一种舰船用阻火呼吸单元的制作工艺

1.一种舰船用阻火呼吸单元，包括阀本体（1），其特征在于：所述的阀本体（1）为四通 阀，四通阀的右端设置有出口法兰盘；四通阀的左端与阻火组件（9）连接，阻火组件（9）由阻 火芯层和外部的阻火壳体组成，阻火芯层在阻火壳体为抽屉式结构；阻火壳体的左端设置 有进口法兰，进口法兰与油舱接口的法兰连接，阻火壳体的顶部通过垫片B（10）与闷盖连 接，阻火壳体的右端与四通阀的连接处设置有安全阀（8）；四通阀的顶部设置有上盖（11）， 上盖（11）与四通阀的顶板之间设置有垫片C（12）；四通阀的底部设置有竖向布置的固定套， 固定套的左部设置有开口，固定套内设置有吸气组件，吸气组件由真空阀座（5）和真空阀盘 （4）组成，真空阀座（5）为两段阶梯轴，两段阶梯轴的大端在固定套的底面下方且通过垫片A （6）与固定套的台阶面连接，两段阶梯轴的中心设置有通孔A，两段阶梯轴的小端上方设置 有真空阀盘（4）；真空阀盘（4）的顶部中心设置有阀孔；固定套的底面及真空阀座（5）的底面 设置有吸气口滤网罩（7）；固定套的上部内圈设置有呼气组件，呼气组件由压力阀座（2）和 压力阀盘（3）组成，压力阀座（2）的中心设置有通孔B，压力阀座（2）的顶部设置有压力阀盘 （3），压力阀盘（3）的阀杆穿过通孔B与真空阀盘（4）顶部的阀孔连接；所述的阻火组件（9）中 的阻火芯层由两片芯层组成，每片芯层均由两层不锈钢带缠绕而成，一层不锈钢带为波纹 形网带，另一层不锈钢带为平板形网带，每片芯层上均设置有若干个三角形的通孔，每个三 角形的通孔均组成流道，两片芯层的流道成角度布置；所述的压力阀座（2）、压力阀盘（3）、 真空阀盘（4）、真空阀座（5）的中心均在同一条中心线上且该中心线位于四通阀中心线的左 侧；
工作原理：
1）、呼气原理：
油舱与压力阀盘（3）的下端相通，大气与压力阀盘（3）的上端相通，当油舱内压力在控 制压力范围内时，油舱压力对压力阀盘（3）的作用力小于压力阀盘（3）的重量，因重力作用， 压力阀关闭，油舱与外界通道断开；
注油或环境温度升高，引起油舱内压力迅速升高，当超过控制正压时，油舱气体对压力 阀盘（3）的作用力大于压力阀盘（3）的自身重量，压力阀开启向外排出空气，此时真空阀关 闭，油舱压力随之降低，当舱内压力下降至控制正压时，压力阀盘（3）受重力作用，压力阀关 闭，油舱与外界通道断开；
2）、吸气原理：
油舱与真空阀盘（4）的上端相通，大气与真空阀盘（4）的下端相通，当油舱内压力在控 制压力范围内时，大气对真空阀盘（4）的作用力小于真空阀盘（4）的重量，因重力作用，真空 阀关闭；
吸油或温度降低，引起油舱内压力迅速降低，当低于控制负压时，大气对真空阀盘（4） 的作用力大于真空阀盘（4）的自身重量，真空阀开启，此时压力阀关闭，油舱吸入空气，油舱 压力升高；当舱内压力升至控制负压时，真空阀盘（4）受重力作用，真空阀关闭；
3）、阻火原理：
阻火功能由阻火组件（9）中的阻火芯层实现；火焰熄灭原理为传热作用和器壁效应；火 焰通过阻火芯层时，被流道分解为众多细小火焰，器壁效应明显，传热面积大，减少了燃烧 活性分子，使火焰温度迅速下降，燃烧不能继续下去而熄灭，阻火效果明显；
所述的阻火组件（9）中的阻火芯 层包括以下操作步骤：
A）、根据管道的通气量要求，确定阻火芯层直径；
B）、阻火芯层的制作：
1）、采用模具制作波纹形网带；
2）、采用模具制作平板形网带；
3）、将一片波纹形网带与一片平板形网带紧密缠绕成一片芯层，波纹形网带与平板形 网带不得松动，每片芯层表面应平整，光滑无毛刺；每片芯层上的三角形的通孔尺寸，应完 全均匀一致，无堵塞；
4）、将两片芯层组合成阻火芯层，一片芯层上的流道与另一片芯层上的流道成角度 布置；
5）、阻火芯层应保证每一孔畅通。

一种舰船用阻火呼吸单元的制作工艺\n技术领域\n[0001] 本发明属于舰船零部件技术领域，涉及一种舰船用阻火呼吸单元的制作工艺。\n背景技术\n[0002] 随着经济的发展和国防保障的需要，现在海军舰船数量越来越多，技术防护、安全 防范工作也凸显得越来越重要，因此海军装备部提出了舰船设备优化提高要求。根据 GJB4000－2000《舰船通用规范》541.6.8条款规定：“各油舱在进入总透气装置之前，应装截 止阀或其它隔离措施”，CB/T3650-94《油船透气系统设计原则》3.2.3条款规定：“当采用组 合型系统时，在每个液货舱与公共总管之间要设立隔离装置”；现有技术的阻火装置在工作 时，无法保证油舱的正常呼吸。\n发明内容\n[0003] 本发明的目的要解决上述技术问题。\n[0004] 本发明的目的是这样实现的：一种舰船用阻火呼吸单元，包括阀本体，其特征在 于：所述的阀本体为四通阀，四通阀的右端设置有出口法兰盘；四通阀的左端与阻火组件连 接，阻火组件由阻火芯层和外部的阻火壳体组成，阻火芯层在阻火壳体为抽屉式结构；阻火 壳体的左端设置有进口法兰，进口法兰与油舱接口的法兰连接，阻火壳体的顶部通过垫片B 与闷盖连接，阻火壳体的右端与四通阀的连接处设置有安全阀；四通阀的顶部设置有上盖， 上盖与四通阀的顶板之间设置有垫片C；四通阀的底部设置有竖向布置的固定套，固定套的 左部设置有开口，固定套内设置有吸气组件，吸气组件由真空阀座和真空阀盘组成，真空阀 座为两段阶梯轴，两段阶梯轴的大端在固定套的底面下方且通过垫片A与固定套的台阶面 连接，两段阶梯轴的中心设置有通孔A，两段阶梯轴的小端上方设置有真空阀盘；真空阀盘 的顶部中心设置有阀孔；固定套的底面及真空阀座的底面设置有吸气口滤网罩；固定套的 上部内圈设置有呼气组件，呼气组件由压力阀座和压力阀盘组成，压力阀座的中心设置有 通孔B，压力阀座的顶部设置有压力阀盘，压力阀盘的阀杆穿过通孔B与真空阀盘顶部的阀 孔连接；所述的阻火组件中的阻火芯层由两片芯层组成，每片芯层均由两层不锈钢带缠绕 而成，一层不锈钢带为波纹形网带，另一层不锈钢带为平板形网带，每片芯层上均设置有若 干个三角形的通孔，每个三角形的通孔均组成流道，两片芯层的流道成角度布置；所述的压 力阀座、压力阀盘、真空阀盘、真空阀座的中心均在同一条中心线上且该中心线位于四通阀 中心线的左侧。\n[0005] 一种舰船用阻火呼吸单元的制作工艺，所述的阻火组件中的阻火芯层包括以下操 作步骤：\n[0006] A）、根据管道的通气量要求，确定阻火芯层直径；\n[0007] B）、阻火芯层的制作：\n[0008] 1）、采用模具制作波纹形网带；\n[0009] 2）、采用模具制作平板形网带；\n[0010] 3）、将一片波纹形网带与一片平板形网带紧密缠绕成一片芯层，波纹形网带与平板形 网带不得松动，每片芯层表面应平整，光滑无毛刺；每片芯层上的三 角形的通孔尺寸，应完 全均匀一致，无堵塞；\n[0011] 4）、将两片芯层组合成阻火芯层，一片芯层上的流道与另一片芯层上的流道成角度 布置；\n[0012] 5）、阻火芯层应保证每一孔畅通。\n[0013] 本发明能使油舱呼吸附件既有呼吸功能，又有阻火功能，平时保持油舱内压力在 一定范围，对油舱提供保护；发生火灾时，既能阻止舱外火焰窜入油舱，阻止不同舱内火焰 互窜，同时又能保证油舱的正常呼吸，推广应用具有良好的经济和社会效益。\n附图说明\n[0014] 图1是本发明的内部结构示意图。\n[0015] 图2是本发明的左视图。\n[0016] 图中：1.阀本体；2.压力阀座；3.压力阀盘；4.真空阀盘；5.真空阀座；6.垫片A；7. 吸气口滤网罩；8.安全阀；9.阻火组件；10.垫片B；11.上盖；12.垫片C。\n具体实施方式\n[0017] 下面结合附图对本发明作进一步说明，但不作为对本发明的限制：\n[0018] 一种舰船用阻火呼吸单元，包括阀本体1，所述的阀本体1为四通阀，四通阀的右端设置 有出口法兰盘；四通阀的左端与阻火组件9连接，阻火组件9由阻火芯层和外部的阻火壳体 组成，阻火芯层在阻火壳体为抽屉式结构；阻火壳体的左端设置有进口法兰，进口法兰与油 舱接口的法兰连接，阻火壳体的顶部通过垫片B10与闷盖连接，阻火壳体的右端与四通阀的 连接处设置有安全阀8；四通阀的顶部设置有上盖11，上盖11与四通阀的顶板之间设置有垫 片C12；四通阀的底部设置有竖向布置的固定套，固定套的左部设置有开口，固定套内设置 有吸气组件，吸气组件由真空阀座5和真空阀盘4组成，真空阀座5为两段阶梯轴，两段阶梯 轴的大端在固定套的底面下方且通过垫片A6与固定套的台阶面连接，两段阶梯轴的中心设 置有通孔A，两段阶梯轴的小端上方设置有真空阀盘4；真空阀盘4的顶部中心设置有阀孔； 固定套的底面及真空阀座5的底面设置有吸气口滤网罩7；固定套的上部内圈设置有呼气组 件，呼气组件由压力阀座2和压力阀盘3组成，压力阀座2的中心设置有通孔B，压力阀座2的 顶部设置有压力阀盘3，压力阀盘3的阀杆穿过通孔B与真空阀盘4顶部的阀孔连接；所述的 阻火组件9中的阻火芯层由两片芯层组成，每片芯层均由两层不锈钢带缠绕而成，一层不锈 钢带为波纹形网带，另一层不锈钢带为平板形网带，每片芯层上均设置有若干个三角形的 通孔，每个三角形的通孔均组成流道，两片芯层的流道成角度布置；\n所述的压力阀座2、压力 阀盘3、真空阀盘4、真空阀座5的中心均在同一条中心线上且该中心线位于四通阀中心线的 左侧。\n[0019] 一种舰船用阻火呼吸单元的制作工艺，所述的阻火组件9中的阻火芯层包括以下 操作步骤：\n[0020] A）、根据管道的通气量要求，确定阻火芯层直径；\n[0021] B）、阻火芯层的制作：\n[0022] 1）、采用模具制作波纹形网带；\n[0023] 2）、采用模具制作平板形网带；\n[0024] 3）、将一片波纹形网带与一片平板形网带紧密缠绕成一片芯层，波纹形网带与平板形 网带不得松动，每片芯层表面应平整，光滑无毛刺；每片芯层上的三角形的通孔尺寸，应完 全均匀一致，无堵塞；\n[0025] 4）、将两片芯层组合成阻火芯层，一片芯层上的流道与另一片芯层上的流道成角度 布置；\n[0026] 5）、阻火芯层应保证每一孔畅通。\n[0027] 具体实施时，一）、本发明的功能指标如下：\n[0028] 1）当油舱压力超过控制正压时，排出空气，对油舱提供保护；\n[0029] 2）当油舱压力低于控制负压时，吸入空气，对油舱提供保护；\n[0030] 3）油舱压力未超出控制压力时，单元处于关闭状态，防止燃油挥发，减少环境污染；\n[0031] 4）能阻止火焰窜入油舱；\n[0032] 5）阻火的同时，可保证油舱的正常呼吸；\n[0033] 二）、本发明的性能指标如下：\n[0034] 1）设计压力：0.3MPa；\n[0035] 2）开启压力：压力阀≤+0.021MPa；真空阀≤-0.002MPa；\n[0036] 3）阻火能力：耐烧2h，无回火；阻爆性能：安全阻火速度：130m/s；\n[0037] 4）通气量：≥760 m³/h；\n[0038] 5) 安全排放压力：0.023MPa；\n[0039] 三）、扩冲击要求：B级；\n[0040] 四）、平均故障间隔时间：MTBF≥10000h；\n[0041] 五）、本发明的工作原理：\n[0042] 1）、呼气原理：\n[0043] 油舱与压力阀盘3的下端相通，大气与压力阀盘3的上端相通，当油舱内压力在控制压 力范围内时，油舱压力对压力阀盘3的作用力小于压力阀盘3的重量，因重力作用，压力阀关 闭，油舱与外界通道断开；\n[0044] 注油或环境温度升高，引起油舱内压力迅速升高，当超过控制正压时，油舱气体对压力 阀盘3的作用力大于压力阀盘3的自身重量，压力阀开启向外排出空气，此时真空阀关闭，油 舱压力随之降低，当舱内压力下降至控制正压时，压力阀盘3受重力作用，压力阀关闭，油舱 与外界通道断开；\n[0045] 2）、吸气原理：\n[0046] 油舱与真空阀盘4的上端相通，大气与真空阀盘4的下端相通，当油舱内压力在控制压 力范围内时，大气对真空阀盘4的作用力小于真空阀盘4的重量，因重力作用，真空阀关闭；\n[0047] 吸油或温度降低，引起油舱内压力迅速降低，当低于控制负压时，大气对真空阀盘\n4的 作用力大于真空阀盘4的自身重量，真空阀开启，此时压力阀关闭，油舱吸入空气，油舱压力 升高；当舱内压力升至控制负压时，真空阀盘4受重力作用，真空阀关闭；\n[0048] 3）、阻火原理：\n[0049] 阻火功能由阻火组件9中的阻火芯层实现；阻火芯层由两片芯层组成，每片芯层由两层 超薄的不锈钢带缠绕而成，一层钢带被压成波纹形，另一层为平面钢带，无数个小三角形的 流道组成通道，两片芯层的流道形成一个折角；\n[0050] 火焰熄灭原理为传热作用和器壁效应；火焰通过阻火芯层时，被流道分解为众多细小 火焰，器壁效应明显，传热面积大，减少了燃烧活性分子，使火焰温度迅速下降，燃烧不能继 续下去而熄灭，阻火效果明显。\n[0051] 实施例一，阻火组件9的阻火芯层流通面积计算，通气量：≥760 m³/h，假设气体流 速为7.5m/s（GJB4000《舰船通用规范》507.8.13条款：空气管内流速不大于7.6m/s）；需要的 流通面积：28148.15mm²；阻火芯层流通比：0.38；阻火芯层直径：320mm（计算307.11mm）。\n[0052] 实施例二，密封面研磨技术，阻火呼吸单元处于关闭状态，应无泄漏，对金属密封 面表面粗糙度要求高，表面粗糙度决定了产品的密封性能，金属密封面须通过研磨，来达到 密封性能要求，采用以下措施，可保证表面精度，1）采用线密封；2）加工时，保证密封面的表 面粗糙度；3）密封面进行配研；4）正确选用研磨剂；5）运用适宜的研磨工艺；6）研磨后，用样 块对比研磨面进行检测。\n[0053] 本发明的上述实施例，仅仅是清楚地说明本发明所做的举例，但不用来限制本发 明的保护范围，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由各 项权利要求限定。