[實用新型]自力式壓力量程自動切換閥

有效

• 申請號: 201120221102.8
• 申請日: 2011-06-28
• 公開（公告）號: CN202176756U
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 陸洪波;成濤;王蓉婷
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: F16K11/065
• 分類號: F16K11/065;F16K31/122;G01L19/06
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 何朝旭;蔡晶晶

技術領域

本實用新型涉及對不同量程壓力測量工藝系統中壓力顯示儀表常規安裝方式的改進。實現高低壓量程自動切換，壓力表不被損壞的一種自力式保護功能。

背景技術

在工業廠礦中，需進行反吹掃場合的壓力參數測量，安裝在如氧氣、煤氣、煙塵等管道上的壓力表，在正常工況上，這些管道上測量的壓力通常較小，一般選用低量程的壓力表；一旦在故障或系統停、投運等時，需要數倍甚至數十倍于正常工況壓力的高壓力惰性氣體或壓縮空氣對管道進行反吹掃，趕走管道內的有毒有害或易燃易爆氣體。此時的高壓力極易將低量程的壓力表沖壞；檢修人員為防止壓力表被沖壞，使用大量程的壓力表，將嚴重影響了正常工況時測量參數的準確度。因此迫切需要一種自力式壓力量程自切換裝置，解決這個普遍存在的問題。

實用新型內容

本實用新型要解決技術問題是：針對上述現有技術的缺陷，提出一種自力式壓力量程自動切換閥，其通過活塞受壓移動來打通或關閉不同量程的壓力表測量通道，來達到兩種不同量程的壓力測量，防止反吹掃時高壓力對低量程的壓力表的損壞。

為了解決以上技術問題，本實用新型的自力式壓力量程自動切換閥，其特征在于：包括具有柱狀腔室的閥體、可在柱狀腔室內軸向滑動的活塞，所述閥體開設有分別與閥體腔室連接的進氣口、低壓出氣口、高壓出氣口，所述閥體還開設有從進氣口通往活塞后端的壓力通道，所述活塞前端設有彈簧，彈簧的一端與閥體保持靜止，彈簧的另一端抵住活塞的前端，活塞上設置有分別用于阻隔低壓出氣口和高壓出氣口的第一密封環、第二密封環，所述活塞具有兩個狀態位，當進氣口通入低壓氣體時，活塞處于第一狀態位，彈簧舒張，高壓出氣口被第二密封環封閉，進氣口與低壓出氣口導通，當進氣口通入高壓氣體時，活塞處于第二狀態位，彈簧壓縮，低壓出氣口被第一密封環封閉，進氣口與高壓出氣口導通。

進一步的，本自力式壓力量程自動切換閥中，所述閥體還開設有與閥體腔室連接的排氣通道，活塞上設置有用于阻隔排氣通道的第三密封環，當活塞處于第一狀態位時，排氣通道被封閉，當活塞處于第二狀態位時，排氣通道與低壓出氣口導通。

更進一步的，所述閥體上還具有可沿閥體腔室軸向調整的調整螺絲，所述彈簧的固定端抵住調整螺絲的內端，調整螺絲通過限位螺栓固定于閥體上。

本實用新型壓力量程自切換原理如下：

活塞橫截面所受的力F＝P*S

P：測量管道壓力(進氣口)

S：活塞橫截面面積

使活塞向右移動(即彈簧壓縮)的力：Fy＝K*L+F1+Fo

K：彈簧系數

L：彈簧壓縮或伸展的距離

F1：彈簧預緊力

Fo：活塞與管壁的摩擦力

使活塞向左移動(即彈簧伸展)的力：Fz＝K*L+F1-Fo

有以上公式可知，當S、K、L、F1、Fo為一常量時，使活塞移動的力是由測量管道內的壓力P所決定。彈簧預緊力F1可由整定螺絲來整定。

在正常工況下，由于工藝管道內的被測壓力比較低，在此時活塞所受的力F＜Fy，活塞不能移動，被測管道內的壓力經過測量管通道(進氣口)和接低量程壓力表的低壓出氣口進入低量程的壓力表進行測量，此時顯示正常工況下的被測壓力，由于第二密封環的密封作用，使排氣孔通道(進氣口)和接高量程壓力表的高壓出氣口封閉，從而使低量程壓力表準確測量正常工況下的被測介質壓力。在故障或系統停、投運時，需要數倍甚至數十倍于正常工況壓力的高壓力惰性氣體或壓縮空氣對工藝管道進行反吹掃，活塞所受的力F＞Fy，活塞克服彈簧的彈力向前移動，使第一密封環封閉接低量程壓力表的低壓出氣口，第三密封環移動，使低壓出氣口和排氣通道導通，排空低量程壓力表內的壓力，保護低量程壓力表；第二密封環的移動使高量程壓力表通道(高壓出氣口)和進氣口導通，高量程壓力表顯示反吹掃的高壓力。反吹掃結束，高壓力消失，此時在活塞所受的力F＜Fz，由彈簧預緊力F1和彈簧的伸展作用，迫使活塞向后移動，由于第二密封環和第三密封環的密封作用，使排氣通道和接高量程壓力表的高壓出氣口封閉，使低量程的壓力表與被測管道聯通，從而使低量程壓力表準確測量正常工況下的被測介質壓力。彈簧預緊力F1可由整定螺絲來整定，其整定的值可為低量程壓力表的3/4量程，其整定值為量程切換值，低量程壓力表的量程可選擇為正常工況下的被測壓力的二至三倍。

本實用新型的創新點在于：

1)不同量程壓力切換，采用自力式自切換，無需配備其他動力能源；