專(zhuān)利名稱(chēng)：液氯充裝專(zhuān)用閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)液氯充裝系統(tǒng)的常規(guī)充裝閥的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)集成充裝、切斷和排氣為一體化的功能，屬于液氯生產(chǎn)企業(yè)液氯充裝技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯氣是重要的基礎(chǔ)化工原料，氯的衍生產(chǎn)品達(dá)到上千種，廣泛應(yīng)用于石油化工、農(nóng)藥、醫(yī)藥、紡織、輕工、電力、冶金、國(guó)防軍工、化學(xué)建材等產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)著舉足輕重的地位。另外，氯也是人們?nèi)粘Ｉ钪酗嬘盟幚?、環(huán)境消毒及日用化學(xué)品的主要原料，與人民生活息息相關(guān)。全國(guó)液氯產(chǎn)量逾越2000萬(wàn)噸大關(guān)，已連續(xù)數(shù)年位居世界第一。工業(yè)化氯氣的生產(chǎn)，是電解氯化鈉(氯化鉀)并把氣態(tài)的氯凈化和冷凍液化為液氯，液氯便于儲(chǔ)存、包裝、運(yùn)輸和使用；液氯包裝容器普遍采用液氯氣瓶，充裝質(zhì)量IOOOkg/ 瓶；氯一劇毒化學(xué)性毒物，一旦意外泄漏，可能導(dǎo)致空氣、水體和土壤的污染，可能引起接觸人員中毒乃至死亡。液氯充裝過(guò)程具有一定的危險(xiǎn)性，減少泄漏、減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度、操作失誤和最大程度自動(dòng)化，是當(dāng)前急需完善和提高的方向。液氯氣瓶充裝目前采用的是多閥串、并聯(lián)管路連接、單閥手動(dòng)操作充裝工藝。如圖 1所示，1為進(jìn)料閥，2為切斷閥，3-1、3-2為充裝閥，4為排氣閥，5為液氯氣瓶。自動(dòng)控制部分僅包括通過(guò)電子衡設(shè)定稱(chēng)重量并輸出信號(hào)啟動(dòng)切斷閥停止充裝，其余閥門(mén)操作均為手動(dòng)。操作準(zhǔn)備開(kāi)進(jìn)料閥，關(guān)閉切斷閥，關(guān)閉充裝閥，關(guān)閉排氣閥。操作過(guò)程①手動(dòng)連接液氯空瓶；②手動(dòng)開(kāi)啟瓶閥；③手動(dòng)操作按鈕開(kāi)啟切斷閥； ④手動(dòng)開(kāi)啟充裝閥進(jìn)行充裝；⑤當(dāng)氣瓶充裝達(dá)規(guī)定量(電子衡輸出信號(hào)至PLC)自動(dòng)關(guān)閉切斷閥；⑥手動(dòng)關(guān)閉瓶閥；⑦手動(dòng)關(guān)閉充裝閥；⑧手動(dòng)開(kāi)啟排氣閥排氣至真空吸收裝置；⑨卸下液氯重瓶；⑩關(guān)閉排氣閥完成一次充裝；然后重復(fù)① ⑩過(guò)程進(jìn)行新的充裝。問(wèn)題和缺陷盡管稱(chēng)重計(jì)量與切斷閥通過(guò)PLC控制連鎖，但閥門(mén)分列式布置節(jié)點(diǎn)多，手動(dòng)操作閥門(mén)繁瑣勞動(dòng)強(qiáng)度大，管路連接靜密封點(diǎn)多泄漏可能性比較大，手動(dòng)誤操作可能性仍然存在。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種液氯充裝專(zhuān)用閥，集充裝、切斷和排氣功能為一體，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高了安全可靠性。為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于包括具有圓柱狀腔室的閥體、與所述閥體腔室配合并可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱狀閥芯，所述閥體具有至少一對(duì)液氯進(jìn)料口、液氯出料口，以及一個(gè)排氣口，所述圓柱狀閥芯開(kāi)設(shè)有可使液氯進(jìn)料口、液氯出料口聯(lián)通的通孔，圓柱狀閥芯的側(cè)面具有與液氯出料口對(duì)應(yīng)的軸向槽，所述軸向槽與排氣口連通，且與聯(lián)通液氯進(jìn)料口、液氯出料口的通孔隔斷，通孔的出氣端至軸向槽邊緣的最短距離大于液氯出料口接近閥芯一側(cè)的直徑，閥體后端與柱狀閥芯之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。本液氯充裝專(zhuān)用閥通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯至指定角度實(shí)現(xiàn)各狀態(tài)的切換，安全性可靠性更高，避免傳統(tǒng)因操作失誤而導(dǎo)致的生產(chǎn)事故，工業(yè)控制易于實(shí)現(xiàn)，從而使專(zhuān)用閥的自動(dòng)化作業(yè)成為可能，大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本專(zhuān)用閥中，當(dāng)通孔兩端分別對(duì)準(zhǔn)液氯進(jìn)料口、液氯出料口，本專(zhuān)用閥處于打開(kāi) (充裝)狀態(tài)；當(dāng)液氯出料口被通孔出氣端至軸向槽之間的閥芯側(cè)壁封堵，本專(zhuān)用閥處于關(guān)閉(切斷)狀態(tài)；當(dāng)軸向槽對(duì)準(zhǔn)液氯出料口，本專(zhuān)用閥處于排氣狀態(tài)；當(dāng)軸向槽對(duì)準(zhǔn)液氯進(jìn)料口時(shí)，本專(zhuān)用閥處于停車(chē)狀態(tài)。本實(shí)用新型徹底改變了傳統(tǒng)利用切斷閥(1只)、充裝閥O只)、排氣閥(1只)進(jìn)行作業(yè)的純手動(dòng)工作模式，其集充裝、切斷和排氣功能為一體；可通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)程序操作替代原手動(dòng)逐一操作閥門(mén)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高安全可靠性，特別適用于液氯氣瓶充裝的專(zhuān)用裝置。進(jìn)一步的，本實(shí)用新型專(zhuān)用閥的閥芯內(nèi)部設(shè)置有排氣通道，所述軸向槽經(jīng)排氣通道與閥體排氣口連通，所述排氣通道與通孔隔斷。具體而言，所述排氣通道包括依次相連的徑向孔、軸向孔，所述徑向孔與軸向槽連接，軸向孔外端朝向閥體排氣口，排氣口位于閥體前端，與柱狀閥芯的前端對(duì)應(yīng)。當(dāng)軸向槽對(duì)準(zhǔn)液氯出料口時(shí)，液氯出料口與排氣口連通。排氣口與真空設(shè)備連接， 液氯出料口至液氯氣瓶閥門(mén)之間的液氯因氣壓降低而汽化，并依次經(jīng)軸向槽、徑向孔、軸向孔，從排氣口排出。為了便于液氯的充裝，本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥中，成對(duì)的液氯進(jìn)料口、液氯出料口的中心線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上且與柱狀閥芯垂直，所述通孔垂直的穿過(guò)閥芯中心線(xiàn)。為了避免閥芯在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中發(fā)生軸向移動(dòng)，本液氯充裝專(zhuān)用閥中，閥芯前端沿周向開(kāi)設(shè)限位槽，閥體相應(yīng)位置設(shè)有垂直于閥芯的至少兩個(gè)止推螺釘，所述止推螺釘沿閥芯周向均勻分布，其前端位于限位槽內(nèi)。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。


圖1是現(xiàn)有液氯氣瓶充裝裝置示意圖。圖2是本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥閥芯結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥充裝狀態(tài)I-I剖視圖。圖5為本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥切斷狀態(tài)I-I剖視圖。圖6為本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥排氣狀態(tài)I-I剖視圖。圖7為本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥停車(chē)狀態(tài)I-I剖視圖。圖8為本實(shí)用新型液氯充裝專(zhuān)用閥安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)施例的液氯充裝專(zhuān)用閥，如圖2-3所示，包括具有圓柱狀腔室的閥體7、與所述閥體腔室配合并可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱狀閥芯8，閥體7具有兩個(gè)液氯進(jìn)料口 9、9'，兩個(gè)液氯出料口 10、10'(兩對(duì)液氯進(jìn)出料口)，以及一個(gè)排氣口 11，圓柱狀閥芯8開(kāi)設(shè)有可使液氯進(jìn)料口 9(9')、液氯出料10(10' ) 口聯(lián)通的通孔2(K20')，圓柱狀閥芯8的側(cè)面具有與液氯出料口 10(10')對(duì)應(yīng)的軸向槽13，軸向槽13與排氣口 11連通，且與通孔2(K20') 隔斷，通孔2(K20')的出氣端至軸向槽13邊緣的最短距離大于液氯出料口 10(10')接近閥芯一側(cè)的直徑，閥體7后端與柱狀閥芯8之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。本實(shí)施例采用填料箱密封，18為V型密封罐，19為填料壓蓋。如圖2-3所示的實(shí)施例中，排氣口 11位于閥體7前端，與柱狀閥芯8的前端對(duì)應(yīng)，軸向槽13經(jīng)設(shè)置于閥芯8內(nèi)部的排氣通道與閥體排氣口 11 連通，該排氣通道包括依次相連的徑向孔14、軸向孔15，徑向孔14與軸向槽13連接，軸向孔15外端朝向閥體排氣口 11。本實(shí)施例中，成對(duì)的液氯進(jìn)料口、液氯出料口的中心線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上且與柱狀閥芯8垂直，所述通孔2(K20')垂直的穿過(guò)閥芯中心線(xiàn)L。為了防止閥芯軸向移動(dòng)，如圖2-3所示，閥芯8前端沿周向開(kāi)設(shè)限位槽17，閥體8 相應(yīng)位置設(shè)有垂直于閥芯8的兩個(gè)止推螺釘16、16'，止推螺釘16、16'沿閥芯8周向均勻分布，其前端位于限位槽17內(nèi)。如圖4-7所示，為本專(zhuān)用閥四種狀態(tài)的剖視圖。圖4為充裝狀態(tài)，圖5為切斷狀態(tài)，圖6為排氣狀態(tài)，圖7為停車(chē)狀態(tài)。如圖4-6所示的實(shí)施例，過(guò)軸向槽中心線(xiàn)與閥芯中心線(xiàn)的平面與液氯出料口中心線(xiàn)的夾角為120°，該夾角建議在90° -120°之間為宜，主要考慮到切斷狀態(tài)時(shí)，通孔的出氣端至軸向槽邊緣的最短距離應(yīng)當(dāng)足夠大，足以使這塊弧面封閉液氯出料口。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，建議設(shè)計(jì)一定的冗余度，例如本實(shí)施例中，前述夾角采用120°，通孔的出氣端至軸向槽邊緣的最短距離大概能達(dá)到2倍液氯出料口接近閥芯一側(cè)的寬度，冗余的設(shè)計(jì)對(duì)于工業(yè)控制的精確度降低了要求，既能保證切斷狀態(tài)專(zhuān)用閥的密閉性，又能提高工業(yè)控制的可操作性。如圖8所示，本液氯充裝專(zhuān)用閥6安裝于進(jìn)料閥1的下游，21為本專(zhuān)用閥的自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，通過(guò)圖2中的閥桿端22進(jìn)行閥芯的轉(zhuǎn)動(dòng)控制。具體操作過(guò)程如下操作準(zhǔn)備啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)21，使專(zhuān)用閥位于圖5所示切斷狀態(tài)，打開(kāi)進(jìn)料閥1。操作過(guò)程①手動(dòng)連接液氯空瓶5并開(kāi)啟瓶閥；②通過(guò)自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作液氯充裝6，使閥芯8旋轉(zhuǎn)如圖4所示充裝位置；③當(dāng)氣瓶充裝達(dá)規(guī)定量(可通過(guò)電子衡輸出信號(hào)至PLC)，自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作專(zhuān)用閥6，使閥芯8旋轉(zhuǎn)至如圖5所示切斷位置；④手動(dòng)關(guān)閉瓶閥，通過(guò)自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)操作專(zhuān)用閥6，使閥芯8旋轉(zhuǎn)至如圖6排氣位置；⑤卸下液氯重瓶5完成一次充裝；然后重復(fù)① ⑤過(guò)程進(jìn)行新的充裝。為了提高設(shè)備適應(yīng)性，本專(zhuān)用閥除了配備自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)以外，仍需設(shè)計(jì)手動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。當(dāng)異常情況下，可采用手動(dòng)操作程序。手動(dòng)操作盤(pán)包括與閥桿端固定的操作手柄，與閥體保持相對(duì)靜止的操作指示盤(pán)，操作手柄安裝有彈簧定位銷(xiāo)，與操作指示盤(pán)開(kāi)設(shè)四個(gè)分別與閥芯四種位置(角度)對(duì)應(yīng)的限位孔，操作人員將閥芯轉(zhuǎn)動(dòng)至相應(yīng)位置時(shí)，定位銷(xiāo)卡入限位槽內(nèi)，準(zhǔn)確定位，避免誤操作而造成的安全事故。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于包括具有圓柱狀腔室的閥體、與所述閥體腔室配合并可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱狀閥芯，所述閥體具有至少一對(duì)液氯進(jìn)料口、液氯出料口，以及一個(gè)排氣口，所述圓柱狀閥芯開(kāi)設(shè)有可使液氯進(jìn)料口、液氯出料口聯(lián)通的通孔，圓柱狀閥芯的側(cè)面具有與液氯出料口對(duì)應(yīng)的軸向槽，所述軸向槽與排氣口連通，且與聯(lián)通液氯進(jìn)料口、液氯出料口的通孔隔斷，通孔的出氣端至軸向槽邊緣的最短距離大于液氯出料口接近閥芯一側(cè)的直徑，閥體后端與柱狀閥芯之間設(shè)置密封結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于所述閥芯內(nèi)部設(shè)置有排氣通道， 所述軸向槽經(jīng)排氣通道與閥體排氣口連通，所述排氣通道與通孔隔斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于所述排氣口位于閥體前端，與柱狀閥芯的前端對(duì)應(yīng)，所述排氣通道包括依次相連的徑向孔、軸向孔，所述徑向孔與軸向槽連接，軸向孔外端朝向閥體排氣口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于所述成對(duì)的液氯進(jìn)料口、 液氯出料口的中心線(xiàn)位于同一直線(xiàn)上且與柱狀閥芯垂直，所述通孔垂直的穿過(guò)閥芯中心線(xiàn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于所述密封結(jié)構(gòu)為填料箱密封。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于閥芯前端沿周向開(kāi)設(shè)限位槽，閥體相應(yīng)位置設(shè)有垂直于閥芯的至少兩個(gè)止推螺釘，所述止推螺釘沿閥芯周向均勻分布，其前端位于限位槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述液氯充裝專(zhuān)用閥，其特征在于過(guò)軸向槽中心線(xiàn)與閥芯中心線(xiàn)的平面與液氯出料口中心線(xiàn)的夾角范圍為90° -120°。
專(zhuān)利摘要液氯充裝專(zhuān)用閥，包括具有圓柱狀腔室的閥體、與閥體腔室配合并可轉(zhuǎn)動(dòng)的圓柱狀閥芯，閥體具有至少一對(duì)液氯進(jìn)、出料口，以及一個(gè)排氣口，閥芯設(shè)有可使液氯進(jìn)、出料口聯(lián)通的通孔，閥芯側(cè)面具有與液氯出料口對(duì)應(yīng)的軸向槽，軸向槽與排氣口連通，且與通孔隔斷，通孔出氣端至軸向槽邊緣的最短距離大于液氯出料口接近閥芯一側(cè)的直徑。本實(shí)用新型徹底改變了傳統(tǒng)利用切斷閥、充裝閥、排氣閥進(jìn)行作業(yè)的純手動(dòng)工作模式，集充裝、切斷和排氣功能為一體。轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯至指定角度實(shí)現(xiàn)各狀態(tài)的切換，可通過(guò)執(zhí)行機(jī)構(gòu)程序操作替代原手動(dòng)逐一操作閥門(mén)，降低勞動(dòng)強(qiáng)度和提高安全可靠性，避免傳統(tǒng)因操作失誤而導(dǎo)致的生產(chǎn)事故，特別適用于液氯氣瓶充裝的專(zhuān)用裝置。
文檔編號(hào)F16K41/02GK202001668SQ20112013564
公開(kāi)日2011年10月5日 申請(qǐng)日期2011年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月3日
發(fā)明者匡蕾, 施祖建, 秦文浩 申請(qǐng)人:江蘇省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院