一种压力载荷安全阀

1.一种压力载荷安全阀，其特征在于，包括：阀体(1)，所述阀体(1)内沿长度方向开设有主流道(2)和阀腔(3)，所述阀腔(3)内设置有活动阀瓣(4)；所述主流道(2)一端连通至所述活动阀瓣(4)内；所述主流道(2)侧面开设用以连通所述阀腔(3)的支流道(6)；所述活动阀瓣(4)开设有连通所述主流道(2)的第一通孔(41)，所述第一通孔(41)用以供压力载荷介质输入；
所述活动阀瓣(4)的外周面与所述阀腔(3)的内壁之间设置有导向间隔(5)；所述活动阀瓣(4)朝向所述主流道(2)长度方向的端面设置有密封部，所述密封部朝向所述阀腔(3)的内壁延伸设置；所述活动阀瓣(4)可沿所述主流道(2)的长度方向移动，以使所述密封部密封所述导向间隔(5)。
2.根据权利要求1所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述主流道(2)内设置有通断控制阀杆(7)，所述通断控制阀杆(7)可沿所述主流道(2)的长度方向移动，以控制压力载荷介质流通；
所述通断控制阀杆(7)包括：与所述主流道(2)间隙设置的滑阀杆(71)，所述滑阀杆(71)的两端分别设置有用于密封所述主流道(2)的第一密封端(72)和第二密封端(73)，且所述滑阀杆(71)长度大于所述主流道(2)长度，以确保所述主流道(2)至少一端连通。
3.根据权利要求2所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述滑阀杆(71)表面套设有用以导向移动的导向滑阀(74)，所述导向滑阀(74)与所述主流道(2)内壁之间设置有间隙。
4.根据权利要求3所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述活动阀瓣(4)顶部开设有滑槽，所述第二密封端(73)的侧壁与所述滑槽的内壁之间设置有间隙，所述第一通孔(41)与所述滑槽连通。
5.根据权利要求1所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述活动阀瓣(4)内开设有节流腔，所述密封部的端面密封所述节流腔的顶面，所述活动阀瓣(4)内开设有连通所述节流腔的第二通孔(42)。
6.根据权利要求1所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述活动阀瓣(4)的外周面沿周向方向设置有环槽，所述环槽内设置有导向环(8)。
7.根据权利要求1所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述密封部设置为非金属密封板(9)，所述非金属密封板(9)底部用以遮盖所述导向间隔(5)开口。
8.根据权利要求1所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述阀体(1)在所述主流道(2)背离所述活动阀瓣(4)一端的外侧开设有泄压腔，所述阀体(1)贯穿设置有连通所述泄压腔的泄压管(10)。
9.根据权利要求1‑8任一项所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述阀体(1)的底部设置有阀座(11)，所述阀座(11)设置在所述阀腔(3)下方，所述阀座(11)设置有流通通道，以供压力载荷介质流入。
10.根据权利要求2所述的压力载荷安全阀，其特征在于，所述阀体(1)的顶部设置有信号控制阀(12)，所述信号控制阀(12)用以控制所述通断控制阀杆(7)的移动。

一种压力载荷安全阀\n技术领域\n[0001] 本申请涉及安全泄放装置技术领域，具体涉及一种压力载荷安全阀。\n背景技术\n[0002] 目前广泛应用的大口径安全泄压装置主要有弹簧直接载荷式、先导脉冲式和静重杠杆式等若干类型。采用弹簧直接载荷式结构会带来庞大的体积，给产品的制造、运输、安装和调试等均带来了诸多不便。先导脉冲式受限于介质温度高造成泄漏而无法使用，静重杠杆式由于结构原因，无法达到产品超过压力、启闭压差等性能指标。\n[0003] 因此，如何提供一种大口径大排量的安全泄压保护设备是本领域技术人员需要解决的问题。\n实用新型内容\n[0004] 本申请的目的是提供一种可适用于高温动态密封的大口径大排量的压力载荷安全阀。\n[0005] 为实现上述目的，本申请提供一种压力载荷安全阀，包括：阀体，阀体内沿长度方向开设有主流道和阀腔，阀腔内设置有活动阀瓣；主流道一端连通至活动阀瓣内；主流道侧面开设用以连通阀腔的支流道；活动阀瓣开设有连通主流道的第一通孔，第一通孔用以供压力载荷介质输入；\n[0006] 活动阀瓣的外周面与阀腔的内壁之间设置有导向间隔；活动阀瓣朝向主流道长度方向的端面设置有密封部，密封部朝向阀腔的内壁延伸设置；活动阀瓣可沿主流道的长度方向移动，以使密封部密封导向间隔。\n[0007] 在一些实施例中，主流道内设置有通断控制阀杆，通断控制阀杆可沿主流道的长度方向移动，以控制压力载荷介质流通；\n[0008] 通断控制阀杆包括：与主流道间隙设置的滑阀杆，滑阀杆的两端分别设置有用于密封主流道的第一密封端和第二密封端，且滑阀杆长度大于主流道长度，以确保主流道至少一端连通。\n[0009] 在一些实施例中，滑阀杆表面套设有用以导向移动的导向滑阀，导向滑阀与主流道内壁之间设置有间隙。\n[0010] 在一些实施例中，活动阀瓣顶部开设有滑槽，第二密封端的侧壁与滑槽的内壁之间设置有间隙，第一通孔与滑槽连通。\n[0011] 在一些实施例中，活动阀瓣内开设有节流腔，密封部的端面密封节流腔的顶面，活动阀瓣内开设有连通节流腔的第二通孔。\n[0012] 在一些实施例中，活动阀瓣的外周面沿周向方向设置有环槽，环槽内设置有导向环。\n[0013] 在一些实施例中，密封部设置为非金属密封板，非金属密封板底部用以遮盖导向间隔开口。\n[0014] 在一些实施例中，阀体在主流道背离活动阀瓣一端的外侧开设有泄压腔，阀体贯穿设置有连通泄压腔的泄压管。\n[0015] 在一些实施例中，阀体的底部设置有阀座，阀座设置在阀腔下方，阀座设置有流通通道，以供压力载荷介质流入。\n[0016] 在一些实施例中，阀体的顶部设置有信号控制阀，信号控制阀用以控制通断控制阀杆的移动。\n[0017] 相对于上述背景技术，本申请设置有阀体，在阀体内部沿长度方向设置有主流道和阀腔，阀腔内部设置有活动阀瓣，主流道的一端伸入至活动阀瓣内部。活动阀瓣外周面与阀腔内壁之间设置有导向间隙，活动阀瓣的端面上设置有密封部，密封部朝向阀腔的内壁延伸设置。活动阀瓣可沿阀体的长度方向移动，当活动阀瓣移动到一定距离后，密封部的表面将遮盖密封导向间隙。主流道的侧面通过支流道连通阀腔，活动阀瓣内开设有连通主流道的第一通孔，且主流道保持至少一端的端口处于连通状态。压力载荷朝向活动阀瓣输送，通过第一通孔进入主流道。导向间隙减少活动阀瓣移动产生的摩擦阻力，再确保活动阀瓣移动至设定位置后避免压力载荷介质从导向间隙中泄露。\n附图说明\n[0018] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。\n[0019] 图1为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀的结构示意图；\n[0020] 图2为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀在关闭状态下的局部结构示意图；\n[0021] 图3为图2中A部分的局部结构放大图；\n[0022] 图4为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀在开启状态下的局部结构示意图；\n[0023] 图5为图4中B部分的局部结构放大图；\n[0024] 图6为滑阀杆与第二密封端的装配示意图；\n[0025] 图7为主流道内部横截面的示意图。\n[0026] 其中：\n[0027] 1‑阀体、2‑主流道、3‑阀腔、4‑活动阀瓣、41‑第一通孔、42‑第二通孔、5‑导向间隔、\n6‑支流道、7‑通断控制阀杆、71‑滑阀杆、72‑第一密封端、73‑第二密封端、74‑导向滑阀、8‑导向环、9‑非金属密封板、10‑泄压管、11‑阀座、12‑信号控制阀。\n具体实施方式\n[0028] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。\n[0029] 为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。\n[0030] 参考说明书附图1，附图1为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀的结构示意图(本申请全部说明书附图中的箭头均代指压力载荷介质P的流动方向)，包括：在阀体1的内部沿长度方向设置有主流道2和阀腔3，阀腔3设置在主流道2下方，阀腔3内部设置有活动阀瓣4，主流道2的一端伸入至活动阀瓣4内部。上述活动阀瓣4的外周面与阀腔3的内壁之间设置有导向间隙5，上述活动阀瓣4的朝向主流道2长度方向的端面上设置有密封部，密封部的边沿朝向阀腔3的内壁延伸设置。上述活动阀瓣4可沿阀体1的长度方向移动，当活动阀瓣4朝背离主流道2的方向移动到一定距离后，密封部的表面将遮盖密封上述导向间隙5的开口；其中，密封部的背离导向间隙5一侧的表面积大于导向间隙5的开口面积，使得压力载荷介质P对密封部的推动力大于从导向间隙5中冲出的力。上述主流道2的侧表面通过支流道6连通阀腔3，支流道6出口朝向密封部背离导向间隙5的表面设置，活动阀瓣4内开设有连通主流道2的第一通孔41，且主流道2保持至少一端的端口处于连通状态。高温的压力载荷P在引流控制下朝向活动阀瓣4远离密封部的一侧输送，并通过第一通孔41进入主流道2。其中的压力载荷P常规情况下为热燃油、热水等常见阀门冲压介质。导向间隙5避免活动阀瓣4移动过程中产生较大的摩擦阻力，在活动阀瓣4移动至设定位置后避免压力载荷介质P从导向间隙5中泄露。\n[0031] 参考说明书附图2‑附图5，图2为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀在关闭状态下的局部结构示意图、图3为图2中A部分的局部结构放大图、图4为本申请实施例所提供的压力载荷安全阀在开启状态下的局部结构示意图、图5为图4中B部分的局部结构放大图，包括：在本申请一种主流道2和阀腔3沿竖直方向设置在阀体1内部的实施例中：当需要安全阀密封关闭时，控制压力载荷P朝向活动阀瓣4的底部流动，控制主流道2设置在活动阀瓣4内的一端保持连通，而主流道2的另一端保持封闭。此时压力载荷介质P分为两路进入阀体1内，第一路从活动阀瓣4与阀腔3内壁的导向间隙5之间进入，同时还产生推动活动阀瓣4向上移动的力。第二路从第一通孔41流入主流道2内部，压力载荷介质P沿主流道2流动至支流道6内，并朝向密封部顶层表面输出，因密封部顶层表面的面积远大于导向间隙5的开口面积，压力载荷介质P提供的力将使密封部紧紧的遮盖在导向间隙5的开口；假设导向间隙5开口面积为A1，密封部顶层表面积为A2，二者面积差△A＝A2–A1，将F＝P*△A作为压力载荷实现于活动阀瓣4的关闭力F，完成紧密密封。\n[0032] 而当需要安全阀密封开启泄压时，控制压力载荷P朝向活动阀瓣4的底部流动，控制主流道2设置在活动阀瓣4内的一端保持封闭。此时压力载荷介质P只从导向间隙5流向支流管6，且推动活动阀瓣4向上移动。压力载荷介质P再通过支流管6流向主流道2顶端，使得主流道2的另一端保持连通，实现安全阀泄压。\n[0033] 本申请的结构在阀腔3内部建立起充满压力载荷介质P的空间，代替了传统庞大的施力结构(重锤或杠杆等)的重量，避免阀门对管道或者容器产生巨大载荷，增加设备使用寿命。\n[0034] 进一步地，参考说明附图6和附图7，图6为滑阀杆与第二密封端的装配示意图、图7为主流道内部横截面的示意图，包括：上述主流道2内间隙设置有通断控制阀杆7，压力载荷介质P在主流道2内壁和通断控制阀杆7的间隙内流通。通断控制阀杆7包括：滑阀杆71，在滑阀杆71的两端设置分别设置有第一密封端72和第二密封端73。其中第一密封端72用于密封主流道2设置在活动阀瓣4外部的一端，而第二密封端73用于密封主流道2设置在活动阀瓣4内部的一端。同时，滑阀杆71自身的长度设置为大于主流道2长度，且上述通断控制阀杆7可沿主流道2的长度方向移动，如此在通断控制阀杆7使用的过程中，主流道2将至少有一端保持连通状态，实现对阀体密封的启闭，并控制压力载荷介质P在主流道2内的流通。\n[0035] 其中，上述第一密封端72可参考常规密封结构，而上述第二密封端73的结构设置为顶端开设有凹槽的柱体，凹槽内部填充有石墨，利用石墨实现非金属对于主流道2端口金属结构的密封，确保零泄漏密封。当然，第二密封端73也可直接设置为常规的金属密封结构，其设置方式可参考现有技术，本文不在此展开。在活动阀瓣4内部开设有用于供柱体移动的滑槽，柱体侧壁与滑槽内壁之间设置有间隙，第一通孔41与滑槽连通，且柱体位于主流道2端口与第一通孔41之间。当需要主流道2设置在活动阀瓣4内部的端口连通时，保持柱体与端口保持距离，使得压力载荷介质P从滑槽的间隙内流入主流道2。当滑阀杆71朝向第一密封端72的方向移动一端距离后，第二密封端73的柱体与主流道2端口贴合密封，由此，实现主流道2内压力载荷介质P的瞬间通断控制。\n[0036] 进一步地，上述滑阀杆71的表面套设有导向滑阀74，导向滑阀74与主流道2内壁之间设置有供压力载荷介质P流通的间隙。在本实施例中，导向滑阀74沿外圆周向方向上铣制三个扁形结构，扁形结构的圆形外沿贴近主流道2内壁，实现对于滑阀杆71移动的导向作用。而扁形结构的平面结构与主流道2内壁之间保持间隙，从而保证载荷介质P正常流通。设置有导向滑阀74的滑阀杆71还增加了自身的刚性强度，不易产生损坏。\n[0037] 当然，其他导向滑阀74还可设置为圆筒形状，并在圆筒内部沿滑阀杆71的长度方向开设流通孔等其他常规的滑阀结构实现替换，本文不再展开赘述。\n[0038] 进一步地，上述活动阀瓣4内部还开设有节流腔，节流腔的顶面由密封部的端面密封，在本实施例中该端面与密封部用于密封导向间隙5的表面设置在同侧。且活动阀瓣4内开设有用于连通节流腔的第二通孔42，当引导后的压力载荷介质P流向活动阀瓣4时，同时也通过第二通孔42流入节流腔。在活动阀瓣4启闭的过程中，节流腔与外界形成的压差将帮助活动阀瓣4关闭。\n[0039] 具体以本申请中的实施例举例：当压力P达到预设设定压力值时，信号控制阀12动作，阀腔3中的压力载荷介质P泄放，此时介质压力在入口处输入的压力载荷介质P的作用下形成流动，第二通孔42节流作用形成压差△P1。此时活动阀瓣4动作，阀腔3中的压力为P′＝P‑△P1，作用于活动阀瓣4顶面上的力小于作用于活动阀瓣4底面上力，活动阀瓣4迅速提升排放。当信号控制阀12处于关闭前一直至关闭的介质流动过程中，由于通断控制阀杆7、滑阀杆71、第一密封端72和第二密封端73的作用，阀腔3中的压力P′+△P1迅速增大，直至活动阀瓣4完全关闭，此时△P1压差起到了帮助活动阀瓣4关闭回座的作用。\n[0040] 进一步地，上述活动阀瓣4的外周面沿周向方向设置有环槽，环槽内设置有导向环\n8，导向环8将导向活动阀瓣4与阀腔3内壁之间的运动，并避免二者之间直接接触产生磨损，增加设备使用寿命。上述导向环8的具体结构和使用方法可参考现有技术，本文不再展开赘述。\n[0041] 进一步地，上述密封部设置为非金属密封板9，非金属密封板9靠近阀腔3边沿的部分设置有梯形延伸结构，非金属密封板9可通过螺栓连接固定在活动阀瓣4的端面上，同时阀腔3位于导向间隙5上方的内壁倾斜设置，从而留出非金属密封板9的移动空间。\n[0042] 上述非金属密封板9具备耐高温效果，既实现了对高温介质的封堵，又确保此封堵至少沿活动阀瓣4长度方向的密封，并不影响活动阀瓣4径向上的摩擦比压力，也就不影响启闭的灵敏性能。\n[0043] 当然，非金属密封板9的具体不仅限于设置为梯形延伸结构，其他例如圆盘形或圆台形结构同样可进行替换使用，本文不再展开赘述。\n[0044] 且非金属密封板9具有一定的韧性，当受到压力载荷介质P力后将产生弯曲的扭矩，使其对于导向间隙5的密封更为严密。\n[0045] 进一步地，上述阀体1内开设有泄压腔，泄压腔开设在主流道2背离活动阀瓣4一端的外侧，且泄压腔连通有泄压管10用于阀门泄压。\n[0046] 进一步地，上述阀体1的底部设置有阀座11，阀座11设置在阀腔3下方并开设有用于供压力载荷介质P流入的流通通道，流通通道朝向活动阀瓣4设置。\n[0047] 进一步地，上述阀体1顶部设置有信号控制阀12，上述信号控制阀12用于控制通断控制阀杆7的移动，从而实现对于压力载荷介质P流通的控制。信号控制阀12可人为设定开启压力Ps(即阀体1中的入口承压腔压力)。信号控制阀12用于替代传统大口径安全阀的庞大直接作用结构，然而实现压力载荷安全阀，实现压力可控可调的作用。\n[0048] 参考现有技术中的信号控制阀12，其可设置为一台小口径弹簧安全阀，利用调节弹簧力设定开启压力值。当阀腔3内的压力P达到信号控制阀12设定的开启压力Ps时，小口径弹簧安全阀开启排放，释放阀腔3内的压力P，实现活动阀瓣4动作开启(即压力载荷安全阀排放)。当小口径弹簧安全阀回座关闭时，阀腔3内的压力P重新建立形成，实现活动阀瓣4动作关闭(即压力载荷安全阀回座关闭)。信号控制阀12是一个开启、排放、回座的自动流程的设备，在自动流程过程中应有高性能的配置，同时通过滑阀杆71实现主流道2的通断切换功能，其性能和功能指标决定了最终实现压力载荷安全阀自动启闭的高性能指标。利用信号控制阀12方便快捷地调整安全阀的启闭，给安装、运输和调试均带来了便利。\n[0049] 需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。\n[0050] 以上对本申请所提供的压力载荷安全阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。