CN204300420U - 旋转型安全阀快速切换装置 - Google Patents

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何睿
赵益春
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Abstract

本实用新型提供一种旋转型安全阀快速切换装置,其包括旋转切换阀、泄出阀、平衡阀和安全阀;其中旋转切换阀包括底座,底座上方固定阀体,阀体内的流道结构为Y型三通结构;在阀体的Y型三通结构下部、底座上方设置可运动的转子,转子上设置阀瓣;在阀体的Y型三通结构的两个支路入口处分别固定一个阀座;通过转子的运动,阀瓣与阀座配合,使得阀体的两个支路一个被关闭或打开,另一个被打开或关闭。该装置上装有两台相同的安全阀,通过对切换装置的操作,保证一台安全阀在线进行超压保护,而另一台作为维修备份。本实用新型所述的旋转型安全阀快速切换装置能满足备份泄放能力,且能实现快速切换、高性能密封,压力损失小于3%。

Description

旋转型安全阀快速切换装置
技术领域
本实用新型涉及一种安全阀的在线切换装置,具体涉及一种旋转型安全阀快速切换装置,其可实现两台安全阀在线快速切换,使两台安全阀一备一用,对生产系统进行连续的超压保护。
背景技术
为保证生产装置的安全,管线上需要安装安全阀,安全阀的使用和校验有严格的规定,当生产装置和设备由于过程控制等原因必须连续运行或者在装置生产与安全阀校验存在矛盾时,就需要解决安全阀的在线备份和检修问题。为满足安全阀的在线备份要求,在受保护压力容器上必须同时在线配备两台安全阀,且在安全阀的入口处安装一台切换阀,使两台安全阀能始终处于一备一用的状态。
常见的安全阀快速切换装置一般都较为笨重、结构尺寸大,而且是与安全阀预组装好后一同出厂。口径大的快速切换装置通常重达几吨,运输和现场安装都十分困难。根据标准API520,在被保护设备和泄压阀之间的总的不可恢复的压力损失不应超过阀门整定压力的3%,一般的切换装置要满足此要求十分困难。
发明内容
为解决安全阀在线备份和检修问题,减少安全阀切换装置的安装空间,本实用新型提供一种旋转型安全阀快速切换装置。
实现本实用新型目的的技术方案:一种旋转型安全阀快速切换装置,其包括旋转切换阀、泄出阀、平衡阀和安全阀;其中:
所述的旋转切换阀包括底座,底座上方固定阀体,阀体内的流道结构为Y型三通结构;在阀体的Y型三通结构下部、底座上方设置可运动的转子,转子上设置阀瓣;在阀体的Y型三通结构的两个支路入口处分别固定一个阀座;通过转子的运动,阀瓣与阀座配合,使得阀体的两个支路一个被关闭(或打开),另一个被打开(或关闭);
在旋转切换阀的阀体的两个支路出口处分别设置出口法兰,两个出口法兰分别与两台相同的安全阀相连接;在每个安全阀的侧下方,安装有一个泄出阀,该泄出阀通过管路与旋转切换阀左/右两侧的旋转切换阀侧面出口和安全阀侧面出口相连接;平衡阀通过连接管路与旋转切换阀左右两侧出口相连接;两台相同的安全阀中一台备用,当需要在两者之间进行切换时,转子向下运动,阀瓣脱离当前位置处阀座;待阀瓣完全脱开后,转子旋转180°;转子再向上运动,阀瓣贴紧另一个阀座,切换完成;
所述的转子的上下运动与旋转通过与其固定连接的阀杆的运动实现;
阀杆下部与转子固定,阀杆上部依次穿过阀体中心处固定的填料压盖以及调整螺套、压紧螺套;其中,填料压盖上设有支架,支架固定在阀体上,支架中心处通过螺纹连接调整螺套,压紧螺套与调整螺套通过螺纹相连接;阀杆上有半圆形凹槽,调整螺套与压紧螺套上各有圆弧形凹槽,阀杆、调整螺套和压紧螺套共同形成的环形槽中装满钢珠;旋转指示器通过螺钉紧固在阀杆顶端;
当旋转调整螺套向下运动时带动压紧螺套向下运动,压紧螺套带动钢球运动,钢球作用在阀杆上,使阀杆向下运动,阀杆带动转子向下运动;当旋转调整螺套向上运动时带动钢球运动,钢球作用在阀杆上,使阀杆向上运动,阀杆带动转子向上运动;旋转指示器带动阀杆转动,同时带动转子旋转。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的底座通过底座螺栓与阀体相连接,其间设置垫片和定位销。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的阀座与阀体通过螺纹连接,其间设置密封垫片。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的转子上设置阀瓣,阀瓣上固定密封块和阀瓣压盖;阀瓣与阀瓣压盖上有孔,其间设置密封块,通过阀瓣螺钉将三者固定。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的转子下方的底座上有轨道螺钉的运行轨道,转子一侧装轨道螺钉,通过限制轨道螺钉在轨道上的运动,限制转子的运动,保证转子运动到合适的位置;所述底座上的运行轨道有两个竖直轨道,用于限制转子上下运动,底座上还有一个半圆形轨道,用于限制转子旋转。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的转子通过圆柱销与阀杆紧固连接。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的阀杆与阀体间设有填料和填料压套,填料压套上设置填料压盖,并通过填料压盖螺栓与阀体连接。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的支架通过支架螺栓与阀体相连接。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其通过上锁紧片和下锁紧片锁紧调整螺套,防止调整螺套转动引起阀瓣处密封失效。
如上所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其所述的旋转指示器为外六方结构,六方一侧中部有三角形凸起结构,安装时使三角凸起与转子通道出口侧在同一侧;旋转指示器带动阀杆转动,同时带动转子旋转;从旋转指示器的三角凸起的转动位置可直观看出阀杆的转动位置,从而直观看出转子出口的旋转位置。
本实用新型的效果在于:本实用新型所述的旋转型安全阀快速切换装置能满足备份泄放能力,且能实现快速切换、高性能密封,压力损失小于3%。该装置上装有两台相同的安全阀,通过对切换装置的操作,保证一台安全阀在线进行超压保护,而另一台作为维修备份,满足在不影响生产装置连续运行的前提下,实现安全阀检修的目的。本实用新型所述的旋转型安全阀快速切换装置在操作过程中能实现对两台安全阀的快速切换,并具备密封性好、操作简单、重量轻、结构紧凑、流阻小的优点,大大降低了现场的安装成本和安装空间的要求。该装置具有密封性好、流阻小、结构紧凑、操作简单等优点,可广泛应用于石油、化工、火电、核电等行业装置和输送管线中。
附图说明
图1为本实用新型所述的一种旋转型安全阀切换装置整体结构示意图;
图2为本实用新型所述的一种旋转型安全阀切换装置俯视图;
图3为本实用新型所述的一种旋转型安全阀切换装置整体结构剖视示意图;
图中:1-旋转切换阀;2-泄出阀;3-平衡阀;4-安全阀;5-出口法兰;6-底座;7-阀体;8-阀座;9-转子;10-阀瓣;11-密封块;12-阀瓣压盖;13-阀杆;14-填料;15-填料压套;16-填料压盖;17-支架;18-调整螺套;19-压紧螺套;20-旋转指示器;21-上锁紧片;22-下锁紧片;23-支架螺栓;24-管路;25-旋转切换阀侧面出口;26-安全阀侧面出口;27-连接管路;28-垫片;29-定位销;30-密封垫片;31-阀瓣螺钉;32-圆柱销;33-轨道螺钉;34-填料压盖螺栓;35-钢珠;36-螺钉;37-底座螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的一种旋转型安全阀快速切换装置作进一步描述。
本实用新型所述的一种满足备份泄放能力的旋转型安全阀快速切换装置,主要由旋转切换阀1、泄出阀2、平衡阀3和安全阀4组成。
如图3所示,所述的旋转切换阀1包括底座6,底座6通过底座螺栓37与阀体7相连接,其间设置垫片28和定位销29。
阀体7内的流道结构为Y型三通结构;在阀体7的Y型三通结构下部、底座6上方设置可运动的转子9,转子9上设置阀瓣10。阀瓣10上固定密封块11和阀瓣压盖12;阀瓣10与阀瓣压盖12上有孔,其间设置密封块11,通过阀瓣螺钉31将三者固定。
在阀体7的Y型三通结构的两个支路A/B入口处分别固定一个阀座8;阀座8与阀体7通过螺纹连接,其间设置密封垫片30。
通过转子9的运动,阀瓣10与阀座8配合,使得阀体7的两个支路A/B一个被关闭(或打开),另一个被打开(或关闭)。
如图1和图2所示,在旋转切换阀1的阀体7的两个支路A/B出口处分别设置出口法兰5,两个出口法兰5分别与两台相同的安全阀4相连接;在每个安全阀4的侧下方,安装有一个泄出阀2,该泄出阀2通过管路24与旋转切换阀1左/右两侧的旋转切换阀侧面出口25和安全阀侧面出口26相连接;平衡阀3通过连接管路27与旋转切换阀1左右两侧出口25相连接;两台相同的安全阀4中一台备用,当需要在两者之间进行切换时,转子9向下运动,阀瓣10脱离当前位置处阀座;待阀瓣10完全脱开后,转子9旋转180°;转子9再向上运动,阀瓣10贴紧另一个阀座,切换完成;
转子9通过圆柱销32与阀杆13紧固连接。所述的转子9的上下运动与旋转通过与其固定连接的阀杆13的运动实现;
如图3所示,阀杆13下部与转子9固定,阀杆13上部依次穿过阀体7中心处固定的填料压盖16以及调整螺套18、压紧螺套19;其中,阀杆13与阀体7间设有填料14和填料压套15,填料压套15上设置填料压盖16,并通过填料压盖螺栓34与阀体7连接。填料压盖16上设有支架17,支架17通过支架螺栓23固定在阀体7上,支架17中心处通过螺纹连接调整螺套18,压紧螺套19与调整螺套18通过螺纹相连接;阀杆13上有半圆形凹槽,调整螺套18与压紧螺套19上各有圆弧形凹槽,阀杆13、调整螺套18和压紧螺套19共同形成的环形槽中装满钢珠35;旋转指示器20通过螺钉36紧固在阀杆13顶端。旋转指示器2)为外六方结构,六方一侧中部有三角形凸起结构,安装时使三角凸起与转子9通道出口侧在同一侧。
阀杆13运动如下:
当旋转调整螺套18向下运动时带动压紧螺套19向下运动,压紧螺套19带动钢球35运动,钢球35作用在阀杆13上,使阀杆13向下运动,阀杆13带动转子9向下运动;当旋转调整螺套18向上运动时带动钢球35运动,钢球35作用在阀杆13上,使阀杆13向上运动,阀杆13带动转子9向上运动;旋转指示器20带动阀杆13转动,同时带动转子9旋转。
旋转指示器20带动阀杆13转动,同时带动转子9旋转;旋转指示器20可显示阀杆13转动的角度,从而指示转子9的转动角。从旋转指示器20的三角凸起的转动位置可直观看出阀杆的转动位置,从而直观看出转子出口的旋转位置。
由传动结构原理可知,旋转调整螺套18可以带动阀杆13向上运动,力被传递到阀杆13上,阀杆带动阀瓣10贴紧阀座8,因此,传递到阀杆13上的力越大,越有利于阀瓣10处密封。
正常工作时平衡阀处于关闭状态,进行切换动作之前应打开平衡阀。平衡阀的功能是连通旋转切换阀的A、B两侧腔体,使阀瓣两侧的压力均衡,消除阀瓣两侧的压力差,切换时阀瓣可以较轻松地进行移动。切换完成后关闭平衡阀。
泄出阀的功能是可以分别将旋转切换阀的A、B腔体与安全阀的出口相通。旋转切换阀切换完毕要拆换某一侧的安全阀时,应首先打开该路泄出阀,将安全阀前的介质从安全阀出口泄放掉,确保无压安全操作。
本实用新型所述的旋转型安全阀快速切换装置与其它快速切换装置相比,主要是旋转切换阀的技术方案不同。通过旋转切换阀的技术方案要使其满足如下技术要求:能满足备份泄放能力,压力损失小于3%;能实现快速切换,结构紧凑;密封性能好。
旋转切换阀的流道结构为有Y型三通流路,如图3所示,流道中只有转子段的弯道可以运动,图3当前A侧安全阀备用,B侧安全阀进行超压保护,当需要将B侧安全阀进行维修,换用A侧安全阀进行超压保护时,旋转切换阀要完成以下三个动作实现安全阀的切换:转子向下运动,阀瓣脱离A侧阀座;阀瓣完全脱开后,转子旋转180°;转子向上运动,阀瓣贴紧B侧阀座,切换完成。
传动结构和合理设计同时也保证了旋转切换阀的结构紧凑。转子9通过圆柱销32与阀杆13紧固连接,转子9随阀杆13的运动而运动。阀杆13的运动分为轴向运动和周向转动,这两个运动要相互独立,分别由不同的传动结构控制。与阀杆的轴向运动有关的零件有支架17、调整螺套18、压紧螺套19和钢珠35。与阀杆13的周向转动有关的零件有旋转指示器20和螺钉36。
底座轨道结构可以精确的控制转子9的运动方向和转动角度,保证转子只在设定的轨道中上下运动和周向转动。所述的转子9下方的底座6上有轨道螺钉33的运行轨道,转子9一侧装轨道螺钉33,通过限制轨道螺钉33在轨道上的运动,限制转子9的运动,保证转子9运动到合适的位置;所述底座6上的运行轨道有两个竖直轨道,用于限制转子9上下运动,底座6上还有一个半圆形轨道,用于限制转子9旋转。
切换动作完成后,通过上锁紧片21和下锁紧片22锁紧调整螺套18,防止调整螺套18转动引起阀瓣处密封失效。
旋转型安全阀快速切换装置具有密封性好、操作简单、流阻小、结构紧凑等优点,满足系统所需的备份泄放能力,可以使两台在线的安全阀一备一用,节省安装空间,对生产系统进行连续的超压保护。

Claims (10)

1.一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:该装置包括旋转切换阀(1)、泄出阀(2)、平衡阀(3)和安全阀(4);其中:
所述的旋转切换阀(1)包括底座(6),底座(6)上方固定阀体(7),阀体(7)内的流道结构为Y型三通结构;在阀体(7)的Y型三通结构下部、底座(6)上方设置可运动的转子(9),转子(9)上设置阀瓣(10);在阀体(7)的Y型三通结构的两个支路(A/B)入口处分别固定一个阀座(8);通过转子(9)的运动,阀瓣(10)与阀座(8)配合,使得阀体(7)的两个支路(A/B)一个被关闭或打开,另一个被打开或关闭;
在旋转切换阀(1)的阀体(7)的两个支路(A/B)出口处分别设置出口法兰(5),两个出口法兰(5)分别与两台相同的安全阀(4)相连接;在每个安全阀(4)的侧下方,安装有一个泄出阀(2),该泄出阀(2)通过管路(24)与旋转切换阀(1)左/右两侧的旋转切换阀侧面出口(25)和安全阀侧面出口(26)相连接;平衡阀(3)通过连接管路(27)与旋转切换阀(1)左右两侧出口(25)相连接;两台相同的安全阀(4)中一台备用,当需要在两者之间进行切换时,转子(9)向下运动,阀瓣(10)脱离当前位置处阀座;待阀瓣(10)完全脱开后,转子(9)旋转180°;转子(9)再向上运动,阀瓣(10)贴紧另一个阀座,切换完成;
所述的转子(9)的上下运动与旋转通过与其固定连接的阀杆(13)的运动实现;
阀杆(13)下部与转子(9)固定,阀杆(13)上部依次穿过阀体(7)中心处固定的填料压盖(16)以及调整螺套(18)、压紧螺套(19);其中,填料压盖(16)上设有支架(17),支架(17)固定在阀体(7)上,支架(17)中心处通过螺纹连接调整螺套(18),压紧螺套(19)与调整螺套(18)通过螺纹相连接;阀杆(13)上有半圆形凹槽,调整螺套(18)与压紧螺套(19)上各有圆弧形凹槽,阀杆(13)、调整螺套(18)和压紧螺套(19)共同形 成的环形槽中装满钢珠(35);旋转指示器(20)通过螺钉(36)紧固在阀杆(13)顶端;
当旋转调整螺套(18)向下运动时带动压紧螺套(19)向下运动,压紧螺套(19)带动钢球(35)运动,钢球(35)作用在阀杆(13)上,使阀杆(13)向下运动,阀杆(13)带动转子(9)向下运动;当旋转调整螺套(18)向上运动时带动钢球(35)运动,钢球(35)作用在阀杆(13)上,使阀杆(13)向上运动,阀杆(13)带动转子(9)向上运动;旋转指示器(20)带动阀杆(13)转动,同时带动转子(9)旋转。
2.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的底座(6)通过底座螺栓(37)与阀体(7)相连接,其间设置垫片(28)和定位销(29)。
3.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的阀座(8)与阀体(7)通过螺纹连接,其间设置密封垫片(30)。
4.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的转子(9)上设置阀瓣(10),阀瓣(10)上固定密封块(11)和阀瓣压盖(12);阀瓣(10)与阀瓣压盖(12)上有孔,其间设置密封块(11),通过阀瓣螺钉(31)将三者固定。
5.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的转子(9)下方的底座(6)上有轨道螺钉(33)的运行轨道,转子(9)一侧装轨道螺钉(33),通过限制轨道螺钉(33)在轨道上的运动,限制转子(9)的运动,保证转子(9)运动到合适的位置;所述底座(6)上的运行轨道有两个竖直轨道,用于限制转子(9)上下运动,底座(6)上还有一个半圆形轨道,用于限制转子(9)旋转。
6.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的转子(9)通过圆柱销(32)与阀杆(13)紧固连接。
7.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的阀杆(13)与阀体(7)间设有填料(14)和填料压套(15),填料压 套(15)上设置填料压盖(16),并通过填料压盖螺栓(34)与阀体(7)连接。
8.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的支架(17)通过支架螺栓(23)与阀体(7)相连接。
9.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:通过上锁紧片(21)和下锁紧片(22)锁紧调整螺套(18),防止调整螺套(18)转动引起阀瓣处密封失效。
10.根据权利要求1所述的一种旋转型安全阀快速切换装置,其特征在于:所述的旋转指示器(20)为外六方结构,六方一侧中部有三角形凸起结构,安装时使三角凸起与转子(9)通道出口侧在同一侧;旋转指示器(20)带动阀杆(13)转动,同时带动转子(9)旋转;从旋转指示器(20)的三角凸起的转动位置可直观看出阀杆的转动位置,从而直观看出转子出口的旋转位置。
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