管道连接，另外上连接管12和下连接管1也可设置为法兰盘。

图2是本实用新型所提供的防爆安全自动阀的另一实施例的结构示意图，可以将上连接管12和阀体2可以设置为一体式结构，用于关阀压力大的管道设备中，也可以将下连接管1和阀口5可以设置为一体式结构，能减少零件数量，节省原材料。另外对于关阀气压小的环境最好采用图1所示的结构，对于关阀气压大的环境可以采用图2所示的结构，关阀气压小的环境，阀片和阀口最好采用粉醛材料制作。

本实用新型所提供的防爆安全自动阀的工作原理为：是根据理想气体变化状态方程(PV/T＝常量)设计的，在压力小于20MPa以下，温度为常温时，空气可视为理想气体，其变化规律适用于想气体变化状态方程(PV/T＝常量)。将阀芯做成密封并可以相对运动的两个零件即活动套和固定套，其间形成一个封闭的容积，里面在装配时形成常压的空气或根据压力需要加入一定压力的空气，该部分气体随管道内压力的变化而变化。

根据理想气体变化状态方程(PV/T＝常量)，当初始状态，即阀芯处于大气状态时，阀芯内部空气的压力F1与实际使用中的压力F2是不一样的，因为所处的环境温度不一样，这就引起阀门关闭的压力不一样，但是如果阀芯初始状态压力是在10℃设定的，经计算实际使用温度在-30∽+50变化时，阀芯内压力变化为±14％，对此引起的关阀压力波动也为±14％，在设定关阀压力为破坏压力一半时，可不考虑。当管道压力升高时，在管道压力的作用下，推动活动套11向下运动，阀芯内的气体压缩，活动套11带动阀片4关闭阀口5，从而关闭管道，防止上游高压气体向下游增压，保护管道下游设备；当管道压力减少时，封闭阀芯的气体膨胀，带动阀片4离开阀口5，使管道恢复畅通。

阀芯中活动套受力分析如下：1、管道气体压力F₁向下推活动套11；2、阀芯零件的重量G向下拉活动套11；3、密封件与固定零件之间的摩擦力F，当活动套向下运动时，摩擦力向上；当活动套向上运动时，摩擦力向下。4、阀芯内部气体压缩形成向上的压力F₂。

根据上述受力情况，在阀门下游关闭时可得出以下结论：

1、F₂＜F₁+G-F时，活动套11向下运动，阀芯内的气体压缩，阀门逐渐关闭，阀片向下运动到与阀口5紧贴，限制活动套11继续向下运动为止。

2、当外界压力减小到F₂＞F₁+G+F时，活动套11向上运动，阀门逐渐打开，垫板向上运动到与固定板6紧贴，限制活动套11继续向上运动。

这就是防爆安全阀如何实现在管道出现高压时关闭，管道压力降低时自动开阀的原理。

Claims (9)

1.一种防爆安全自动阀，它设置在介质流通管道上，包括阀体(2)、设置在阀体(2)内的阀芯、上连接管(12)和下连接管(1)，其特征在于：

A.所述阀芯包括固定套(10)和活动套(11)，所述活动套(11)套设在固定套的上端且可以沿固定套(10)上下滑动，两者之间还封装有气体；

B.所述固定套(10)通过固定板(6)设置在阀体(2)内的衬套(3)上，所述固定板(6)上设置有介质流通孔；

C.所述活动套(11)上设置有阀杆(8)，所述阀杆(8)的下端设置有垫板(13)和阀片(4)，所述阀片(4)与所述下连接管(1)上端的阀口(5)大小相适配。

2.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述上连接管(12)与阀体(2)可通过连接螺钉(14)连接。

3.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述上连接管(12)和阀体(2)可以设置为一体式结构。

4.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述下连接管(1)可通过连接螺钉(17)与阀体(2)的下端连接。

5.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述活动套(11)和固定套(10)之间设置有阀芯密封圈(9)。

6.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述阀杆(8)和固定套(11)之间设置有阀杆密封圈(7)。

7.根据权利要求1所述的防爆安全自动阀，其特征在于，所述下连接管(1)和阀口(5)可以设置为一体式结构。

8.根据权利要求1～7任一所述的防爆安全自动阀，其特征在于，阀体(2)、上连接管(12)和下连接(1)均可设置为与管道相适配的圆柱形结构，上连接管(12)和下连接管(1)的外侧均设置有螺纹，便于与管道连接。

9.根据权利要求1～7任一所述的防爆安全自动阀，其特征在于，上连接管(12)和下连接管(1)也可设置为法兰盘。

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