CN208457280U - 高性能弹簧全启式安全阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高性能弹簧全启式安全阀。主要解决现有的弹簧全启式安全阀阀门回座压力难以达到95%以上、阀瓣不能快速达到阀门开启高度及高性能稳定性差的问题。其特征在于：所述聚气罩(7)与圆盘(61)之间围成聚气腔(8)，所述聚气腔(8)的直径不小于阀座(2)喷嘴直孔处的内径(B)的2倍，聚气腔(8)的高度不小于阀门开启高度(H)的1.5倍，所述排气孔(62)的直径不小于阀门开启高度(H)；所述阀腔(11)的直径不小于阀体出口(12)内径的1.8倍。本实用新型阀门回座压力能够达到95%以上、阀瓣能够快速达到阀门开启高度及高性能稳定性较好，阀门出厂时可免全性能试验，降低了成本，满足了用户需求。

Description

高性能弹簧全启式安全阀

技术领域

本实用新型涉及一种阀门，具体涉及一种高性能弹簧全启式安全阀。

背景技术

安全阀属于一种自动阀，主要用于控制锅炉、压力容器、管道等内部压力不超过规定值，以防止压力过高损坏设备或伤人，其中弹簧全启式安全阀较为常见。当介质压力(内压)升高到足以克服弹簧预紧力时，阀瓣自动开启，排放介质使内压下降，当内压降至规定值时，在弹簧力作用下阀瓣自动关闭，介质停止排放。弹簧全启式安全阀的主要性能参数是排量和阀门回座压力，排量决定于阀座的口径和阀门开启高度，通常情况阀门开启高度应大于或等于阀座喉径的1/4，国标没有检测排量的要求，业内通常规定阀门的排量标准为0.75，而美标规定的排量标准为0.85；阀门回座压力决定于弹簧刚度(弹性系数)。为了更好的协调阀门开启高度和阀门回座压力，我公司研发了一种高性能弹簧全启式安全阀，并获取了中国实用新型专利权，其专利号为：CN201610180995.3，该高性能弹簧全启式安全阀，包括阀体、阀座、阀瓣、弹簧及反冲盘，所述的阀座的内孔呈喷嘴状，所述的阀座出口处的喷嘴口尺寸A为喉径B的1.2倍，阀座喷嘴口的锥角D为55°～60°，反冲盘底部与阀体的泄压腔底面的距离C为喉径B的0.50～0.6倍。限定了阀座出口处的喷嘴口尺寸A与喉径B之间的关联尺寸要素，在合理范围内增大了阀座出口处的喷嘴口尺寸A，使得阀座内介质压力在出口处稍稍降低，相对提高了阀门回座压力；反冲盘底部与阀体的泄压腔底面的距离C与喉径B的关联尺寸要素，减小了介质反冲距离，能够获得较大的介质反冲力，使阀瓣能快速达到阀门开启高度，同时阀座喷嘴口的锥角D限定为55°～60°为达到阀门开启高度的最佳角度范围。取消了调节圈，在减小弹簧刚度的同时提高了阀门回座压力，能够达到或超过美标规定。

上述结构的高性能弹簧全启式安全阀适用于阀盖不带开窗结构，高性能弹簧全启式安全阀在不同规格和不同结构时，其回座压力及排量系数稳定性的差别较大，特别是在使用介质为蒸汽的开窗式结构，阀体设计十分重要，阀腔与阀体出口内径之间及反冲盘外径与阀座喷嘴直孔处的内径之间的尺寸要素对安全阀的回座压力和阀门开启高度影响较大，上述尺寸要素比例达到合理数值，安全阀的高性能的要求才能达到，因此，现有的高性能弹簧全启式安全阀在实际使用时存在以下不足之处：1.当使用介质为蒸汽时，国标要求安全阀的阀盖为开窗式结构，在带有开窗结构的工况下，阀盖腔内的背压等于零，这时高性能弹簧全启式安全阀的回座压力最高能达到93%，难以达到95%以上，无法满足用户的需求。2.阀体的阀腔与阀体出口通径之间以及反冲盘外径与阀座喷嘴直孔处的内径之间的关联尺寸要素不明确，导致尺寸要素比例不合理，难以达到阀门高性能的要求，即难以实现使阀瓣快速达到阀门开启高度以及阀门回座压力达到95%以上。3.没有对反冲盘做出尺寸要素规定，也就是对反冲盘的大小及下端开口结构没有具体明确关联的尺寸要素，不利于提高阀门开启高度，阀门高性能的稳定性较差。4.由于主要零部件相关联尺寸要素不明确，出厂时需要对每个阀门都做全性能试验，全性能试验的费用增加阀门成本。

实用新型内容

为了解决现有的弹簧全启式安全阀阀门回座压力难以达到95%以上、阀瓣不能快速达到阀门开启高度及高性能稳定性差的问题，本实用新型提供一种高性能弹簧全启式安全阀，该高性能弹簧全启式安全阀在阀体的阀腔内增加了一个聚气腔，同时对阀体的阀腔、阀体出口通径及喷嘴直孔处的内径的关联尺寸要素按一定的比例设置，对反冲盘也做出了尺寸要素规定，使得阀门回座压力能够达到95%以上、阀瓣能够快速达到阀门开启高度及高性能稳定性较好，阀门出厂时可免全性能试验，降低了成本，满足了用户需求。

本实用新型的技术方案是：该高性能弹簧全启式安全阀，包括阀体、阀座、阀瓣、弹簧及反冲盘，所述阀体内设有阀腔，阀体的一侧设有阀体出口，所述阀座的内孔呈喷嘴状，阀座位于阀腔的底部且阀座向上伸入到阀腔内，阀腔的上部设有导向套，反冲盘的上部位于导向套内且反冲盘能沿导向套上下滑动，所述导向套的上端带有圆盘，圆盘的上方设有聚气罩，聚气罩与圆盘之间围成聚气腔，圆盘上设有排气孔，聚气腔与阀腔之间通过排气孔相通，排气孔与反冲盘的上端面相对应，所述聚气腔的直径不小于阀座喷嘴直孔处的内径B的2倍，聚气腔的高度不小于阀门开启高度H的1.5倍，所述排气孔的直径不小于阀门开启高度H；所述阀腔的直径不小于阀体出口内径的1.8倍。

所述反冲盘的下端出口为上小下大45°斜角的圆锥面，反冲盘的最大外径不小于开启高度H加5mm的1.7倍，圆锥面的高度E不小于阀门开启高度H。

所述圆锥面下端设有直口。

所述直口的高度为2mm。

所述排气孔为4个且沿圆盘周向均匀分布。

所述的阀座出口处的喷嘴口端面处的内径A为喷嘴直孔处的内径B的1.2倍，阀座2喷嘴口的锥角D为55°～60°，反冲盘底部与阀体的阀腔底面的距离C为阀座喷嘴直孔处的内径B的0.50～0.6倍。

本实用新型具有如下有益效果：由于采取上述技术方案，限定了阀座出口处的喷嘴口尺寸A与喉径B之间的关联尺寸要素，在合理范围内增大了阀座出口处的喷嘴口尺寸A，使得阀座内介质压力在出口处稍稍降低，相对提高了阀门回座压力；反冲盘底部与阀体的泄压腔底面的距离C与喉径B的关联尺寸要素，该距离与背景技术相比，相对减小了介质反冲距离，能够获得较大的介质反冲力，使阀瓣能快速达到阀门开启高度，同时阀座喷嘴口的锥角D限定为55°～60°为达到阀门开启高度的最佳角度范围。本实用新型取消了背景技术中的调节圈，经多次试验验证，在减小弹簧刚度的同时提高了阀门回座压力，具有结构简单、成本低、阀门回座压力可靠及排量大的特点，能够达到或超过美标规定。

附图说明

附图1是本实用新型的结构剖视图。

附图2是图1中反冲盘5的结构剖视图。

附图3是图1中导向套6的结构剖视图。

图中1-阀体，11-阀腔，12-阀体出口，2-阀座，3-阀瓣，4-弹簧，5-反冲盘，51-圆锥面，52-直口，6-导向套，61-圆盘，62-排气孔，7-聚气罩，8-聚气腔。

A-喷嘴口尺寸，B-喷嘴直孔处的内径，C-反冲盘底部与阀腔底面的距离，D-锥角，H-阀门开启高度，E-圆锥面的高度。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

由图1～图3所示，该高性能弹簧全启式安全阀，包括阀体1、阀座2、阀瓣3、弹簧4及反冲盘5，所述阀体1内设有阀腔11，阀体1的一侧设有阀体出口12，所述阀座2的内孔呈喷嘴状，阀座2位于阀腔11的底部且阀座2向上伸入到阀腔11内，阀腔11的上部设有导向套6，反冲盘5的上部位于导向套6内且反冲盘5能沿导向套6上下滑动，所述导向套6的上端带有圆盘61，圆盘61的上方设有聚气罩7，聚气罩7与圆盘61之间围成聚气腔8，圆盘61上设有排气孔62，聚气腔8与阀腔11之间通过排气孔62相通，排气孔62与反冲盘5的上端面相对应，所述聚气腔8的直径不小于阀座2喷嘴直孔处的内径B的2倍，聚气腔8的高度不小于阀门开启高度H的1.5倍，所述排气孔62的直径不小于阀门开启高度H；所述阀腔11的直径不小于阀体出口12内径的1.8倍。由于采取上述技术方案，增加了聚气腔8的结构，在阀门排放时使聚气腔8内产生背压，有背压的情况下弹簧4的刚度可选用低些，使得阀门的回座压力和开启高度大大提高。同时对阀体1的阀腔11、阀体出口12通径及喷嘴直孔处的内径B的关联尺寸要素按一定的比例设置，对反冲盘5也做出了尺寸要素规定，高性能弹簧全启式安全阀在不同规格和不同结构时，仍能保持回座压力，使得阀门回座压力能够达到95%以上，阀瓣3能够快速达到阀门开启高度及高性能稳定性较好，在使用介质为蒸汽的开窗式结构时，安全阀的高性能的要求能够达到。阀门出厂时可免全性能试验，降低了成本，满足了用户需求。

所述反冲盘5的下端出口为上小下大45°斜角的圆锥面51，反冲盘5的最大外径不小于开启高度H加5mm的1.7倍，圆锥面51的高度E不小于阀门开启高度H。在阀门达到开启高度之前，能够保持气体冲力，使得阀门能够快速开启并达到开启高度。

所述圆锥面51下端设有直口52。反冲盘5上带有直口52，适当增大弹簧4的刚度，可以相对减小阀腔11与阀体出口12之间的比值，也就是可以相对减小阀体1的体积，适合较大口径的阀体出口12。直口52能够使气体冲力加大，提高阀门开启高度，有利于阀门高性能的稳定性。

所述直口52的高度为2mm。直口52的高度可根据阀体出口12的大小确定。

所述排气孔62为4个且沿圆盘61周向均匀分布。该结构能够使聚气腔8内产生的背压均匀作用在反冲盘5上。

所述的阀座2出口处的喷嘴口端面处的内径A为喷嘴直孔处的内径B的1.2倍，阀座2喷嘴口的锥角D为55°～60°，反冲盘5底部与阀体1的阀腔11底面的距离C为阀座喷嘴直孔处的内径B的0.50～0.6倍。限定了阀座2出口处的喷嘴口尺寸A与喷嘴直孔处的内径B之间的关联尺寸要素，在合理范围内增大了阀座2出口处的喷嘴口尺寸A，使得阀座2内介质压力在出口处稍稍降低，相对提高了阀门回座压力；反冲盘5底部与阀腔11底面的距离C与阀座喷嘴直孔处的内径B的关联尺寸要素，减小了介质反冲距离，能够获得较大的介质反冲力，使阀瓣3能快速达到阀门开启高度，同时阀座2喷嘴口的锥角D限定为55°～60°为达到阀门开启高度的最佳角度范围。

Claims (6)

1.一种高性能弹簧全启式安全阀，包括阀体(1)、阀座(2)、阀瓣(3)、弹簧(4)及反冲盘(5)，所述阀体(1)内设有阀腔(11)，阀体(1)的一侧设有阀体出口(12)，所述阀座(2)的内孔呈喷嘴状，阀座(2)位于阀腔(11)的底部且阀座(2)向上伸入到阀腔(11)内，阀腔(11)的上部设有导向套(6)，反冲盘(5)的上部位于导向套(6)内且反冲盘(5)能沿导向套(6)上下滑动，其特征在于：所述导向套(6)的上端带有圆盘(61)，圆盘(61)的上方设有聚气罩(7)，聚气罩(7)与圆盘(61)之间围成聚气腔(8)，圆盘(61)上设有排气孔(62)，聚气腔(8)与阀腔(11)之间通过排气孔(62)相通，排气孔(62)与反冲盘(5)的上端面相对应，所述聚气腔(8)的直径不小于阀座(2)喷嘴直孔处的内径(B)的2倍，聚气腔(8)的高度不小于阀门开启高度(H)的1.5倍，所述排气孔(62)的直径不小于阀门开启高度(H)；所述阀腔(11)的直径不小于阀体出口(12)内径的1.8倍。

2.根据权利要求1所述的高性能弹簧全启式安全阀，其特征在于：所述反冲盘(5)的下端出口为上小下大45°斜角的圆锥面(51)，反冲盘(5)的最大外径不小于开启高度(H)加5mm的1.7倍，圆锥面(51)的高度(E)不小于阀门开启高度(H)。

3.根据权利要求2所述的高性能弹簧全启式安全阀，其特征在于：所述圆锥面(51)下端设有直口(52)。

4.根据权利要求3所述的高性能弹簧全启式安全阀，其特征在于：所述直口(52)的高度为2mm。

5.根据权利要求1、2、3或4所述的高性能弹簧全启式安全阀，其特征在于：所述排气孔(62)为4个且沿圆盘(61)周向均匀分布。

6.根据权利要求1、2、3或4所述的高性能弹簧全启式安全阀，其特征在于：所述的阀座(2)出口处的喷嘴口端面处的内径(A)为喷嘴直孔处的内径(B)的1.2倍，阀座(2)喷嘴口的锥角(D)为55°～60°，反冲盘(5)底部与阀体(1)的阀腔(11)底面的距离(C)为阀座喷嘴直孔处的内径(B)的0.50～0.6倍。