【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及防止锅炉或受压容器超压的洩压安全保护装置，特别是用于高压、超高压甚至临界压力锅炉超压的洩压安全保护装置。这里所说的超压安全保护装置，通常叫做安全阀，已是一项发展比较成熟的技术，且在世界上形成了二大流派美日等国，认为象锅炉这样一些重要设备的安全阀，必须采用直接载荷式弹簧安全阀为主;他们认为这类设备如果不是靠被保护设备中的介质压力直接机械地推动开启安全阀，即不足以保证设备的安全性;按照这一观点，选用安全阀的数量比较多，维护检修都比较困难。联邦德国等一些欧洲国家，则认为现代科学技术的发展，已使电气元件具备足够的可靠性，可以用来驱动和控制安全阀的开启和关闭;根据这一观点，他们设计并应用了各种不同类型的安全阀。图1为这些阀门类型中的一种(根据联邦德国Sempell阀门厂的样本)。它由两个导阀(a)，两个电磁阀(b)和两个中继阀(c)结合，共同控制一个主洩压阀(d)组成。控制系统采用两套，一套工作，一套备用。显而易见，这种先导式安全阀的结构相当复杂，从功能上看，导阀的口径比起直接载荷式弹簧安全阀的口径小得多，导阀的工作特性(开启压力、回座压差和密封性)也不如直接载荷式弹簧安全阀精确;这就是为什么要借助于动作灵敏、准确的电磁阀的理由;电磁阀的电磁铁经常在高温多尘的环境下带电工作，这时容易产生故障，所以需要增加一套作为备用。而且这类先导式安全阀控制系统中的介质压力控制和电气控制两种功能，只能保证在予定的整定压力下互相独立地开启，当介质压力达到整定值时，导阀和电磁阀二者有一个产生动作，就可以通过中继阀使主洩压阀打开;但如果导阀稍有故障使其在予定的整定压力之前就...
【技术保护点】
一种先导式安全阀是防止锅炉或受压容器超压的泄压安全保护装置；它是由导阀、接受介质高低压力信号的电气控制系统和主泄压阀等组成；当工作介质的压力升高到整定数值时，所说的导阀［１］开启，工作介质进入主泄压阀活塞室［４１］内，靠活塞室内的压力增加，推动活塞［２２］使主泄压阀阀瓣［２１］开启；当工作介质压力降低，导阀按整定值及时关闭，主泄压阀活塞室［４１］内失去压力，在阀瓣下面的介质压力和弹簧［２３］的压力推动下，主泄压阀阀瓣［２１］关闭，其特征在于：（１）所说的导阀［１］是一种增 加了电磁控制结构的直接载荷式弹簧安全阀，电磁铁［３、４］通过横杆（２６、２７）直接作用于导阀压杆［２７］上，使导阀的阀瓣［１１］既受整定的介质压力的控制而开启和回座，同时也受电磁铁［３、４］的驱动而开启和回座。压力控制和电气控制两种功能，既是互相独立的，每一功能都可以直接控制导阀阀瓣［１１］的开启或回座，又可以互为补充，并提供双重保护作用；（２）所说的导阀阀瓣［１１］和导套［１２］之间的环形通道［３７］上部设有第一节流截面［３１］，当导阀阀瓣开启后该截面减小，并小于阀瓣［ １１］和阀座［１５］密封面之间的...
【技术特征摘要】
书所述的结构特征，提供了上述任务的解决方法。图1、Sempell厂生产的先导式安全阀。图2、本发明先导式安全阀的外形示意图。图3、本发明先导式安全阀的主洩压阀剖面图。图4、本发明先导式安全阀的导阀剖面图。图5、导阀内件剖面放大图(a关闭位置、b开启位置)。图6、一种弹性阀瓣剖面放大图(a介质压力降低时、b介质压力接近整定压力时)。图7、本发明所用电气控制系统电路原理图。本发明所提供的先导式安全阀(图2)由导阀(1)、电磁铁(3)、(4)、主洩压阀(2)、及有关附件组成。当工作介质的压力升高到整定数值时，导阀(1)开启，工作介质通过连接管(7)进入主洩压阀(2)(图2、3)的活塞室(41)内，靠活塞室内的压力增加，达到介质工作压力的75%左右时，推动活塞(22)使主洩压阀阀瓣(21)开启，洩放锅炉或压力容器内的工作介质压力，达到保护设备的目的。当工作介质压力降低，导阀按整定值及时关闭，主洩压阀活塞室(41)及连接管(7)内压力介质从放气阀(5)洩压，主洩压阀阀瓣(21)在下面的介质压力和弹簧(23)的压力推动下迅速关闭。所说的导阀的进口法兰(33)同所说的洩压阀进口通道(48)之间可用管子(6)连接，并通过一迎着介质流向的喷咀(25)接收锅炉或压力容器内介质的全压。在连接管道上有截止阀(9)供检修导阀时用。介质压力从导阀进口法兰(33)作用到导阀阀瓣(11)下面(图4)，在予定的整定压力下，介质对阀瓣的作用力同弹簧(13)的压力相平衡。当介质压力超过整定压力时，介质对阀瓣(11)的作用力克服弹簧(13)从连接杆(16)阀杆(14)传递给阀瓣的轴向力，使导阀阀瓣(11)开启;当介质压力低于整定压力一定数值以后，弹簧传递给阀瓣的轴向力大于阀瓣在开启状态下介质对阀瓣的作用力而回座。从已有技术的应用实践中得知，任何一种直接载荷式安全阀要取得良好的工作特性，必须使安全阀阀瓣在所整定的压力下一次迅速启跳达到全行程，当介质压力低于整定压力一定数值后，即在一定的回座压差下，安全阀阀瓣应能迅速回座，这是保证安全阀具有准确的开启压力，一定的回座压差和良好的密封性能的基本条件，由于导阀的口径小，导阀内部活动零件在开启和回座时的摩擦力占介质对阀瓣作用力的比例，比起大口径直接载荷式安全阀来要大得多，某些关键零件的同轴度要求比起大口径安全阀来也要严格得多，这就给制造带来困难。本发明所说的导阀采取弹簧直接载荷式，在阀瓣(11)和导套(12)之间的环形通道(37)上部设有第一节流截面(31)，在阀瓣上部台肩(51)和导套(12)顶部之间设有第二节流截面(32)(图5a、b)。第二节流截面的作用是帮助阀瓣(11)在整定压力下迅速开启，缩短“前洩”时间，当介质压力升高到接近于弹簧(13)所整定的压力时，导阀阀瓣(11)对阀座(15)的压紧力减小，介质从阀瓣和阀座的密封面间逸出，称为“前洩”。前洩压力应愈接近开启压力愈好。由于第二节流截面是阀瓣(11)处于关闭位置对密封面后的最狭窄截面，“前洩”时逸出的介质作用在第二节流截面范围内的阀瓣台肩(51)上，帮助阀瓣迅速开启。第一节流截面的作用是使导阀阀瓣(11)开启后稳定处在开启位置上。当导阀阀瓣开启后达到全行程位置时，第一节流截面小于阀瓣(11)和阀座(15)密封面之间的帘面积(34)，成为介质流程中的最小截面，此时介质压力对阀瓣(11)的作用面积增大，介质对阀瓣的作用力也随之增大。使阀瓣(11)稳定处在开启位置上。假设阀瓣开启后流动介质的动压和静压(即全压)同阀瓣在关闭位置的介质静压大致相等，连接杆(16)的截面积，近似于阀瓣在关闭位置介质对阀瓣密封面的作用面积，则阀瓣在全开位置介质对阀瓣的作用力比起阀瓣在关闭位置时的作用力将增加，增加部份将等于阀瓣(11)的外围和阀瓣密封面之间的环形面积上的介质作用力，它是选择弹簧刚度的依据。必须注意，阀瓣从关闭位置到全开位置，第一节流截面减小，而第二节流截面增大(图5、a、b)。在第一节流截面的下部空间(35)和上部空间(36)之间通过设置节流阀(8)(图4)调节它们之间的压差，以调节所说的先导式安全阀(1)的回座压力，达到所要求的回座压差。如前所述，由于导阀的口径小，而密封面宽度因材料强度原因又不能做得过于窄小，在运行着的阀门一旦失去密封性，导阀阀瓣(11)将在整定压力之前提前启跳。本发明的导阀阀瓣(11)可以设计为弹性密封面结构件，由带有弹性密封面(54)的外套(52)和带有阀杆支承球面(57)的内套(53)焊接而成。在导阀阀瓣(11)处于关闭位置时，一旦介质压力升高，作用于外套弹性密封面(54)(图6、a)上的介质压力使弹性密封面产生变形，阀瓣弹性密封面(54)与阀座(15)的接触面积逐渐变窄(图6b)，相应提高了阀瓣弹性密封面与阀座之间的密封比压，使密封性能得到保证，并且使导阀阀瓣(11)开启瞬间作用在阀瓣上的介质作用力始终不变，提高了开启压力的准确性。当导阀阀瓣回座时，弹性密封面受内套锥体(55)的依托，增加了刚性，使密封面得到保护。本发明的导阀(1)还是一种增加了电磁控制结构的直接载荷式弹簧安全阀，且导阀(1)电磁铁(3、4)和主洩压阀(2)组成一体如图2。导阀(1)的阀瓣(11)旣受整定的介质压力的控制而开启和回座，同时也受电气控制系统(图7)的电磁铁1DT〔图2中(3)〕、2DT(图2中(4))的驱动而开启和回座。电磁铁(3)和(4)按电接点压力表高低压触点DB-1、DB-2的整定值接通和断开，并通过槓杆(26)、(27)作用到导阀压杆(17)上，控制导阀阀瓣(11)的开启和关闭，电磁铁铁芯和槓杆的重量由拉簧(28)、(29)支承;压力控制和电气控制两种功能，旣是互相独立的，每一功能都可以分别按各自整定的压力使主洩压阀(2)开启或回座，又能发挥两种功能的互相补充作用，电气控制系统有其...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴惠彬，王惠雨，
申请(专利权)人：机械工业部哈尔滨锅炉厂，
类型：发明
国别省市：23[中国|黑龙江]
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