【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及閥門，具體涉及一種用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥。
技術介紹
1、壓力管道作為特種設備，其安全性一直深受關注，而設計僅作為連接壓力容器的液壓管道系統使用時，某些工況下，壓力容器內的高壓氣體逆流至管道會對管道安全性和設備正常運行產生不利影響。為了實現液壓管道內少量氣體的排出和大量氣體的隔絕，主流的做法是通過在液壓管道最高點或易于積氣處設置排氣閥；而大量高壓氣體隔絕主要通過壓力容器內液體液位高于壓力管道位置，從而形成液封，阻止高壓氣體介質進入管道。但在某些極端工況下，液封可能會隨著壓力容器液位下降低于管道位置而失效，進而導致高壓氣體倒流進入壓力管道，壓力管道上的液壓閥門無法截止高壓氣體，造成設備和管道的安全問題，擴大了事故范圍。
技術實現思路
1、專利技術目的：本專利技術的目的是提供一種用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥。
2、技術方案：本專利技術所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，包括具有進出口a和進出口b的閥體，閥體頂部通過螺栓固定有閥蓋，閥體中設置有閥套，閥蓋與閥套之間設置有密封圈，閥套中設置有可上下滑動的錐閥芯，錐閥芯與閥蓋之間設置有彈簧，錐閥芯底部通過連接桿固定有空心浮球，空心浮球位于進出口b；進出口b作為高壓氣體的進口，連接在可能出現高壓氣體逆流的管路中；閥體及閥蓋上設置有連通的壓力流道，壓力流道用于將進出口b的流體壓力傳遞至錐閥芯內孔壓力面；當空心浮球處于液體中時，浮力控制閥打開；當空心浮球處于氣體中時，浮力控制閥關斷。
3、進一
4、進一步地，進出口a連接外部液壓設備，進出口b連接壓力容器；
5、當高壓液體從進出口a流入、進出口b流出，向壓力容器補液，此時進出口a壓力遠大于進出口b壓力，錐閥芯錐面受到進出口a液體壓力作用f1，方向豎直向上；通過壓力流道引流，錐閥芯內孔壓力面受到進出口b液體壓力作用f2和彈簧彈力作用f3，彈簧、錐閥芯、連接桿及空心浮球重力和為fg，方向豎直向下；錐閥芯底面受到進出口b液體壓力作用f4和空心浮球浮力作用f5，方向豎直向上；s3等于s1，故任何工況都有f4＝f2；由于液體中的空心浮球浮力f5＞f3+fg，進出口a壓力遠大于進出口b壓力，此時f1+f4+f5＞f2+f3+fg，錐閥芯上移，閥門打開；
6、隨著壓力容器內壓力的升高，進出口b的液體壓力增加，進出口a和進出口b的壓差減小，直至進出口a和進出口b的壓力相等，停止向壓力容器補液，此時仍然有f1+f4+f5＞f2+f3+fg，錐閥芯保持在開位，閥門處于打開狀態；
7、當液壓回路使用壓力容器內的高壓液體時，高壓液體從進出口b流入、進出口a流出，此時仍然有f4＝f2，f5＞f3+fg，故f1+f4+f5＞f2+f3+fg，錐閥芯保持在開位，閥門打開，高壓液體能夠順利從進出口b流入、進出口a流出。
8、進一步地，當出現極端工況，壓力容器內的液位下降，導致液封失效時，高壓氣體從進出口b流入，此時空心浮球浮力f5＜f3+fg，而f4和f2由氣體壓力作用產生，但仍然保持f4＝f2，錐閥芯錐面僅受到液體殘壓作用，f1極小，故f1+f4+f5＜f2+f3+fg，此時錐閥芯下移，閥門關閉，阻止高壓氣體逆流進入壓力管道。
9、進一步地，空心浮球材質為不銹鋼、聚氨酯或塑料。
10、進一步地，連接桿與空心浮球、錐閥芯之間的連接方式為焊接或螺紋連接。
11、進一步地，連接桿采用空心鋼管或塑料管。
12、進一步地，閥體和閥蓋材質為不銹鋼，通過鑄造成型。
13、進一步地，閥套材質為碳鋼，錐閥芯和彈簧材質為錳硅鋼。
14、進一步地，螺栓采用高強度螺栓，并配置有防松墊圈。
15、有益效果：本專利技術與現有技術相比，具有如下顯著優點：本專利技術利用空心浮球在液體和氣體中浮力的不同，為閥門開斷提供了浮力控制機制，能夠在不影響高壓液體正常流通的情況下，解決液封高度下降失效后導致的高壓氣體在管道中的倒流問題，確保液壓管道和設備的安全，避免事故范圍的進一步擴大。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，包括具有進出口A(1)和進出口B(10)的閥體(2)，閥體(2)頂部通過螺栓(3)固定有閥蓋(5)，閥體(2)中設置有閥套(8)，閥蓋(5)與閥套(8)之間設置有密封圈(4)，閥套(8)中設置有可上下滑動的錐閥芯(9)，錐閥芯(9)與閥蓋(5)之間設置有彈簧(6)，其特征在于，錐閥芯(9)底部通過連接桿(12)固定有空心浮球(11)，空心浮球(11)位于進出口B(10)；進出口B(10)作為高壓氣體的進口，連接在可能出現高壓氣體逆流的管路中；閥體(2)及閥蓋(5)上設置有連通的壓力流道(7)，壓力流道(7)用于將進出口B(10)的流體壓力傳遞至錐閥芯內孔壓力面(13)；當空心浮球(11)處于液體中時，浮力控制閥打開；當空心浮球(11)處于氣體中時，浮力控制閥關斷。
2.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，錐閥芯內孔壓力面(13)的面積為S1，錐閥芯底面(14)的面積為S3，S3等于S1。
3.根據權利要求2所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，進出口A(1)連接外部液壓設
4.根據權利要求3所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，當出現極端工況，壓力容器內的液位下降，導致液封失效時，高壓氣體從進出口B(10)流入，此時空心浮球(11)浮力F5＜F3+Fg，而F4和F2由氣體壓力作用產生，但仍然保持F4＝F2，錐閥芯錐面(15)僅受到液體殘壓作用，F1極小，故F1+F4+F5＜F2+F3+Fg，此時錐閥芯(9)下移，閥門關閉，阻止高壓氣體逆流進入壓力管道。
5.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，空心浮球(11)材質為不銹鋼、聚氨酯或塑料。
6.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，連接桿(12)與空心浮球(11)、錐閥芯(9)之間的連接方式為焊接或螺紋連接。
7.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，連接桿(12)采用空心鋼管或塑料管。
8.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，閥體(2)和閥蓋(5)材質為不銹鋼，通過鑄造成型。
9.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，閥套(8)材質為碳鋼，錐閥芯(9)和彈簧(6)材質為錳硅鋼。
10.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，螺栓(3)采用高強度螺栓，并配置有防松墊圈。
...【技術特征摘要】
1.一種用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，包括具有進出口a(1)和進出口b(10)的閥體(2)，閥體(2)頂部通過螺栓(3)固定有閥蓋(5)，閥體(2)中設置有閥套(8)，閥蓋(5)與閥套(8)之間設置有密封圈(4)，閥套(8)中設置有可上下滑動的錐閥芯(9)，錐閥芯(9)與閥蓋(5)之間設置有彈簧(6)，其特征在于，錐閥芯(9)底部通過連接桿(12)固定有空心浮球(11)，空心浮球(11)位于進出口b(10)；進出口b(10)作為高壓氣體的進口，連接在可能出現高壓氣體逆流的管路中；閥體(2)及閥蓋(5)上設置有連通的壓力流道(7)，壓力流道(7)用于將進出口b(10)的流體壓力傳遞至錐閥芯內孔壓力面(13)；當空心浮球(11)處于液體中時，浮力控制閥打開；當空心浮球(11)處于氣體中時，浮力控制閥關斷。
2.根據權利要求1所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，錐閥芯內孔壓力面(13)的面積為s1，錐閥芯底面(14)的面積為s3，s3等于s1。
3.根據權利要求2所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，進出口a(1)連接外部液壓設備，進出口b(10)連接壓力容器；
4.根據權利要求3所述的用于防止高壓氣體倒流的浮力控制閥，其特征在于，當出現極端工況，壓...
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳遠征，孫爾軍，何林波，蔡衛江，榮紅，許棟，初云鵬，錢鳳，趙加華，劉榕，
申請(專利權)人：南京南瑞水利水電科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。