CN212338309U - 一种带有爆破片的常开式安全阀 - Google Patents

Abstract

一种带有爆破片的常开式安全阀，下阀体分别与上阀体和底座固定连接，底座的内设有爆破片；下阀体中设有阀瓣，阀瓣与传动杆及压缩弹簧固定连接，下阀体侧壁上设有泄放口；阀瓣与下阀体之间设有阀瓣关闭结构，阀瓣关闭结构使当第一压缩弹簧及第二压缩弹簧为自然状态时:阀瓣离开阀座，第一横向限位通孔与第一横向限位槽同轴，第二横向限位通孔与第二横向限位槽同轴；第一活动销位于第一横向限位通孔内，第二活动销位于第二横向限位通孔与第二横向限位槽之间；第一横向限位通孔与下阀体通过第一引压弯管连通；第二横向限位通孔与下阀体通过第二引压弯管连通。本实用新型结构简单，可以解决安全阀开启速度慢、密封性能差导致的泄漏等。

Description

一种带有爆破片的常开式安全阀

技术领域

本实用新型涉及用于压力容器和高压管道的安全附件，尤其是一种带有爆破片的常开式安全阀。

背景技术

在典型的化工设备中，如压力容器和高压管道，常会发生设备内超压的情况，如果这些高压介质不能及时有效泄放，可能引发超压爆炸等事故，因此许多化工设备都需安装安全阀或者爆破片等安全附件以防止发生超压爆炸等事故。其中，安全阀作为预防和阻止工业介质超压爆炸的最后一道屏障，安全阀的开启信号必须由高压介质直接提供，不能经由其他设备代为传递，因此必须采用纯机械的结构，若采用电磁继电器传递开启信号确能够很好的控制安全阀的开启和关闭，但安全阀的可靠性却因此被大大降低。例如，若发生火灾电磁继电器可能会无法正常工作，而安全阀作为工业生产的最后一道安全保障这种情况自然是不被允许的。传统的安全阀密封性能不佳，这主要是由于容器内的介质压力在未达到安全阀开启压力但已经接近安全阀开启压力时，阀瓣与喷嘴形成的密封比压低于临界密封比压，不足以形成密封，因此会出现断断续续的泄漏情况。微启式安全阀所存在的另一个缺点是所加的载荷会随着阀的开启而发生变化，即随着阀瓣的升高，弹簧的压缩量增大，作用在阀瓣上的力也跟着增加，不利于安全阀的迅速开启。全启式安全阀虽然能够在超压时迅速泄放，但是这种安全阀只有当容器内压力远低于开启压力时才会关闭，这样就会导致介质大量排放造成浪费，如果介质为有毒有害物质，则还会造成环境污染。爆破片虽具有密封性能好、反应迅速等优点，但却没有安全阀的优势，即不可重复使用，一旦爆破，介质将会全部泄放造成大量浪费或环境污染。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、可以解决安全阀开启速度慢、密封性能差导致经常出现断断续续泄漏、以及安全阀关闭压力过低导致大量介质泄漏造成浪费或环境污染等问题的带有爆破片的常开式安全阀。

本实用新型解决现有技术问题所采用的技术方案：一种带有爆破片的常开式安全阀，包括上阀体和下阀体，上阀体与下阀体之间为可拆卸的固定连接，上阀体与下阀体均为两端开放的空腔结构；所述上阀体的空腔中沿上阀体的轴向设有传动杆、调节螺母及压缩弹簧；上阀体固定连接于下阀体的上端，下阀体的下端与底座固定连接，该底座为两端开放的空腔结构，底座的空腔内设有覆盖于底座开放端的爆破片；所述下阀体的空腔中部设有向内凸起的阀座，该阀座上方的空腔为阀瓣行程腔，阀瓣行程腔中设有阀瓣，并使所述阀座与阀瓣的密封端相配适；阀瓣与所述传动杆及压缩弹簧的下端固定连接，下阀体的侧壁上开设有与阀瓣行程腔相连通的泄放口；

所述阀瓣与下阀体之间设有阀瓣关闭结构，该阀瓣关闭结构包括位于阀瓣的两侧的第一横向限位槽、第二横向限位槽及位于下阀体侧壁上的第一横向限位通孔和第二横向限位通孔；第一横向限位通孔内沿通孔的轴向固定有第一压缩弹簧及第一活动销；第二横向限位槽内沿槽的轴向固定有第二压缩弹簧及第二活动销，第二活动销的末端设有活动销限位槽；所述阀瓣上设有垂直于第二横向限位槽的上端面开设的纵向限位槽，纵向限位槽为下端开放且与第二横向限位槽的端部相连通的空腔；纵向限位槽内设有限位组件，该限位组件包括固定于纵向限位槽顶部的纵向压缩弹簧及固定于纵向压缩弹簧端部的纵向限位块；

且使当第一压缩弹簧及第二压缩弹簧为自然状态时，阀瓣的密封端离开阀座，第一横向限位通孔与第一横向限位槽同轴且连通，第二横向限位通孔与第二横向限位槽同轴且连通，第一活动销位于第一横向限位通孔内，第二活动销位于第二横向限位通孔与第二横向限位槽之间；

下阀体的外侧设有第一引压弯管与第二引压弯管，第一横向限位通孔与下阀体下方开放端通过该第一引压弯管相连通；第二横向限位通孔与下阀体下方开放端通过第二引压弯管相连通。

所述传动杆位于上阀体的轴线上，传动杆外侧由下至上依次套设有压缩弹簧及调节螺母，传动杆与调节螺母固定连接；调节螺母与上阀体的内侧壁之间螺纹连接；压缩弹簧的上端通过弹簧座与调节螺母固定连接；压缩弹簧的底端通过弹簧座与阀瓣的顶端固定连接。

所述阀瓣包括上部的柱体及下部的密封端，所述柱体与下阀体的内侧壁之间设有密封圈。

所述第一活动销与第一横向限位通孔之间、第二活动销与第二横向限位槽之间均设有密封圈。

所述第一压缩弹簧固定于第一横向限位通孔与第一引压弯管的连接端，第二压缩弹簧固定于第二横向限位槽的轴向封闭端。

阀座的上端面呈向上扩口状，阀瓣的密封端呈倒圆台状。

所述上阀体的上端开放端设有保护罩。

下阀体的上、下开放端分别通过法兰与上阀体及底座固定连接。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型结构简单，其主要包括位于底座空腔中的爆破片、上阀体及下阀体，当化工设备内介质处于未超压状态时，由于爆破片密封性能较好，不会发生介质泄漏现象；当化工设备内介质压力超过爆破片的爆破压力时，爆破片爆破，超压介质流入上部安全阀内，由于此时位于下阀体中的阀瓣与阀座处于分离状态，使安全阀处于开启状态，介质会从泄放口排放；当化工设备内压力降至正常工作压力时，阀瓣会在上阀体中压缩弹簧的作用下动作，由于可通过调节螺母改变压缩弹簧的预紧力，因此可以控制调节螺母使阀瓣与阀座之间的密封比压达到临界密封比压，这样在设备内介质处于正常工作状态后就能够形成密封，不会出现介质断断续续泄漏的问题，达到良好的密封效果。

附图说明

图1为本实用新型的外观结构示意图。

图2为本实用新型的立体图。

图3为图1的H-H剖视图。

图4为图1的纵向剖视图。

图5为图4的A部放大图。

图6为本实用新型在发生超压现象时的状态图。

图7为本实用新型恢复正常工况后的状态示意图。

图中：1-上阀体、2-下阀体、3-底座、4-爆破片、5-传动杆、6-调节螺母、7-压缩弹簧、8-弹簧座、9-阀瓣、10-阀座、11-泄放口、12-第一引压弯管、13-第二引压弯管、14-密封圈、15-保护罩、2a-阀瓣行程腔，201-第一横向限位通孔、202-第二横向限位通孔、203-第一压缩弹簧、204-第一活动销、9a-阀瓣的密封端、901-第一横向限位槽、902-第二横向限位槽、903-第二压缩弹簧、904-第二活动销、905-活动销限位槽、906-纵向限位槽、907-限位组件。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施方式对本实用新型进行说明：

图1-4是本实用新型一种带有爆破片的常开式安全阀的结构示意图。一种带有爆破片的常开式安全阀，包括上阀体1、下阀体2及底座3，上阀体1、下阀体2、底座3均为两端开放的柱状空腔结构，上阀体1固定连接于下阀体2的上端，下阀体2的下端与底座3固定连接,底座3的下方开放端用于与压力设备相连接。下阀体2的两端与上阀体1及底座3之间均通过法兰形成为可拆卸的固定连接；底座3的空腔内设有覆盖于底座3开放端的爆破片4。

其中，如图3所示，上阀体1的结构如下：

上阀体1的空腔中沿上阀体1的轴向设有传动杆5、调节螺母6及压缩弹簧7。传动杆5位于上阀体1的轴线上，传动杆5外侧由下至上依次套设有压缩弹簧7及调节螺母6，传动杆5与调节螺母6固定连接；调节螺母6与上阀体1的内侧壁之间螺纹连接；压缩弹簧7的上端通过弹簧座8与调节螺母6固定连接；压缩弹簧7的底端通过弹簧座8固定连接。

如图3-5所示，下阀体2的空腔中部设有向内凸起的阀座10，该阀座10上方的空腔为阀瓣行程腔2a，阀瓣行程腔2a中设有阀瓣9，其中，如图5所示：阀瓣9包括上部的柱体及下部的密封端9a。为满足阀座10与阀瓣9的密封端9a良好的密封性及适配性，优选阀座10的上端面呈向上扩口状，阀瓣9下部的密封端9a呈倒圆台状；阀瓣9的上端面与传动杆5及压缩弹簧7的下端的弹簧座8固定连接。下阀体2的侧壁上开设有与阀瓣行程腔2a相连通的泄放口11（如图1-3所示）；图5示出了设置在阀瓣9与下阀体2之间的阀瓣关闭结构：该阀瓣关闭结构包括位于阀瓣9的两侧的第一横向限位槽901、第二横向限位槽902及位于下阀体2侧壁上的第一横向限位通孔201和第二横向限位通孔202；第一横向限位通孔201内固定有第一压缩弹簧203及第一活动销204，具体地，第一压缩弹簧203固定于第一横向限位通孔201与第一引压弯管12的连接端；第二横向限位槽902内固定有第二压缩弹簧903及第二活动销904，具体地，第二压缩弹簧903固定于第二横向限位槽902的轴向封闭端。第二活动销904的末端设有活动销限位槽905；在阀瓣9上设有垂直于第二活动销904的上端面开设的纵向限位槽906，纵向限位槽906为下端开放且与第二横向限位槽902的末端相连通的空腔；纵向限位槽906内设有限位组件907，该限位组件907包括固定于纵向限位槽906顶部的纵向压缩弹簧及固定于纵向压缩弹簧端部的纵向限位块。图4-5所示为本实用新型在爆破片4没有被超压介质冲破状态下的结构示意图：即当第一压缩弹簧203及第二压缩弹簧903为自然状态时，阀瓣9的密封端9a离开阀座10，第一横向限位通孔201与第一横向限位槽901同轴且连通，第二横向限位通孔202与第二横向限位槽902同轴且连通（如图5所示）；第一活动销204完全位于第一横向限位通孔201内，第二活动销904位于第二横向限位通孔202与第二横向限位槽902之间。

通过选择合适长度的第一活动销204及第二活动销904使其适合第一横向限位通孔201与第一横向限位槽901、第二横向限位通孔202与第二横向限位槽902的长度。使得在第一压缩弹簧203在自然状态下，第一活动销204完全位于第一横向限位通孔201内。第二压缩弹簧903为压缩状态下，第二活动销904可以完全位于第二横向限位槽902内，同时，纵向限位块可以落入第二活动销904末端的活动销限位槽中，以实现阀瓣9的密封端9a与阀座10的紧密贴合（如图7所示）。

下阀体2的外侧设有第一引压弯管12与第二引压弯管13，第一横向限位通孔201与下阀体2底部的空腔通过该第一引压弯管12相连通；第二横向限位通孔202与下阀体2底部的空腔通过第二引压弯管13相连通。

优选地，为保护上阀体1中的各组件，在上阀体1的上端开放端设有保护罩15。

柱体与下阀体2的内侧壁之间设有密封圈14。同样地，第一活动销204与第一横向限位通孔201之间、第二活动销904与第二横向限位槽902之间设有密封圈14。该密封圈14的设置用于与下阀体2的阀瓣行程腔2a之间形成高封闭比压，使得介质不能通过该密封圈14进入到阀瓣行程腔2a中。

本实用新型的动作过程及原理如下：

将本实用新型的底座3端连接在压力容器上后，本实用新型在自然状态下，即压力容器中没有超压的情况下（如图4所示），第一引压弯管12和第二引压弯管13中没有超压介质分别作用在第一活动销204和第二活动销904之上，此时第一压缩弹簧203和第二压缩弹簧903均处于自然状态。这时，阀瓣9的密封端9a离开阀座10（安全阀处于开启状态），第一横向限位通孔201与第一横向限位槽901同轴且连通，第二横向限位通孔202与第二横向限位槽902同轴且连通；第一活动销204完全位于第一横向限位通孔201内，第二压缩弹簧903位于活动销位于第二横向限位通孔202与第二横向限位槽902之间，即此时的阀瓣9由第二活动销904限制在离开阀座10的开启状态下。

当压力容器发生超压现象时，如图6所示：压力容器内的超压介质首先冲破爆破片4，由于本实用新型在自然状态下，阀瓣9与阀座10处于分离状态（即常开状态），因此，超压介质将通过泄放口11将流入阀瓣9与阀座10之间的超压介质排出。同时，部分超压介质会经由第一引压弯管12和第二引压弯管13进入到一横向限位通孔与第二横向限位通孔202内，此时，超压介质的压力则分别作用在第一活动销204和第二活动销904上并推动第一活动销204和第二活动销904同时向阀瓣9方向移动，当第二活动销904整体全部移动到阀瓣9中的第二横向限位槽902中之后，纵向限位槽906中的限位块将在纵向压缩弹簧的作用下插入第二活动销904的活动销限位槽905中将第二活动销904卡住，使第二活动销904不能限制阀瓣9的升降，与此同时，第一活动销204在超压介质的推动下使第一活动销204位于第一横向限位通孔201与第一横向限位槽901之间，这样阀瓣9能够被第一活动销204限制而保持安全阀处于开启状态。

随着介质从泄放口11排出，设备内的压力逐渐降低，此时第一压缩弹簧203的拉伸弹簧力和介质压力的合力就会减小，此时第一活动销204逐渐向外侧退缩直至当介质压力降低至正常工作压力时，第一活动销204完全退回第一横向限位通孔201中形成如图7所示的状态。此时，阀瓣9处于无限制状态，因此阀瓣9将会在上阀体1的压缩弹簧的作用下向下移动，从而与阀座10紧密重合形成密封面，即切断了介质的排放通道（即呈现如图7所示的第一横向限位通孔201及第二横向限位通孔202分别位于第一横向限位槽901及第二横向限位槽902之上）。同时通过调节上阀体1的调节螺母6可以调节上阀体1压缩弹簧7的预紧力使阀瓣9与阀座10形成的密封面的密封比压达到临界密封比压，密封面的密封比压一旦达到或超过临界密封比压，就不会出现因密封比压不足而导致的介质泄露现象。

需要说明的是，除了按规定要求定时跟换安全保护装置以外，当本实用新型中的爆破片4爆破后也应及时更换。这是因为当介质压力下降至正常工作压力时，安全阀将会关闭并且能够确保阀瓣9与阀座10之间的密封比压达到临界密封比压，不会出现介质断断续续泄露的现象。但也正是由于阀瓣9与阀座10之间存在临界密封比压，阀瓣9再次开启的开启压力将会高于正常工作压力，因此，整个安全阀也应及时更换，以避压力容器等设备因长期处于超压工作状态而对设备运行稳定性造成不利影响。

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种带有爆破片的常开式安全阀，包括上阀体和下阀体，上阀体与下阀体之间为可拆卸的固定连接，上阀体与下阀体均为两端开放的空腔结构；所述上阀体的空腔中沿上阀体的轴向设有传动杆、调节螺母及压缩弹簧；其特征在于，上阀体固定连接于下阀体的上端，下阀体的下端与底座固定连接，该底座为两端开放的空腔结构，底座的空腔内设有覆盖于底座开放端的爆破片；所述下阀体的空腔中部设有向内凸起的阀座，该阀座上方的空腔为阀瓣行程腔，阀瓣行程腔中设有阀瓣，并使所述阀座与阀瓣的密封端相配适；阀瓣与所述传动杆及压缩弹簧的下端固定连接，下阀体的侧壁上开设有与阀瓣行程腔相连通的泄放口；

所述阀瓣与下阀体之间设有阀瓣关闭结构，该阀瓣关闭结构包括位于阀瓣的两侧的第一横向限位槽、第二横向限位槽及位于下阀体侧壁上的第一横向限位通孔和第二横向限位通孔；第一横向限位通孔内沿通孔的轴向固定有第一压缩弹簧及第一活动销；第二横向限位槽内沿槽的轴向固定有第二压缩弹簧及第二活动销，第二活动销的末端设有活动销限位槽；所述阀瓣上设有垂直于第二横向限位槽的上端面开设的纵向限位槽，纵向限位槽为下端开放且与第二横向限位槽的端部相连通的空腔；纵向限位槽内设有限位组件，该限位组件包括固定于纵向限位槽顶部的纵向压缩弹簧及固定于纵向压缩弹簧端部的纵向限位块；

且使当第一压缩弹簧及第二压缩弹簧为自然状态时，阀瓣的密封端离开阀座，第一横向限位通孔与第一横向限位槽同轴且连通，第二横向限位通孔与第二横向限位槽同轴且连通，第一活动销位于第一横向限位通孔内，第二活动销位于第二横向限位通孔与第二横向限位槽之间；

下阀体的外侧设有第一引压弯管与第二引压弯管，第一横向限位通孔与下阀体下方开放端通过该第一引压弯管相连通；第二横向限位通孔与下阀体下方开放端通过第二引压弯管相连通。

2.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，所述传动杆位于上阀体的轴线上，传动杆外侧由下至上依次套设有压缩弹簧及调节螺母，传动杆与调节螺母固定连接；调节螺母与上阀体的内侧壁之间螺纹连接；压缩弹簧的上端通过弹簧座与调节螺母固定连接；压缩弹簧的底端通过弹簧座与阀瓣的顶端固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，所述阀瓣包括上部的柱体及下部的密封端，所述柱体与下阀体的内侧壁之间设有密封圈。

4.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，所述第一活动销与第一横向限位通孔之间、第二活动销与第二横向限位槽之间均设有密封圈。

5.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，所述第一压缩弹簧固定于第一横向限位通孔与第一引压弯管的连接端，第二压缩弹簧固定于第二横向限位槽的轴向封闭端。

6.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，阀座的上端面呈向上扩口状，阀瓣的密封端呈倒圆台状。

7.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，所述上阀体的上端开放端设有保护罩。

8.根据权利要求1所述的一种带有爆破片的常开式安全阀，其特征在于，下阀体的上、下开放端分别通过法兰与上阀体及底座固定连接。

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