[發明專利]一種基于周向排放泄壓的防回座卡死安全閥結構及其方法

有效

• 申請號: 202110246368.6
• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113007403B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 錢錦遠;徐毅翔;姚懷宇;金志江
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F16K17/04
• 分類號: F16K17/04;F16K27/02;F16K47/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本發明公開了一種基于周向排放泄壓的防回座卡死安全閥結構及其方法，其中，閥體的主體腔室中設有同軸套設于閥座外部的套筒；套筒的底部固定于主體腔室的內底部，頂部高于主體腔室的出口頂部；導向套固定于閥體頂部，并向下延伸至套筒內部，導向套的底部低于套筒頂部；導向套的內部同軸套設有閥桿，伸出導向套外部的閥桿底部固定有能與閥座形成封閉連接的閥瓣；閥桿能沿導向套滑動，導向套和閥桿之間構成間隙配合；閥瓣在主體腔室中的行程通過導向套底部和閥座頂部共同限制。本發明消除了安全閥在泄壓時閥瓣周向所受流體力不均勻的現象，并解決了閥瓣在回座時由于受到不平衡力矩而卡死的問題。

技術領域

本發明屬于閥門結構設計領域，具體涉及一種基于周向排放泄壓的防回座卡死安全閥結構及其方法。

背景技術

安全閥是當設備或管道內的介質壓力升高超過規定值時，通過向系統外排放介質來防止管道或設備內介質壓力超過規定數值的特殊閥門，主要用于鍋爐、壓力容器和管道上，對人身安全和設備運行起著重要的保護作用。安全閥開啟后，若鍋爐、壓力容器或管道中的蒸汽壓力低于安全閥的回座壓力時，安全閥就會自動關閉。而目前安全閥的結構形式基本都是角式結構，如圖1所示，意味著在安全閥未關閉時，閥瓣上部流場分布不均勻，對閥瓣產生了不平衡力，導致閥瓣在回座時發生傾斜，從而引發安全閥的卡死問題，嚴重危害操作人員及設備的安全運行。

因此，亟需提供一種能夠防止閥瓣在回座時卡死的安全閥結構。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺陷，并提供一種基于周向排放泄壓的防回座卡死安全閥結構及其方法。本發明能實現安全閥的周向泄壓功能，減小閥瓣受到的不平衡力，從而避免卡死現象的發生。

本發明所采用的具體技術方案如下：

本發明提供了一種基于周向排放泄壓的防回座卡死安全閥結構，其包括閥體、套筒、閥瓣、導向套、閥桿、隔熱盤和閥座；

所述閥體的主體腔室中設有同軸套設于閥座外部的套筒；所述套筒的底部固定于主體腔室的內底部，頂部高于主體腔室的出口頂部；所述導向套固定于閥體頂部，并向下延伸至套筒內部，導向套的底部低于套筒頂部；導向套的內部同軸套設有閥桿，伸出導向套外部的閥桿底部固定有能與閥座形成封閉連接的閥瓣；閥桿能沿導向套滑動，導向套和閥桿之間構成間隙配合；閥瓣在主體腔室中的行程通過導向套底部和閥座頂部共同限制；閥桿、閥瓣和閥座均為同軸設置。

作為優選，所述套筒的外部沿周向固定有用于加固套筒的若干筋板。

進一步的，所述筋板與套筒之間的連接方式為焊接，筋板底部與閥體的主體腔室底部的連接方式為焊接；套筒的底部通過焊接與閥體的主體腔室底部連接。

進一步的，所述筋板避開主體腔室的出口處設置。

作為優選，所述閥桿和導向套均加長設置。

作為優選，所述閥瓣的底部周向設有反沖盤，通過反沖盤能與閥座之間形成封閉連接。

進一步的，所述閥瓣和反沖盤之間的固定方式為螺紋連接。

作為優選，所述閥體頂部還設有隔熱盤，導向套由閥體和隔熱盤兩者共同夾緊固定。

作為優選，所述套筒底部與主體腔室內底部之間為封閉式固定。

本發明的另一目的在于提供一種根據上述任一所述安全閥結構的防回座卡死方法，其具體如下：

安全閥開啟后，閥桿沿套筒滑動的同時帶動閥瓣向上移動，使閥瓣與閥座分離；介質通過閥瓣與閥座之間的間隙進入套筒內部，介質在套筒內上升，直至與閥瓣接觸；由于閥座、套筒和閥瓣均同軸設置，介質在套筒內均勻上升，與閥瓣接觸的介質流場同樣均勻，使閥瓣能保持豎直穩定狀態，與閥瓣固連的閥桿也保持直立，從而大幅減小閥瓣回座時的不平衡力矩，防止卡死現象的發生；隨著介質在套筒內的持續上升，最終從套筒頂部溢出并經由主體腔室的出口處流出安全閥。