CN204062039U - 一种自力式安全截断阀 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及流体管道紧急切断技术领域，具体地说是一种自力式安全截断阀，包括感应元件(1)、执行机构和关断阀，执行机构包括外壳(2)以及设置在外壳(2)内的压缩弹簧(3)和杠杆组件，感应元件(1)安装在外壳(2)的上端面上，感应元件(1)的上端通过取压管连接被监控管道，感应元件(1)的下端与压缩弹簧(3)上端相连，压缩弹簧(3)下端连接杠杆组件，杠杆组件的另一端与关断阀的阀杆(8)相连；本实用新型同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，实现了通过一台安全截断阀即可同时监控同一条管道上的两级减压阀后的压力，且在不牺牲安全的前提下可大大降低投资成本及操作维护成本，节约了安装空间。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及流体管道紧急切断技术领域，具体地说是一种能同时防止同一条管道上的两个不同压力级管道超压的自力式安全截断阀。
[背景技术]
在一些工业管道系统中，有时需要将较高的来气压力调低至下游用气设备所需要的较低的用气压力，这种工况往往需要在管道系统中加装减压阀来实现上述目标。由于减压阀的上游管道承受的是较高的来气压力，通常管道的设计压力会高，可暂且将其称之为高压管道，而气体经过减压阀后，气体的压力会有降低，通常为了保证工程的经济性，调压阀下游的管道设计压力要低，可暂且称之为低压管道。这种工况中，如果减压阀一旦出现故障，不能正常减压，高压气体将会直接作用到下游的低压管道，导致下游设备损坏，甚至会导致低压管道爆裂，造成重大安全事故。
为了避免类似事故发生，通常在减压阀前，至少需要设置一台自力式安全截断阀，从而当下游管道超压，达到安全截断阀提前设定好的关断值时，该自力式安全截断阀会迅速关断，以切断上游来气，从而保证下游管道及设备的安全，通常配置如附图6所示。
然而，目前国内自力式安全截断阀都是采用一对一的监控方式，即一台自力式安全截断阀只能监控一级减压阀的出口压力。而面对一些比较苛刻的工况，一级减压无法将较高来气压力减到下游用气设备所需要的较低的用气压力，此时往往需要加装两级或更多级减压阀，以达到最终所需压力的目的。通常的做法是，需在每级减压阀前均要加装至少一台自力式安全截断阀，如附图7所示。众所周知，此方案存在诸多缺点，如投资成本大，占地空间大，维修维护的成本高等。因此，若能提供一种可同时防止同一条管道上的两个不同压力级管道超压的自力式安全截断阀，将具有非常重要的意义。
[实用新型内容]
本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种自力式安全截断阀，实现了通过一台安全截断阀即可同时监控同一条管道上的两级减压阀后的压力，且在不牺牲安全的前提下可大大降低了投资成本及操作维护成本，节约了安装空间。
为实现上述目的设计一种自力式安全截断阀，包括感应元件1、执行机构和关断阀，所述执行机构包括外壳2以及设置在外壳2内的压缩弹簧3和杠杆组件，所述感应元件1安装在外壳2的上端面上，所述感应元件1的上端通过取压管连接被监控管道，所述感应元件1的下端与压缩弹簧3上端相连，所述压缩弹簧3下端连接杠杆组件，所述杠杆组件的另一端与关断阀的阀杆8相连。
所述感应元件1与杠杆组件均设置有两组，所述外壳2为左右对称式结构，所述感应元件1左右对称设置在外壳2上，所述杠杆组件左右对称设置在外壳2内。
所述感应元件1包括压力传感器4以及设置在压力传感器4内的平衡皮膜5，所述压力传感器4内平衡皮膜5的上方通过取压管连接被监控管道，所述平衡皮膜5的下方连接压缩弹簧3。
所述关断阀包括阀体6、阀芯7和阀杆8，所述阀体6上设有进口9和出口10，所述阀体6的进口9与出口10之间设有阀芯7，所述阀芯7连接在阀杆8的下端，所述阀芯7上方加装有预紧弹簧11，所述阀芯7在预紧弹簧11的作用下关断阀口。
所述杠杆组件包括控制杆12、枢轴一13、销钉14、平衡杆15、枢轴二16、开关杆17和开关杆手柄18，所述控制杆12的一端与压缩弹簧3相连，所述控制杆12的中部连接在枢轴一13上，所述控制杆12围绕枢轴一13转动式连接，所述控制杆12的另一端连接枢轴二16，所述平衡杆15安装在枢轴二16上，所述平衡杆15围绕枢轴二16转动式连接，所述开关杆手柄18下端连接平衡杆15，所述开关杆手柄18上端连接开关杆17，所述开关杆17与关断阀的阀杆8相连。
所述开关杆17的安装轴上设置有月牙形截面，所述月牙形截面用于支撑连接杆19，所述连接杆19的下端连接阀杆8。
所述感应元件1处设置有紧急按钮20，所述紧急按钮20包括由上至下依次连接的紧急按钮弹簧21、紧急按钮套筒22和定位环27，所述紧急按钮套筒22内设有紧急按钮杆23，所述紧急按钮杆23的下端与感应元件1的上端相连接。
所述连接杆19的上端处设有复位手柄24。
本实用新型同现有技术相比，具有如下优点：
(1)感应元件不同于现有通过取压管将被监控管道内介质的压力时时的采集到感应元件上，而是通过纯机械式设计，使得管道内压力的升高/降低变化将导致感应元件发生位移，由感应元件将位移传递给执行机构，使执行机构动作，感应更加灵敏和安全；
(2)关断阀在预紧弹簧的作用下向阀口方向运动，以将阀口关闭，截断管道来气，该关断阀截断运动方向与气流输入方向一致，从而气流的流动将促进关断阀的截断管道气流，使得截断更加安全；
(3)采用对称式结构设计，一方面保证了安全截断阀的安全，同时该对称式结构设计还有助于一套或两套感应元件、执行机构的选择安装使用，保证了产品安全和两级监控；
综上，本实用新型所述的自力式安全截断阀能够通过一台阀同时监控两级减压阀后的压力，如附图8所示，当两级减压阀后的任何一级下游管道超压，达到安全截断阀提前设定好的关断值时，该自力式安全截断阀均会迅速关断，以切断上游来气，从而保证下游管道及设备的安全。同时，纯机械式结构和设计，提供了产品的监测反应灵敏性和可靠性，在天然气的应用和推广中起到安全保障的作用，能够促进天然气大规模安全应用。
[附图说明]
图1是本实用新型中单感应元件和执行机构的结构示意图；
图2是本实用新型中双感应元件和执行机构的结构示意图；
图3是本实用新型设有双感应元件的整体结构示意图一；
图4是本实用新型设有双感应元件的整体结构示意图二；
图5是本实用新型中紧急按钮的结构示意图；
图6是现有安全截断阀的配置示意图一；
图7是现有安全截断阀的配置示意图二；
图8是本实用新型所述自力式安全截断阀的配置示意图；
图中：1、感应元件2、外壳3、压缩弹簧4、压力传感器5、平衡皮膜6、阀体7、阀芯8、阀杆9、进口10、出口11、预紧弹簧12、控制杆13、枢轴一14、销钉15、平衡杆16、枢轴二17、开关杆18、开关杆手柄19、连接杆20、紧急按钮21、紧急按钮弹簧22、紧急按钮套筒23、紧急按钮杆24、复位手柄25、阀体二26、闸板27、定位环。
[具体实施方式]
下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：
如附图所示，本实用新型包括：感应元件1、执行机构和关断阀，执行机构包括外壳2以及设置在外壳2内的压缩弹簧3和杠杆组件，感应元件1安装在外壳2的上端面上，感应元件1的上端通过取压管连接被监控管道，感应元件1的下端与压缩弹簧3上端相连，压缩弹簧3下端连接杠杆组件，杠杆组件的另一端与关断阀的阀杆8相连；该感应元件1与杠杆组件均可设置有两组，外壳2为左右对称式结构，感应元件1左右对称设置在外壳2上，杠杆组件左右对称设置在外壳2内。
本实用新型中，感应元件1包括压力传感器4以及设置在压力传感器4内的平衡皮膜5，压力传感器4内平衡皮膜5的上方通过取压管连接被监控管道，平衡皮膜5的下方连接压缩弹簧3；关断阀包括阀体6、阀芯7和阀杆8，如附图3所示，阀体6上设有进口9和出口10，阀体6的进口9与出口10之间设有阀芯7，阀芯7连接在阀杆8的下端，阀芯7上方加装有预紧弹簧11，阀芯7在预紧弹簧11的作用下关断阀口；附图4中，为关断阀的另一种结构，即直通平板闸阀，该关断阀包括阀体二25、阀板26和阀杆8；杠杆组件包括控制杆12、枢轴一13、销钉14、平衡杆15、枢轴二16、开关杆17和开关杆手柄18，控制杆12的一端与压缩弹簧3相连，控制杆12的中部连接在枢轴一13上，控制杆12围绕枢轴一13转动式连接，控制杆12的另一端连接枢轴二16，平衡杆15安装在枢轴二16上，平衡杆15围绕枢轴二16转动式连接，开关杆手柄18下端连接平衡杆15，开关杆手柄18上端连接开关杆17，开关杆17与关断阀的阀杆8相连，开关杆17的安装轴上设置有月牙形截面，月牙形截面用于支撑连接杆19，连接杆19的下端连接阀杆8，连接杆19的上端处设有复位手柄24；感应元件1处设置有紧急按钮20，紧急按钮20包括由上至下依次连接的紧急按钮弹簧21、紧急按钮套筒22和定位环27，紧急按钮套筒22内设有紧急按钮杆23，紧急按钮杆23的下端与感应元件1的上端相连接。
本实用新型能够通过一台自力式安全截断阀同时监控两级减压阀后的压力，该产品由感应元件、执行机构和关断阀三部分组成。其中，感应元件用于感应被监控管道内介质的压力(通过取压管将被监控管道内介质的压力时时的采集到感应元件上)，管道内压力的升高/降低变化将导致感应元件发生位移，感应元件将微移传递给执行机构，使执行机构动作。执行机构与感应元件相连，当感应元件动作时将导致执行机构的挂钩(杠杆组件)脱扣，由执行机构控制关断阀动作。关断阀与管道内介质直接接触，当执行机构脱扣时，关断阀在弹簧的作用下向阀口方向运动，将阀口关闭，截断管道来气。
本实用新型的切断动作原理为：感应元件感受到管道中气体的压力后，将该压力与设定压缩弹簧压力进行比较，若平衡被破坏，则感应元件将使执行机构中的杠杆组件脱扣，从而关断阀在预紧弹簧的作用下将阀口关闭，达到切断气流的目的。如附图1和附图2所示，当压力传感器中的管道中压力P0大于由压缩弹簧所设定的最大值时，平衡皮膜被打破平衡，在介质压力作用向下运动，控制杆围绕枢轴一转动，销钉则被推着向上运动，而平衡杆围绕枢轴二向右顺时针旋转，因此平衡杆不再支撑开关杆手柄，开关杆手柄绕着自身的轴转动。开关杆的轴有一部分是月牙形截面，该月牙形截面是阀的支撑点。对于执行机构而言，该截面则是连接杆的支撑点，连接杆用来释放阀杆。当开关杆旋转90度时，通过安装在阀体上的复位手柄可以将阀关闭。阀芯在预紧弹簧的弹力和介质流向作用下，迅速关断来气。
该产品在执行机构设计上非常独特，与国内现有产品有本质区别，其外框形状尺寸、外框的材质以及结构都是经过精心设计和反复验证才最终确定，其外框的形状以及材质将会影响安全截断阀的设定精度。而执行机构的结构可根据用户需求配备一个感应元件及一套执行机构(如附图1)，也可同时配备两个不同压力级的感应元件及两套执行机构(如图2)，配备一个感应元件和一套执行机构就能监控一级管道的压力，而配备两个不同压力级的感应元件及两套执行机构就能同时监控同一条管道上的两个不同压力级管道内的压力，当任何一级管道内压力超出预先设定好的安全截断阀的截断值时，截断阀均会迅速截断来气，保护下游管道及设备的安全。该产品采用模块化的设计方案，可根据用户需求和现场的工况参数进行多种组合。
本实用新型可配置不同的阀体，实现不同的用途。例如：在一些天然气分输站场，安全截断阀只需要往下游分输，因此安全截断阀的阀体选择高进低出的单向阀体即可，这样更加安全。而有些储配站需要双向进气，当下游用户用气量少时，可将气体储存在罐区里，天然气从阀门的a口进入，当下游用户用气量增加时，管网来气满足不了用气需求时，罐区里储备的气要从阀门b口进入，因此这个阀体要佩戴双向流通的阀体。这两种阀芯的上方均加装有预紧弹簧，当执行机构脱钩，连接阀芯的杆被释放，阀芯在弹簧预紧力的作用下迅速关断阀口。
本实用新型并不受上述实施方式的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种自力式安全截断阀，其特征在于：包括感应元件(1)、执行机构和关断阀，所述执行机构包括外壳(2)以及设置在外壳(2)内的压缩弹簧(3)和杠杆组件，所述感应元件(1)安装在外壳(2)的上端面上，所述感应元件(1)的上端通过取压管连接被监控管道，所述感应元件(1)的下端与压缩弹簧(3)上端相连，所述压缩弹簧(3)下端连接杠杆组件，所述杠杆组件的另一端与关断阀的阀杆(8)相连。
2.如权利要求1所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述感应元件(1)与杠杆组件均设置有两组，所述外壳(2)为左右对称式结构，所述感应元件(1)左右对称设置在外壳(2)上，所述杠杆组件左右对称设置在外壳(2)内。
3.如权利要求1或2所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述感应元件(1)包括压力传感器(4)以及设置在压力传感器(4)内的平衡皮膜(5)，所述压力传感器(4)内平衡皮膜(5)的上方通过取压管连接被监控管道，所述平衡皮膜(5)的下方连接压缩弹簧(3)。
4.如权利要求3所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述关断阀包括阀体(6)、阀芯(7)和阀杆(8)，所述阀体(6)上设有进口(9)和出口(10)，所述阀体(6)的进口(9)与出口(10)之间设有阀芯(7)，所述阀芯(7)连接在阀杆(8)的下端，所述阀芯(7)上方加装有预紧弹簧(11)，所述阀芯(7)在预紧弹簧(11)的作用下关断阀口。
5.如权利要求4所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述杠杆组件包括控制杆(12)、枢轴一(13)、销钉(14)、平衡杆(15)、枢轴二(16)、开关杆(17)和开关杆手柄(18)，所述控制杆(12)的一端与压缩弹簧(3)相连，所述控制杆(12)的中部连接在枢轴一(13)上，所述控制杆(12)围绕枢轴一(13)转动式连接，所述控制杆(12)的另一端连接枢轴二(16)，所述平衡杆(15)安装在枢轴二(16)上，所述平衡杆(15)围绕枢轴二(16)转动式连接，所述开关杆手柄(18)下端连接平衡杆(15)，所述开关杆手柄(18)上端连接开关杆(17)，所述开关杆(17)与关断阀的阀杆(8)相连。
6.如权利要求5所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述开关杆(17)的安装轴上设置有月牙形截面，所述月牙形截面用于支撑连接杆(19)，所述连接杆(19)的下端连接阀杆(8)。
7.如权利要求6所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述感应元件(1)处设置有紧急按钮(20)，所述紧急按钮(20)包括由上至下依次连接的紧急按钮弹簧(21)、紧急按钮套筒(22)和定位环(27)，所述紧急按钮套筒(22)内设有紧急按钮杆(23)，所述紧急按钮杆(23)的下端与感应元件(1)的上端相连接。
8.如权利要求7所述的自力式安全截断阀，其特征在于：所述连接杆(19)的上端处设有复位手柄(24)。
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| CN107842635A (zh) * | 2016-09-19 | 2018-03-27 | 北京金石泰科能源科技有限公司 | 一种弹簧式重置安全阀 |
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2014
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Cited By (2)
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