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高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器的制作方法

文檔序號(hào):11047052閱讀:600來源:國(guó)知局
高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器的制造方法與工藝

本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)器,具體涉及一種高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器,屬于壓力保護(hù)自動(dòng)控制技術(shù)領(lǐng)域。



背景技術(shù):

工業(yè)生產(chǎn)過程少不了壓力控制和利用,但生產(chǎn)過程的復(fù)雜性往往難以保證壓力源壓力的恒定,過程壓力的突然升高是整個(gè)系統(tǒng)和裝置的一個(gè)很嚴(yán)峻的安全隱患。輕型的精密裝置(例如測(cè)量?jī)x表)往往對(duì)過壓特別敏感,輕則破壞裝置的性能,超大的過壓還能直接破壞裝置,使壓力介質(zhì)外泄。由于外泄的壓力介質(zhì)都帶有很高的壓力,對(duì)操作人員有直接的安全威脅,如果是帶壓的強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如硫酸,鹽酸等),還可能釀成重大事故,為了解決該技術(shù)問題,本領(lǐng)域的技術(shù)人員一直嘗試新的方案,但是該問題一直沒有得到妥善解決。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

為了解決上述存在的問題,本實(shí)用新型公開了一種高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器,該技術(shù)方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,該技術(shù)方案將所有具有壓力源的生產(chǎn)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的壓力過壓保護(hù),經(jīng)過工藝壓力值機(jī)構(gòu)的設(shè)置調(diào)整,可有效地實(shí)現(xiàn)調(diào)整壓力值的過壓保護(hù),快速切斷過壓的壓力源,以實(shí)現(xiàn)對(duì)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的安全保護(hù),收到安全生產(chǎn)和保護(hù)裝置的雙重效益;為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下,高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器,其特征在于,所述過壓保護(hù)器包括密封蓋、過壓保護(hù)器主體、閥芯組件以及彈簧組件,所述閥芯組件設(shè)置在過壓保護(hù)器柱體內(nèi),所述閥芯組件與彈簧組件構(gòu)成力平衡系統(tǒng)。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述彈簧組件包括彈簧托板、彈簧、彈簧套管、彈簧調(diào)整螺塞、以及彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘,所述彈簧設(shè)置在彈簧套管中,彈簧套管的一端設(shè)置彈簧托板,另一端設(shè)置有彈簧調(diào)整螺塞和彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述密封蓋上還設(shè)置有O型密封圈。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述閥芯組件包括閥芯主體、橢圓O形密封圈、聚四氟乙烯閥芯密封圈以及受力盤,所述橢圓O形密封圈、聚四氟乙烯閥芯密封圈以及受力盤設(shè)置在閥芯主體上。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述閥芯主體小端圓柱段軸向中部抽槽,用于安裝橢圓O形密封圈,實(shí)現(xiàn)閥腔對(duì)彈簧套管空間的動(dòng)密封隔離作用;閥芯主體大端與受力盤組合夾持固定聚四氟乙烯密封圈。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述密封圈采用聚四氟乙烯材料,充分利用聚四氟乙烯光譜的耐腐蝕和耐高溫特性,并且密封圈設(shè)置為平板結(jié)構(gòu),提升了安裝的牢固性和技術(shù)的可靠性,并在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圓角,確保閥口關(guān)閉的密封可靠。

作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述橢圓O形密封圈采用氟橡膠材料,充分利用氟橡膠在所有彈性體中化學(xué)穩(wěn)定性最高,耐介質(zhì)性能最好,有著極好的耐高溫性能和優(yōu)良的物理機(jī)械性能,確保了本實(shí)用新型的技術(shù)可靠性。

高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器加工方法,其特征在于,所述制造工藝如下1)機(jī)加工密封蓋、過壓保護(hù)器主體、閥芯組件中的機(jī)械加工件、彈簧托板、彈簧、彈簧套管、彈簧調(diào)整螺塞、彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘,檢查后應(yīng)符合圖紙要求;2)將過壓保護(hù)器主體和彈簧套管定位后激光焊接連接;3)裝配閥芯組件:清理閥芯主體,帶潤(rùn)滑油將橢圓O形圈裝入圓柱中段槽中;將平板結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯密封件按圖紙要求的方向,裝入閥芯主體大端,裝上受力盤,擰緊;4)閥芯組件小端圓柱段帶潤(rùn)滑油裝入焊接后的主體;5)裝入密封蓋組件,擰緊; 6)往彈簧套管內(nèi)裝入彈簧托板、彈簧、彈簧調(diào)整螺塞;試驗(yàn)檢驗(yàn):7)裝入壓力試驗(yàn)臺(tái)(P1端裝入壓力試驗(yàn)臺(tái)接口),P2端擰入試驗(yàn)用壓力表;試驗(yàn)臺(tái)加壓,旋進(jìn)彈簧調(diào)整螺塞,一直到指針指示到壓力表額定示值的80%,停止螺塞的旋進(jìn),將止定螺釘裝入彈簧套管,擰緊;8)繼續(xù)加壓,此刻表針應(yīng)無(wú)加壓動(dòng)作。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)如下,1)整個(gè)技術(shù)方案設(shè)計(jì)巧妙,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,應(yīng)用于所有具有高溫高壓,強(qiáng)腐蝕工況的工業(yè)生產(chǎn)過程控制中需要過壓保護(hù),快速切斷壓力源的設(shè)備,現(xiàn)場(chǎng)等;2)該技術(shù)方案采用壓力平衡原理,實(shí)現(xiàn)彈簧機(jī)構(gòu)調(diào)整控制壓力的機(jī)理,達(dá)到壓力過壓控制的目的;3)該技術(shù)方案采用特殊的裝配式閥芯組件設(shè)計(jì),閥口PTFE密封;采用特殊的橢圓氟橡膠O型密封圈“活塞”密封機(jī)構(gòu);適用于所有具有壓力源的生產(chǎn)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的壓力過壓保護(hù),經(jīng)過工藝壓力值機(jī)構(gòu)的設(shè)置調(diào)整,可有效地實(shí)現(xiàn)調(diào)整壓力值的過壓保護(hù),快速切斷過壓的壓力源,以實(shí)現(xiàn)對(duì)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的安全保護(hù),收到安全生產(chǎn)和保護(hù)裝置的雙重效益。

附圖說明

圖1、圖2為機(jī)構(gòu)力平衡原理示意圖;

圖3為高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器總圖;

圖4為閥芯組件結(jié)構(gòu)放大示意圖;

圖中:1、密封蓋,2、過壓保護(hù)器主體,3、閥芯組件,4、彈簧托板,5、彈簧,6、彈簧套管,7、彈簧調(diào)整螺塞,8、彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘,9、O型密封圈,301、閥芯主體,302、橢圓O形密封圈,303、聚四氟乙烯閥芯密封圈,304、受力盤。

具體實(shí)施方式

為了加深對(duì)本實(shí)用新型的認(rèn)識(shí)和理解,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式,進(jìn)一步闡明本實(shí)用新型。

實(shí)施例1:

參見圖1、圖2,本實(shí)用新型的平衡原理如下:參見圖1,當(dāng)件閥芯12大端受力與彈簧13設(shè)定壓力平衡時(shí),本實(shí)用新型專利正常供液給運(yùn)行裝置;見圖1,壓力源P自圖下面的入口進(jìn)入,壓力介質(zhì)充滿內(nèi)腔,閥芯12大端受力與彈簧13設(shè)定壓力平衡時(shí)(見式1),閥芯保持位置不變,介質(zhì)經(jīng)間隙14,由上端O口流出,本實(shí)用新型專利保證了裝置正常運(yùn)行。條件見式(1)。

R2×π×p=P設(shè)....................式(1)

式中:

R2 = 閥芯大端半徑的平方(cm2

π=3.14

p壓力源壓力(kg/cm2)

P設(shè)彈簧設(shè)定壓力(kg/cm2)

當(dāng)系統(tǒng)壓力P突然升高,閥芯12大端受力突然加大,由于升高的壓力高于件彈簧13設(shè)定壓力時(shí),本實(shí)用新型專利件閥芯12就突破彈簧阻力,右移關(guān)閉閥口,用于流通介質(zhì)的間隙被切斷,圖中O口無(wú)介質(zhì)流出。運(yùn)行裝置進(jìn)入被保護(hù)狀態(tài);見圖2,條件見式(2)。

R2×π×p>P設(shè)....................式(2)

式中:

R2 = 閥芯大端半徑的平方(cm2

π=3.14

p壓力源壓力(kg/cm2)

P設(shè)彈簧設(shè)定壓力(kg/cm2)

當(dāng)系統(tǒng)壓力P下降,件閥芯12大端受力突然隨之降低,彈簧設(shè)定壓力等于或大于閥芯大端受力,閥芯左移,閥口重新打開。

參見圖3,一種高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器,所述過壓保護(hù)器包括密封蓋1、過壓保護(hù)器主體2、閥芯組件3以及彈簧組件,所述閥芯組件設(shè)置在過壓保護(hù)器柱體內(nèi),所述閥芯組件與彈簧組件構(gòu)成力平衡系統(tǒng),所述彈簧組件包括彈簧托板4、彈簧5、彈簧套管6、彈簧調(diào)整螺塞7、以及彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘8,所述彈簧設(shè)置在彈簧套管6中,彈簧套管6的一端設(shè)置彈簧托板4,另一端設(shè)置有彈簧調(diào)整螺塞7和彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘8;所述密封蓋上還設(shè)置有O型密封圈9。該技術(shù)方案適用于所有具有壓力源的生產(chǎn)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的壓力過壓保護(hù),經(jīng)過工藝壓力值機(jī)構(gòu)的設(shè)置調(diào)整,可有效地實(shí)現(xiàn)調(diào)整壓力值的過壓保護(hù),快速切斷過壓的壓力源,以實(shí)現(xiàn)對(duì)過程控制裝置或現(xiàn)場(chǎng)的安全保護(hù),收到安全生產(chǎn)和保護(hù)裝置的雙重效益。

實(shí)施例2:參見圖3、圖4,作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述閥芯組件包括閥芯主體301、橢圓O形密封圈302、聚四氟乙烯閥芯密封圈303以及受力盤304,所述橢圓O形密封圈302、聚四氟乙烯閥芯密封圈303以及受力盤304設(shè)置在閥芯主體301上,所述閥芯主體小端圓柱段軸向中部抽槽,用于安裝橢圓O形密封圈,實(shí)現(xiàn)閥腔對(duì)彈簧套管空間的動(dòng)密封隔離作用;閥芯主體大端與受力盤304組合夾持固定聚四氟乙烯密封圈303。組件中閥芯主體301為精密機(jī)加工件,其小端圓柱段裝橢圓O形密封圈后與附圖3的過壓保護(hù)器主體2內(nèi)孔配合,形成“活塞”裝置,可推動(dòng)閥口開啟和關(guān)閉,受力盤304也為機(jī)加工件,大端面是介質(zhì)受力端,是閥芯運(yùn)行的敏感執(zhí)行端面,背面設(shè)計(jì)了連接螺柱,與閥芯主體301連接,用于固定和夾持聚四氟乙烯閥芯密封圈303。小端圓柱直徑為φ6,由于截面很小,采用常規(guī)的O型密封圈,規(guī)范的密封圈槽深,將顯著削弱主體機(jī)械強(qiáng)度和剛性,本實(shí)用新型的特征之一是,專門設(shè)計(jì)了橢圓截面的O形密封圈作為本實(shí)用新型的動(dòng)密封件,既保證了密封圈壓縮后的面積,又減少了槽深,保證了主體“活塞”段的機(jī)械強(qiáng)度和剛性。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例3:參見圖3、圖4,作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述密封圈303采用聚四氟乙烯材料,充分利用聚四氟乙烯光譜的耐腐蝕和耐高溫特性,并且密封圈設(shè)置為平板結(jié)構(gòu),提升了安裝的牢固性和技術(shù)的可靠性,并在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圓角,確保閥口關(guān)閉的密封可靠。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例4:參見圖3、圖4,作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn),所述橢圓O形密封圈9采用氟橡膠材料。充分利用氟橡膠在所有彈性體中化學(xué)穩(wěn)定性最高,耐介質(zhì)性能最好,有著極好的耐高溫性能和優(yōu)良的物理機(jī)械性能,確保了本實(shí)用新型的技術(shù)可靠性。其余結(jié)構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)與實(shí)施例1完全相同。

實(shí)施例5:參見圖3、圖4,高溫高壓耐強(qiáng)腐蝕過壓保護(hù)器加工方法,所述制造工藝如下1)機(jī)加工密封蓋1、過壓保護(hù)器主體2、閥芯組件3中的機(jī)械加工件、彈簧托板4、彈簧5、彈簧套管6、彈簧調(diào)整螺塞7、彈簧調(diào)整螺塞止定螺釘8,檢查后應(yīng)符合圖紙要求;2)將過壓保護(hù)器主體2和彈簧套管6定位后激光焊接連接;3)裝配閥芯組件3:清理閥芯主體,帶潤(rùn)滑油將橢圓O形圈裝入圓柱中段槽中;將平板結(jié)構(gòu)的聚四氟乙烯密封件按圖紙要求的方向,裝入閥芯主體大端,裝上受力盤,擰緊;4)閥芯組件小端圓柱段帶潤(rùn)滑油裝入焊接后的主體;5)裝入密封蓋1組件(01/09),擰緊;6)往彈簧套管內(nèi)裝入彈簧托板4/彈簧5/彈簧調(diào)整螺塞7;試驗(yàn)檢驗(yàn):7)裝入壓力試驗(yàn)臺(tái)(P1端裝入壓力試驗(yàn)臺(tái)接口),P2端擰入試驗(yàn)用壓力表;試驗(yàn)臺(tái)加壓,旋進(jìn)彈簧調(diào)整螺塞7,一直到指針指示到壓力表額定示值的80%,停止螺塞的旋進(jìn),將止定螺釘裝入彈簧套管8,擰緊;8)繼續(xù)加壓,此刻表針應(yīng)無(wú)加壓動(dòng)作。

參見圖3、圖4,圖中P1為壓力源入口,P2為壓力介質(zhì)出口,圖中雙點(diǎn)化線繪制的裝置是模擬安裝于過壓保護(hù)器出口的Y150壓力表,構(gòu)件運(yùn)行機(jī)理:見附圖1,圖中Ps是彈簧調(diào)整后形成的力,將閥芯組件推往左側(cè),出現(xiàn)前述如圖1的間隙14,閥口開啟;壓力源由P1進(jìn)入閥腔,經(jīng)間隙14,由P2出,這時(shí)的條件是圖中壓力源PA=Ps。

當(dāng)進(jìn)入P1壓力源壓力陡升,受力盤304表面增力,PA>Ps,即閥芯受力盤增力后的總推力大于設(shè)定的彈簧壓力,彈簧被壓縮,閥芯組件右移,閥口關(guān)閉,從而實(shí)現(xiàn)切斷P2出口的壓力源。

當(dāng)進(jìn)入P1壓力源壓力下降,受力盤304表面減力,恢復(fù)PA=Ps狀態(tài),彈簧設(shè)定壓力恢復(fù),閥芯組件重新左移,閥口重新開啟,壓力介質(zhì)重新從P2出口流出;如此反復(fù)。

本實(shí)用新型還可以將實(shí)施例2、3、4所述技術(shù)特征中的至少一個(gè)與實(shí)施例1組合形成新的實(shí)施方式。

需要說明的是,上述實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例,并沒有用來限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍,在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上作出的等同替換或者替代,均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

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