[發(fā)明專利]一種可調(diào)氣壓式泄壓裝置及基于其的水擊抑制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110727809.4
• 申請(qǐng)日: 2021-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN113374907B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 丁佳偉;張俊鋒;王乃世;寇興華;鄒偉龍;周璟瑩;薛博凱;李謙;黃立還;安勇旭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安航天動(dòng)力試驗(yàn)技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): F16K17/164
• 分類號(hào): F16K17/164
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 汪海艷

為了克服現(xiàn)有泄壓方式存在的響應(yīng)速度慢，降水擊效果不明顯的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可調(diào)氣壓式泄壓裝置及基于其的水擊抑制方法。可調(diào)氣壓式泄壓裝置包括殼體、氣缸頂蓋、入口法蘭肩圈、活塞底座及活塞；殼體包括一體設(shè)置的氣腔殼體與液腔殼體，氣腔殼體的過(guò)流面積大于液腔殼體的過(guò)流面積；液腔殼體上設(shè)有沿其徑向的排液口；可通過(guò)氣腔的充放氣控制排液口的開啟，確保系統(tǒng)正常工作過(guò)程中排液口關(guān)閉，不影響正常的流體輸送過(guò)程，系統(tǒng)關(guān)閥時(shí)裝置迅速響應(yīng)，排液口打開排液，達(dá)到降低水擊壓力的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種可調(diào)氣壓式泄壓裝置及基于其的水擊抑制方法。

背景技術(shù)

在大流量高壓液體輸送管路系統(tǒng)中，當(dāng)斷流閥門關(guān)閉時(shí)，管路系統(tǒng)中瞬間的流量變化會(huì)在管路中產(chǎn)生水擊壓力波，其壓力數(shù)值可能超過(guò)額定工作壓力的幾十倍甚至幾百倍，使管道及管道上的工藝設(shè)備承受很大的壓力，對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)很大的安全和技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。因此，需對(duì)關(guān)閥水擊進(jìn)行抑制，在對(duì)關(guān)閥水擊進(jìn)行抑制的同時(shí)，需要保證降水擊措施不會(huì)對(duì)流體輸送過(guò)程造成影響。目前可采用的泄壓方式一般為安全閥通空排液與爆破膜片泄壓等，若采用整定壓力固定的安全閥或爆破膜片進(jìn)行水擊壓力泄壓，需將整定壓力提高到遠(yuǎn)高于系統(tǒng)工作壓力，整定壓力的提高導(dǎo)致響應(yīng)速度慢，降水擊效果不明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種可調(diào)氣壓式泄壓裝置，可通過(guò)氣腔的充放氣控制排液口的開啟，確保系統(tǒng)正常工作過(guò)程中排液口關(guān)閉，不影響正常的流體輸送過(guò)程，系統(tǒng)關(guān)閥時(shí)裝置迅速響應(yīng)，排液口打開排液，達(dá)到降低水擊壓力的目的。以克服現(xiàn)有泄壓方式存在的響應(yīng)速度慢，降水擊效果不明顯的問(wèn)題。

本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種可調(diào)氣壓式泄壓裝置，其特殊之處在于：包括殼體、氣缸頂蓋、入口法蘭肩圈、活塞底座及活塞；

殼體包括一體設(shè)置的氣腔殼體與液腔殼體，氣腔殼體的過(guò)流面積大于液腔殼體的過(guò)流面積；氣腔殼體上與液腔殼體連接部位處開設(shè)沿其徑向的通氣孔；液腔殼體上設(shè)有沿其徑向的排液口；氣缸頂蓋固定在氣腔殼體一端；氣缸頂蓋上開設(shè)三個(gè)與氣腔殼體相通的接口；入口法蘭肩圈通過(guò)法蘭固定在液腔殼體一端；活塞底座與入口法蘭肩圈配合固定在液腔殼體內(nèi)部；活塞尾部位于氣腔內(nèi)，且活塞尾部外周面與氣腔殼體內(nèi)壁通過(guò)密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封，活塞頭部位于液腔內(nèi)，且活塞頭部外周面與液腔殼體內(nèi)壁通過(guò)密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封，同時(shí)，活塞頭部與活塞底座壓緊時(shí)，實(shí)現(xiàn)排液口封堵；

入口法蘭肩圈用于與流體供應(yīng)管路連接；

氣缸頂蓋上的三個(gè)與氣腔殼體相通的接口分別用于與充氣管路、放氣管路及壓力傳感器連接?？赏ㄟ^(guò)氣腔的充放氣控制排液口的開啟，確保系統(tǒng)正常工作過(guò)程中排液口關(guān)閉，不影響正常的流體輸送過(guò)程，系統(tǒng)關(guān)閥時(shí)裝置迅速響應(yīng)，排液口打開排液，達(dá)到降低水擊壓力的目的。

進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)可靠的密封，活塞與活塞底座之間通過(guò)密封線實(shí)現(xiàn)密封。

進(jìn)一步地，密封線部位堆焊鈷基硬質(zhì)合金，堆焊完成后再加工到尺寸。

進(jìn)一步地，活塞底座外壁與液腔殼體內(nèi)壁間采用O型密封圈和鋁墊兩道密封。

進(jìn)一步地，為了滿足某一特定流體輸送系統(tǒng)，氣腔過(guò)流面積與液腔過(guò)流面積之比為6.25。

進(jìn)一步地，排液口為兩個(gè)，均布在液腔殼體上。

進(jìn)一步地，通氣孔為四個(gè)，均布在氣腔殼體上，當(dāng)活塞運(yùn)動(dòng)時(shí)，均勻排出活塞與殼體間空腔部分的氣體。

進(jìn)一步地，密封裝置為O形密封圈。

為了進(jìn)一步地提高上述泄壓裝置的實(shí)用性，殼體、氣缸頂蓋、入口法蘭肩圈的材質(zhì)采用S30408不銹鋼；活塞底座O型密封圈材料選用S8101/羧基亞硝基，確保和推進(jìn)劑的相容性；活塞靠氣腔位置O型密封圈材料選用丁晴橡膠，靠液腔位置O型密封圈材料選用S8101/羧基亞硝基。

本發(fā)明還提供一種利用上述可調(diào)氣壓式泄壓裝置實(shí)現(xiàn)水擊抑制的方法，其特殊之處在于，包括以下步驟：