[發(fā)明專利]一種超高精度的安全泄壓裝置

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211083300.1
• 申請(qǐng)日: 2022-09-06
• 公開（公告）號(hào): CN115681580A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白慧星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州先創(chuàng)流體控制技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F16K17/02
• 分類號(hào): F16K17/02;F16K17/04
• 代理公司: 南京合礪專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 32518
• 代理人: 丁秋萍

本發(fā)明公開了一種超高精度的安全泄壓裝置，它包括：主閥體，位于主閥體內(nèi)的閥芯總成、閥芯總成的一端通過彈簧與壓力調(diào)節(jié)螺母連接，閥芯總成的另一端與介質(zhì)進(jìn)入口相連，位于閥芯總成上的閥芯小端面和閥芯大端面，徑向套設(shè)在閥芯小端面的閥芯密封墊片以及將閥芯大端面和介質(zhì)進(jìn)入口端接通的壓力感應(yīng)通道。通過降低啟閉壓差，也就是讓回座壓力更加接近整定壓力值，從而可以大幅提高設(shè)備的壓力穩(wěn)定精度，并且可以降低介質(zhì)排放損耗的量，因此可以提高經(jīng)濟(jì)性；同時(shí)避免因啟閉壓差大，導(dǎo)致泄壓排放的介質(zhì)多，某些溫室效應(yīng)氣體可能帶來的環(huán)保問題；此外也客觀上減少了壓力容器和管道交替壓力變化的頻次和幅度，某種程度上，減少了交替壓力導(dǎo)致的疲勞次數(shù)，從而可以有效保護(hù)和延長整個(gè)系統(tǒng)內(nèi)所有承壓零部件的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及壓力控制和調(diào)節(jié)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種超高精度的安全泄壓裝置。

背景技術(shù)

當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過泄壓裝置設(shè)定壓力時(shí)，即自動(dòng)開啟泄壓，保證設(shè)備和管道內(nèi)介質(zhì)壓力在設(shè)定壓力之下，保護(hù)設(shè)備和管道，防止發(fā)生意外。泄壓裝置根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力能自動(dòng)啟閉，一般安裝于承壓系統(tǒng)的設(shè)備或管路上保護(hù)系統(tǒng)安全。

部分要求比較高的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)于壓力容器或者壓力管道的開啟壓力和回座壓力，會(huì)要求二者盡可能接近。比如在半導(dǎo)體等領(lǐng)域，要求管道內(nèi)壓力保持恒定，壓力波動(dòng)值過大會(huì)影響到工藝穩(wěn)定性。

而根據(jù)國標(biāo)《GB12241-2005安全閥一般要求》規(guī)定，傳統(tǒng)安全泄壓裝置，對(duì)于不可壓縮介質(zhì)，整定壓力和回座壓力之間的壓差，即啟閉壓差的最大值為整定壓力的20％，整定壓力即為設(shè)定的開啟壓力值。很顯然，國標(biāo)設(shè)置的啟閉壓差較大，難以滿足要求嚴(yán)苛的特殊場合需要。針對(duì)這些高標(biāo)準(zhǔn)高要求場合，目前多采用壓力傳感器和電磁開關(guān)閥，來實(shí)現(xiàn)壓力的精準(zhǔn)控制。這樣做的缺點(diǎn)有兩個(gè)：

1、電磁閥和壓力傳感器等，導(dǎo)致設(shè)備成本大幅增加；

2、意外斷電等情況下，電磁閥失效，從而使得系統(tǒng)暴露在安全泄壓裝置不能正常工作的風(fēng)險(xiǎn)下；

此外，啟閉壓差越大，也就是回座壓力值距離整定壓力值越遠(yuǎn)，那么排放出去的介質(zhì)就越多，損耗就越大，因此經(jīng)濟(jì)性就越差，而且介質(zhì)排放可能帶來環(huán)保問題，也就間接的增加了企業(yè)應(yīng)用的成本。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種超高精度的安全泄壓裝置，它包括：主閥體，位于主閥體內(nèi)的閥芯總成、閥芯總成的一端通過彈簧與壓力調(diào)節(jié)螺母連接，閥芯總成的另一端與介質(zhì)進(jìn)入口相連，位于閥芯總成上的閥芯小端面和閥芯大端面，徑向套設(shè)在閥芯小端面的閥芯密封墊片以及將閥芯大端面和介質(zhì)進(jìn)入口接通的壓力感應(yīng)通道；

所述的閥芯小端面和閥芯大端面面積之和與閥芯總成徑向面積相同；

所述的主閥體上設(shè)有介質(zhì)泄放口，閥芯總成在主閥體內(nèi)的軸向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)介質(zhì)泄放口和介質(zhì)進(jìn)入口的接通或斷開；

將本泄壓裝置安裝在容器內(nèi)后，當(dāng)容器內(nèi)的壓力明顯低于安全泄壓裝置壓力設(shè)定值或整定壓力值時(shí)，那么彈簧的彈簧力大于介質(zhì)壓力合力，則閥芯密封墊片向右壓緊閥體密封面，安全泄壓裝置處于關(guān)閉狀態(tài)；此時(shí)的介質(zhì)從介質(zhì)進(jìn)入口進(jìn)入，通過壓力感應(yīng)通道進(jìn)入充滿閥芯大端面右側(cè)的封閉內(nèi)腔，該內(nèi)腔處的壓力和介質(zhì)進(jìn)入口處壓力相等；

當(dāng)容器內(nèi)壓力升高，使得介質(zhì)壓力合力大于彈簧力與摩擦力的總和，則閥芯總成向左移動(dòng)，同時(shí)壓縮彈簧，使得彈簧力升高，同時(shí)密封圈離開閥體密封面，使得儲(chǔ)罐內(nèi)介質(zhì)從介質(zhì)泄放口開始向外泄放，假設(shè)泄放速度大于儲(chǔ)罐內(nèi)壓力上升速度，則儲(chǔ)罐內(nèi)壓力隨著泄放而降低；

通過調(diào)整閥芯小端面和閥芯大端面的面積比實(shí)現(xiàn)啟閉壓差的控制。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述的閥芯大端面為環(huán)狀，閥芯大端面右側(cè)為封閉內(nèi)腔，該內(nèi)腔處的壓力和介質(zhì)進(jìn)入口處壓力相等。