一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀制造技术

本实用新型专利技术提供了一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀，将石油、化工、制药等行业储罐氮封系统中的氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、阻火器功能集成、重新设计，集成压力信号管，通过唯一接口主阀法兰与储罐连接。一体阀主要包含四级先导阀组、氮封阀端、泄氮阀端、呼出阀端、吸入阀端、主阀六部分。四级先导阀组采用一个执行器通过上先导阀控制泄氮阀端和呼出阀端、通过下先导阀控制氮封阀端和吸入阀端；主阀阀腔中安装阻火元件，压差表连接上下腔监控流通状况，下腔安装信号管至执行器；空气只作为压力比较气体引入执行器中，吸入端可选择吸入任何气体；氮封、泄氮、呼出设定压力在线调节，从而实现功能集成、安全升级、安装方便、成本降低。

【技术实现步骤摘要】
一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀
本技术属于石油、化工、制药等行业液体安全储存设备技术邻域，涉及一种储罐罐顶氮封系统设备，将氮封、泄氮、呼吸、阻火等功能集成为一体的氮封系统控制阀。
技术介绍
石油、化工、制药等行业的液体原料、中间体、产成品等，很多都是具有高挥发性、有毒、易燃易爆的，对于这些液体的储存所使用的常压储罐通常要配备氮封系统。氮封系统一般安装在储罐罐顶，主要包含氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、紧急泄放阀、阻火器等，各设备分别安装，通常会在罐顶上开很多孔，这不但使储罐的泄漏点增加，而且储罐设计中将考虑更多的不定因素，使储罐的受力更加复杂，安全性受到考验，也不利于设备的安装、维护、检修。如果能够将罐顶的控制设备进行优化、集成，化冗为简，将是一种进步。本技术将氮封阀、泄氮阀、呼吸阀、阻火器进行功能集成且重新设计，并集成取压口，不但使氮封控制设备简化，而且将具有这五种功能的设备与储罐的连接接口减少到只有一个，有利于整个储罐系统的设计、安装、检修、维护。本人于2019年10月18日申请过《一种二级先导式氮封泄氮阻火一体阀》(申请号：201921749278.3)，主要内容是将氮封阀、泄氮阀、阻火器进行功能集成且重新设计，与本技术有一定关联性，又有各自独立性。
技术实现思路
本技术一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀主要包含四级先导阀组100、泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600、主阀400六个部分。四级先导阀组100采用一个执行器108通过上先导阀125控制泄氮阀端200、呼出阀端500的阀口启闭，通过下先导阀126控制氮封阀端300、吸入阀端600的阀口启闭；进压管104将氮封阀端300入口处的入口氮气128引入上先导阀进压口115和下先导阀进压口122，作为控制泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600阀口启闭的控制气体；泄压管106将上先导阀泄压口118、下先导阀泄压口123与氮封端下腔308进行连接；在上先导阀125的控制下，通过泄氮阀端控制接口113、呼出阀端控制接口140分别将控制气体注入泄氮端气室203、呼出端气室503，或将泄氮端气室203、呼出端气室503中的控制气体分别泄压至氮封端下腔308，从而控制泄氮阀端200、呼出阀端500阀口的启闭；在下先导阀126的控制下，通过氮封阀端控制接口121、吸入阀端控制接口144分别将控制气体注入氮封端气室303、吸入端气室603，或将氮封端气室303中的控制气体泄压至氮封端下腔308、将吸入端气室603中的控制气体泄压至大气，从而控制氮封阀端300、吸入阀端600阀口的启闭；氮封设定压力通过调节执行器的调节螺栓110来实现；泄氮设定压力通过调节上先导阀阀体114在四级先导阀阀体111上的上下滑动位置来实现；呼出设定压力通过调节密封滑块二139在上先导阀阀体114内的上下位置以改变呼出阀端控制接口140的泄压位置来实现，从而实现在线调节；吸入设定压力通过选择不同下先导阀弹簧二129来设定，设置数个特定值涵盖吸入压力通常的使用范围，此处将不设置现场调节；氮封阀端300通过与主阀上腔402、主阀下腔403相隔离的进氮管路309将经减压但依然高于储罐压力的氮气引入储罐内部，与罐中气体相混合、缓冲，避免对下取压口407处取压的信号压力产生冲击，使信号压力能够准确地、动态地反映储罐压力；主阀阀腔中安装阻火元件404，压差表107连接主阀上腔402、主阀下腔403监控阻火元件404流通状况；在主阀下腔通过下取压口407安装压力信号管101、压力表102至执行器108以反馈储罐压力；泄氮阀端200、呼出阀端500、吸入阀端600与主阀上腔402相连；四级先导阀组100、泄氮阀端200、氮封阀端300、呼出阀端500、吸入阀端600安装在主阀400上，通过唯一接口主阀法兰405与储罐连接。泄氮阀端200出口端与呼出阀端500出口端相连，并设置统一出口与回收管路连接；四级先导阀组100通过下先导阀126控制吸入阀端600的启闭，空气只作为压力比较气体引入执行器108中，不再作为动力来开启吸入端，所以吸入端选择吸入氮气或阻燃气体，将进一步保障介质质量及安全，见图1、2、3、4。采用吸入氮封系统中提供的氮气将是很好选择，只需在吸入阀端600前设置一只流量匹配的减压阀，压力设定为正压且低于泄氮设定压力，这样既可以迅速向储罐中补充氮气，回复储罐压力，又能够保障介质质量，降低储罐点燃风险，提高储罐安全等级。四级先导阀组100主要由执行器108、上先导阀125、下先导阀126构成。通过调节螺栓110改变调节弹簧一109的压缩量来调节氮封阀端300的氮封设定压力；通过调节上先导阀阀体114在四级先导阀阀体111上的上下滑动位置来调节泄氮阀端200的泄氮设定压力；通过调节密封滑块二139在上先导阀阀体114内的上下位置以改变呼出阀端控制接口140的泄压位置来调节呼出阀端500的设定压力；吸入阀端设定压力由选择不同下先导阀弹簧二129来设定，由于通常吸入压力设定范围窄，几个特定值将涵盖通常的使用范围，因此吸入阀端设定压力将不设置现场调节。上先导阀125主要由上先导阀阀体114、密封滑块一112、密封滑块二139与四级先导阀阀体111、执行器阀杆116共同组成。执行器阀杆116中下部构成上先导阀125阀芯，设置台阶轴结构与阀杆气孔133，用以切换泄氮阀端控制接口113、呼出阀端控制接口140与上先导阀进压口115、上先导阀泄压口118之间的连通；四级先导阀阀体111上开有平行于轴线、位置夹角90度的通键槽一127和通键槽二138；密封滑块一112和密封滑块二139为键型结构，安装在上先导阀阀体114内部，并与通键槽一127、通键槽二138分别构成滑动配合；在上先导阀阀体114上设置泄氮阀端控制接口113、呼出阀端控制接口140分别连通密封滑块一112的滑块气孔一134、密封滑块二139的滑块气孔二148。密封滑块一112在通键槽一127内的滑动带动上先导阀阀体114在四级先导阀阀体111上上下滑动，使泄氮阀端控制接口113位置上下变化，从而改变泄氮阀端200的泄压压力，实现对泄氮阀端200的泄氮设定压力的调节；同时，密封滑块二139跟随上先导阀阀体114在通键槽二138内滑动，呼出阀端控制接口140的位置高于泄氮阀端控制接口113的位置，有更高的泄压设定压力。通过调节销钉一142在腰型销孔一141的上下位置并锁定密封滑块二139，以改变呼出阀端控制接口140的泄压位置，从而调节呼出端的设定压力。呼出阀端设定压力通常比泄压阀端设定压力高数倍，调节弹簧一109在大多数工况不能满足呼出端压力设定，因此增加调节弹簧二137。设置调节弹簧二137，在控制呼出端压力时与调节弹簧一109共同工作，调节弹簧二137在泄氮阀端200泄压前不会被压缩；设置滑动弹簧架147，在调节泄氮阀端200设定压力时，上先导阀阀体114在四级先导阀阀体111上上滑多少距离，滑动弹簧架147也将相应上滑相同距离，以保证调节弹簧二137只在泄氮阀端200泄压后储罐压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀，其主要包含四级先导阀组(100)、泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)、主阀(400)六个部分；其特征在于：四级先导阀组(100)采用一个执行器(108)通过上先导阀(125)控制泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)的阀口启闭，通过下先导阀(126)控制氮封阀端(300)、吸入阀端(600)的阀口启闭；进压管(104)将氮封阀端(300)入口处入口氮气(128)引入上先导阀进压口(115)和下先导阀进压口(122)，作为控制泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)阀口启闭的控制气体；泄压管(106)将上先导阀泄压口(118)、下先导阀泄压口(123)与氮封端下腔(308)进行连接；在上先导阀(125)的控制下，通过泄氮阀端控制接口(113)、呼出阀端控制接口(140)分别将控制气体注入泄氮端气室(203)、呼出端气室(503)，或将泄氮端气室(203)、呼出端气室(503)中的控制气体分别泄压至氮封端下腔(308)，从而控制泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)阀口的启闭；在下先导阀(126)的控制下，通过氮封阀端控制接口(121)、吸入阀端控制接口(144)分别将控制气体注入氮封端气室(303)、吸入端气室(603)，或将氮封端气室(303)中的控制气体泄压至氮封端下腔(308)、将吸入端气室(603)中的控制气体泄压至大气，从而控制氮封阀端(300)、吸入阀端(600)阀口的启闭；氮封设定压力通过调节执行器的调节螺栓(110)来实现；泄氮设定压力通过调节上先导阀阀体(114)在四级先导阀阀体(111)上的上下滑动位置来实现；呼出设定压力通过调节密封滑块二(139)在上先导阀阀体(114)内的上下位置以改变呼出阀端控制接口(140)的泄压位置来实现，从而实现在线调节；吸入设定压力通过选择不同下先导阀弹簧二(129)来设定，设置数个特定值涵盖吸入压力通常的使用范围，此处将不设置现场调节；氮封阀端(300)通过与主阀上腔(402)、主阀下腔(403)相隔离的进氮管路(309)将经减压但依然高于储罐压力的氮气引入储罐内部，与罐中气体相混合、缓冲，避免对下取压口(407)处取压的信号压力产生冲击，使信号压力能够准确地、动态地反映储罐压力；主阀阀腔中安装阻火元件(404)，压差表(107)连接主阀上腔(402)、主阀下腔(403)监控阻火元件(404)流通状况；在主阀下腔通过下取压口(407)安装压力信号管(101)、压力表(102)至执行器(108)以反馈储罐压力；泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)与主阀上腔(402)相连；四级先导阀组(100)、泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)安装在主阀(400)上，通过唯一接口主阀法兰(405)与储罐连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀，其主要包含四级先导阀组(100)、泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)、主阀(400)六个部分；其特征在于：四级先导阀组(100)采用一个执行器(108)通过上先导阀(125)控制泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)的阀口启闭，通过下先导阀(126)控制氮封阀端(300)、吸入阀端(600)的阀口启闭；进压管(104)将氮封阀端(300)入口处入口氮气(128)引入上先导阀进压口(115)和下先导阀进压口(122)，作为控制泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)阀口启闭的控制气体；泄压管(106)将上先导阀泄压口(118)、下先导阀泄压口(123)与氮封端下腔(308)进行连接；在上先导阀(125)的控制下，通过泄氮阀端控制接口(113)、呼出阀端控制接口(140)分别将控制气体注入泄氮端气室(203)、呼出端气室(503)，或将泄氮端气室(203)、呼出端气室(503)中的控制气体分别泄压至氮封端下腔(308)，从而控制泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)阀口的启闭；在下先导阀(126)的控制下，通过氮封阀端控制接口(121)、吸入阀端控制接口(144)分别将控制气体注入氮封端气室(303)、吸入端气室(603)，或将氮封端气室(303)中的控制气体泄压至氮封端下腔(308)、将吸入端气室(603)中的控制气体泄压至大气，从而控制氮封阀端(300)、吸入阀端(600)阀口的启闭；氮封设定压力通过调节执行器的调节螺栓(110)来实现；泄氮设定压力通过调节上先导阀阀体(114)在四级先导阀阀体(111)上的上下滑动位置来实现；呼出设定压力通过调节密封滑块二(139)在上先导阀阀体(114)内的上下位置以改变呼出阀端控制接口(140)的泄压位置来实现，从而实现在线调节；吸入设定压力通过选择不同下先导阀弹簧二(129)来设定，设置数个特定值涵盖吸入压力通常的使用范围，此处将不设置现场调节；氮封阀端(300)通过与主阀上腔(402)、主阀下腔(403)相隔离的进氮管路(309)将经减压但依然高于储罐压力的氮气引入储罐内部，与罐中气体相混合、缓冲，避免对下取压口(407)处取压的信号压力产生冲击，使信号压力能够准确地、动态地反映储罐压力；主阀阀腔中安装阻火元件(404)，压差表(107)连接主阀上腔(402)、主阀下腔(403)监控阻火元件(404)流通状况；在主阀下腔通过下取压口(407)安装压力信号管(101)、压力表(102)至执行器(108)以反馈储罐压力；泄氮阀端(200)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)与主阀上腔(402)相连；四级先导阀组(100)、泄氮阀端(200)、氮封阀端(300)、呼出阀端(500)、吸入阀端(600)安装在主阀(400)上，通过唯一接口主阀法兰(405)与储罐连接。


2.根据权利要求1所述的一种四级压力控制先导式氮封泄氮呼吸阻火一体阀，其特征在于：上先导阀(125)主要由上先导阀阀体(114)、密封滑块一(112)、密封滑块二(139)与四级先导阀阀体(111)、执行器阀杆(116)共同组成；执行器阀杆(116)中下部构成上先导阀(125)阀芯，设置台阶轴结构与阀杆气孔(133)，用以切换泄氮阀端控制接口(113)、呼出阀端控制接口(140)与上先导阀进压口(115)、上先导阀泄压口(118)之间的连通；四级先导阀阀体(111)上开有平行于轴线、位置夹角90度的通键槽一(127)和通键槽二(138)；密封滑块一(112)和密封滑块二(139)为键型结构，安装在上先导阀阀体(114)内部，并与通键槽一(127)、通键槽二(138)分别构成滑动配合；在上先导阀阀体(114)上设置泄氮阀端控制接口(113)、呼出阀端控制接口(140)分别连通密封滑块一(112)的滑块气孔一(134)、密封滑块二(139)的滑块气孔二(148)；密封滑块一(112)在通键槽一(127)内的滑动带动上先导阀阀体(114)在四级先导阀阀体(111)上上下滑动，使泄氮阀端控制接口(113)位置上下变化，从而改变泄氮阀端(200)的泄压压力，实现对泄氮阀端(200)的泄氮设定压力的调节；同时，密封滑块二(139)跟随上先导阀阀体(114)在通键槽二(138)内滑动，呼出阀端控制接口(140)的位置高于泄氮阀端控制接口(113)的位置，有更高的泄压设定压力；通过调节销钉一(142)在腰型销孔一(141)的上下位置并锁定密封滑块二(139)，以改变呼出阀端控制接口(140)的泄压位置，从而调节呼出端的设定压力；设置调节弹簧二(137)，在控制呼出端压力时与调节弹簧一(109)共同工作，调节弹簧二(137)在泄氮阀端(200)泄压前不会被压缩；设置滑动弹簧架(147)，在调节泄氮阀端(200)设定压力时，上先导阀阀体(114)在四级先导阀阀体(111)上上滑多少距离，滑动弹簧架(147)也将相应上滑相同距离，以保证调节弹簧二(137)只在泄...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟临风，邹纯，钟晓山，
申请(专利权)人：钟晓山，
类型：新型
国别省市：四川;51