CN219432543U - 一种热环流呼吸阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种热环流呼吸阀，包括外壳、内壳、空心轴、上阀盘和下阀盘，其中：内壳主体安装在外壳中，内壳的空腔中从上到下安装有上阀盘、阀体和下阀盘，上阀盘和下阀盘安装在阀体上，空心轴插入在上阀盘和下阀盘的安装孔以及阀体中；内壳设有内通气口，与外壳内腔连通；外壳设有外通气管，外通气管穿过呼吸阀与储罐之间气流通道与外界环境连通。

Description

一种热环流呼吸阀

技术领域

本实用新型涉及油气开采储运领域，尤其涉及一种热环流呼吸阀。

背景技术

石油开采储运会用到石油储罐及油水处理罐(以下简称储罐)，为防止罐超压、欠压以及罐内气体敞口排放储罐顶部需要安装呼吸阀。1947年，苏联制定国家标准ГОСТ3746-47《立式圆柱型油罐设备呼吸阀》，包括中国在内，的世界各国也纷纷制定国家标准指导呼吸阀应用。各国标准虽然进行过多次修订，但结构上一直有易冻结的设计缺陷。各国规范中均明确其存在冻卡问题，但是在实际工作场景下只是通过加强保温、伴热、加强巡查以至于安装液压安全阀应急备用进行克服。唯独没有考虑利用储罐内介质温度为呼吸阀提高温度避免结冻。

没有热量补充仅保温难以维持阀体温度避免结冻；罐顶通常没有电气线路，外接能源伴热困难；呼吸开关安装于罐顶，每次巡检都要登高，我国通常每月检查一次，俄罗斯要求必要时3～4天检查清洗一次；难以随时发现呼吸阀冻堵并且出现冻结处理困难；英国在上世纪80年代冬季仍采取拆除内部阀盘敞口排放避免储罐出现事故的做法，失去了呼吸阀的安装意义。各国都没有从技术上解决问题。呼吸阀冻结失灵为世界性储罐安全管理的一个瓶颈问题。

申请人经研究发现呼吸阀卡结的主要原因在于油田油气处理罐为常压密闭罐，罐内原油、水等介质温度均在0℃以上，最高可达75℃，罐液位运行高度通常在罐高度80％以下，在冬季负温天气仍然存有充足的上升暖湿气体。储罐在运行过程中暖湿气体进入呼吸阀形成冷凝水，现场调查发现：冬季冷凝水结冰将呼吸阀盘与阀体冻结在一起现象普遍，正负压盘阀杆衬套内积水结冰冻胀严重变形现象普遍，以上现象均可导致呼吸阀失灵，造成寒冷地区冬季罐超压或者欠压以至于胀罐、瘪罐事故发生。全天候呼吸阀也没有解决这一问题。

实用新型内容

为此本实用新型提供了一种热环流呼吸阀，能够很好的解决上述问题。

为实现本实用新型之目的，采用以下技术方案予以实现：

一种热环流呼吸阀，包括外壳、内壳、空心轴、上阀盘和下阀盘，其中：内壳主体安装在外壳中，内壳的空腔中从上到下安装有上阀盘、阀体和下阀盘，上阀盘和下阀盘安装在阀体上，空心轴插入在上阀盘和下阀盘的安装孔以及阀体中；内壳设有内通气口，与外壳内腔连通；外壳设有外通气管，与外界环境连通。

所述的热环流呼吸阀，其中：内壳的大部分安装在外壳的腔体中，内壳下部与外壳下部固定连接。

所述的热环流呼吸阀，其中：内壳底部从外壳底部露出且开有多个安装孔。

所述的热环流呼吸阀，其中：外壳可以分成上下两部分或者左右两部分拼装，所述的热环流呼吸阀，其中：内壳的顶部设有可拆卸的顶盖，顶盖设有一圈上引导架，空心轴的上部插入在上引导架的轴孔中且与上引导架固定连接，空心轴的内腔与上引导架与顶盖之间的空腔贯通。

所述的热环流呼吸阀，其中：上引导架开有多个排气孔。

所述的热环流呼吸阀，其中：内壳空腔中设有下夹持件，空心轴的下部可拔出的插入在下夹持件的轴孔中，空心轴的内腔与内壳的空腔贯通。

所述的热环流呼吸阀，其中：内通气口设置在上阀盘和下阀盘之间。

所述的热环流呼吸阀，其中：外通气管设置在下阀盘的下部且插入在内壳底部。

所述的热环流呼吸阀，其中：外壳上开有外排气孔，外壳表面覆盖有保温层。

所述的热环流呼吸阀，其中：引导架的形状为上大下小的锥形。

附图说明

图1为本实用新型热环流呼吸阀的结构示意图；

图2为A-A向剖视图。

具体实施方式

下面结合附图1、2，对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。所述实施方式是示例性地，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本说明书中描述的“一种实施方式”或“一些实施方式”等意味着在本实用新型的一个或多个实施方式中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

如图1、2所示，热环流呼吸阀包括外壳1、内壳2、空心轴5、上阀盘7、下阀盘8。

内壳2的大部分安装在外壳1的腔体中，内壳2下部与外壳1下部固定连接，内壳2底部从外壳1底部露出且开有多个安装孔12，用于通过储罐上部阻火器与储罐相连。

外壳1的顶部设有可拆卸的顶盖3，优选的外壳1为保温外壳，可敷设玻璃棉、岩棉、气凝胶等保温材料，保温材料外敷设吸热膜等防护材料。外壳1上开有多个外排气孔13，优选的外排气孔13设置在外壳1下部，外壳1覆盖有保温层。

外壳1可以是一体外壳也可以是两份式拼装外壳，供打开暴露内部构件，方便安装检修。

内壳2的顶部设有顶盖4，内壳2的空腔中从上到下安装有上阀盘7、阀体12和下阀盘8，上阀盘7和下阀盘8安装在阀体12上；空心轴5插入在上阀盘7和下阀盘8的安装孔以及阀体12中，上阀盘7和下阀盘8可在罐内气压的影响下沿着空心轴5上下移动。上阀盘7为负压阀盘，下阀盘8为正压阀盘。所述顶盖4可以是可拆卸顶盖；外壳1是两分式(上下两分或左右两分)拼装，便于打开后暴露内部构件，供方便安装检修。

顶盖4设有上连接件用于与空心轴5的上部固定连接。优选的上连接件可以是一圈上引导架6，优选的引导架6的形状为上大下小的锥形，空心轴5的上部插入在上引导架6的轴孔中且与上引导架6固定连接，空心轴5的内腔与上引导架6与顶盖4之间的空腔贯通，上引导架6开有多个排气孔(图中未示出)。

内壳2空腔中设有下夹持件11，优选的下夹持件11的形状为上小下大的锥形，空心轴5的下部可拔出的插入在下夹持件11的夹持孔中，有选定的空心轴5的下部被多根下夹持件11夹持；空心轴5的内腔与内壳2的空腔贯通。

内壳2上设有内通气口9，使得内壳2与外壳1的内腔连通，优选的内通气口9设置在上阀盘7和下阀盘8之间。

外壳1下部设有外通气管10，与外界环境连通，优选的外通气口10设置在下阀盘8的下部且穿过内壳与储罐之间气流通道与大气相通。

本实用新型热环流呼吸阀在工作时：

当储罐与环境压力平衡呼吸阀正负压盘均未动作时。内腔内阀盘对罐内气体进行密封不排出，罐内热气流进入呼吸阀从空心轴内上升，上升到内腔顶部由于温度降低气流沿阀盘与内腔壁下降，在内壳内形成热流循环；阀体下面储罐内热气上升通道为穿过上升通道的外通气管内气体加热，通气管内气体变暖上升进入外壳内环外壳与内壳之间流动，通过外壳排气孔排出。

储罐正压阀内正压阀盘动作时，罐内热气流进入呼吸阀从正压阀盘与阀体间隙排出内通气口，气流进入外壳内部为呼吸阀内部保温防止负压盘等部件伴热保证不结冻，然后气流通过外通气管排出；

罐内负压阀内负压盘动作时，空气通过外通气管、外排气孔进入外壳内，其中外通气管内空气被呼吸阀与罐体之间气流通道加热，然后通过内通气口进入负压阀盘为储罐补气。

通过本实用新型，能够实现呼吸阀在没有外接能量辅助的情况下自主防冻的目的。

以上，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种热环流呼吸阀，包括外壳、内壳、空心轴、上阀盘和下阀盘，其特征在于：内壳主体安装在外壳中，内壳的空腔中从上到下安装有上阀盘、阀体和下阀盘，上阀盘和下阀盘安装在阀体上，空心轴插入在上阀盘和下阀盘的安装孔以及阀体中；内壳设有内通气口，与外壳内腔连通；外通气管穿过呼吸阀与储罐之间气流通道与外界环境连通。

2.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：内壳的大部分安装在外壳的腔体中，内壳下部与外壳下部固定连接。

3.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：内壳底部从外壳底部露出且开有多个安装孔。

4.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：外壳分成上下两部分或者左右两部分拼装。

5.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：内壳的顶部设有可拆卸的顶盖，顶盖设有一圈上引导架，空心轴的上部插入在上引导架的轴孔中且与上引导架固定连接，空心轴的内腔与上引导架与顶盖之间的空腔贯通。

6.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：内壳空腔中设有下夹持件，空心轴的下部可拔出的插入在下夹持件的轴孔中，空心轴的内腔与内壳的空腔贯通。

7.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：内通气口设置在上阀盘和下阀盘之间。

8.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：外通气管设置在下阀盘的下部且穿过呼吸阀与储罐之间气流通道。

9.根据权利要求1所述的热环流呼吸阀，其特征在于：外壳上开有外排气孔，外壳表面覆盖有保温层。

10.根据权利要求5所述的热环流呼吸阀，其特征在于：引导架的形状为上大下小的锥形。