本發(fā)明涉及閥門領(lǐng)域，具體涉及一種恒定水蒸汽分壓力的恒壓閥。

背景技術(shù)：

越來越多的新橋開始設(shè)計(jì)主纜除濕系統(tǒng)，以前沒有用主纜除濕系統(tǒng)的老橋也在改造中提出需要增加，采用除濕系統(tǒng)作為懸索橋主纜最有效的防腐手段已經(jīng)成為共識(shí)，主纜用除濕系統(tǒng)防腐已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)模式。

不論是來自歐洲還是來自日本的主纜除濕系統(tǒng)，都存在一個(gè)問題，即除濕系統(tǒng)不能停機(jī)。原因在于主纜除濕系統(tǒng)工作時(shí)，一定壓力的干空氣從進(jìn)氣夾進(jìn)入主纜，干空氣沿主纜流動(dòng)由排氣夾排出，主纜內(nèi)部氣體壓力高于外界，外界氣體無法進(jìn)入影響到主纜內(nèi)部，保證了主纜內(nèi)部越來越干燥，內(nèi)部對(duì)應(yīng)的水蒸汽分壓力遠(yuǎn)低于外界；當(dāng)系統(tǒng)停止工作時(shí)，主纜內(nèi)部氣壓與外界瞬間均衡，而由于存在巨大的內(nèi)外水蒸汽分壓力差，外界水分直接由送排氣夾接管口滲透進(jìn)主纜內(nèi)部，導(dǎo)致停機(jī)后主纜內(nèi)部濕度立即上升，導(dǎo)致送排氣夾處開始的主纜暴露在高濕的危險(xiǎn)環(huán)境中。

受限于主纜涂裝層或纏包帶耐壓不能太高，主纜除濕的送氣壓力是嚴(yán)格控制的，一般送氣壓力在4KPa以下，排氣壓力在0.2KPa以下。幾十年來，主纜除濕的工作者一直在尋找一個(gè)在當(dāng)主纜內(nèi)部濕度達(dá)到要求主纜系統(tǒng)停止工作時(shí)，排氣口處壓力降低到0.2KPa、最好能低 于0.05KPa時(shí)閥門即能嚴(yán)格關(guān)閉，隔斷與外界濕空氣的聯(lián)系；當(dāng)主纜除濕系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)主纜內(nèi)部有壓力，排氣口壓力高于0.05KPa，最好不要高于0.2KPa時(shí)該閥門開啟。而不論0.05KPa還是0.2KPa都是一個(gè)非常弱小的壓力值，這個(gè)微壓范圍內(nèi)，絕大部分閥門動(dòng)作均出現(xiàn)失靈，它們?cè)趯?shí)驗(yàn)室環(huán)境或靜態(tài)環(huán)境中或許可能實(shí)現(xiàn)有效開關(guān)，但在惡劣環(huán)境中幾乎無法適應(yīng)，閥門或很快失靈或成本巨大。特別地機(jī)械彈簧類的閥門的壓差要接近1KPa才能動(dòng)作，且誤差巨大，動(dòng)作幾次后彈簧就可能發(fā)生形變，彈力也發(fā)生改變，打開不準(zhǔn)確，另一方面微小彈力的彈簧類閥門關(guān)閉不嚴(yán)密，對(duì)于一天內(nèi)可能啟停幾十甚至更多次的系統(tǒng)來說，這樣的閥門沒有任何使用價(jià)值；電子類的閥門成本高昂不說，其結(jié)構(gòu)組織復(fù)雜繁瑣，包括壓力傳感器裝置、控制裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、動(dòng)力電源等等，而且置于外界惡劣環(huán)境中，如果保護(hù)措施不到位，極易發(fā)生損壞。

到目前為止，一直沒有找到合適的產(chǎn)品及很好的解決辦法，絕大多數(shù)的主纜除濕系統(tǒng)從投入使用開始就一直不停地運(yùn)行著，除濕機(jī)組發(fā)生疲勞損壞、系統(tǒng)內(nèi)部濕度波動(dòng)幅度超大、耗電增加等等問題一直困擾著橋梁管理部門。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是為了提供一種恒定水蒸汽分壓力的恒壓閥，該恒壓閥內(nèi)設(shè)置有硅膠內(nèi)芯，水蒸汽從進(jìn)氣管進(jìn)入，通過硅膠內(nèi)芯時(shí)，硅膠內(nèi)吸附水分，使得水蒸汽吸附在硅膠上，而大大減緩水蒸汽由外向內(nèi)的滲透速率，相鄰硅膠內(nèi)芯之間的空隙， 使得水蒸汽分子只能通過布朗運(yùn)動(dòng)形式擴(kuò)散進(jìn)入下一層，也有助于延緩水蒸汽的滲透速率，在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)恒定主纜內(nèi)部的較低水蒸汽分壓力，即維持主纜內(nèi)部的濕度，達(dá)到了在一定時(shí)間內(nèi)有效隔絕水蒸汽的目的。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種恒定水蒸汽分壓力的恒壓閥，包括閥蓋和閥體，所述閥蓋套裝在閥體上，并且閥蓋與閥體之間留有排風(fēng)通道；所述閥蓋的一端為封閉端，另一端為開口端，所述閥體從閥蓋的開口端伸入閥蓋內(nèi)；所述閥體內(nèi)部中空，閥體的一端設(shè)有進(jìn)氣管，閥體的另一端為敞開端；所述閥體內(nèi)沿軸向依次設(shè)置有至少兩個(gè)硅膠內(nèi)芯，所述相鄰的硅膠內(nèi)芯之間留有空隙。

作為優(yōu)選，所述硅膠內(nèi)芯的形狀與閥體內(nèi)壁形狀相適配。

作為優(yōu)選，所述閥體為圓柱體，所述硅膠內(nèi)芯為與閥體的內(nèi)壁的形狀適配的圓柱體。

作為優(yōu)選，所述閥蓋的封閉端設(shè)有用于遮擋風(fēng)雨的弧形閥帽?；⌒伍y帽的設(shè)置可以遮擋各個(gè)方向的風(fēng)雨塵埃。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣管遠(yuǎn)離敞開端的一端設(shè)有用于安裝固定的螺紋。

作為優(yōu)選，所述閥體的長度為130-150mm，所述閥體的寬度為50-70mm。

作為優(yōu)選，所述進(jìn)氣管的長度為70-80mm。

作為優(yōu)選，所述硅膠內(nèi)芯的厚度為30-40mm。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

1、本發(fā)明設(shè)置的硅膠內(nèi)芯，在系統(tǒng)工作時(shí)，借助系統(tǒng)內(nèi)部一定壓力的干空氣通過閥體來除去硅膠內(nèi)部的水分；在系統(tǒng)停止工作時(shí)，外界水蒸汽從排氣端進(jìn)入，通過硅膠內(nèi)芯時(shí)，硅膠內(nèi)吸附水分，使得水蒸汽吸附在硅膠上，而大大減緩水蒸汽由外向內(nèi)的滲透速率，相鄰硅膠內(nèi)芯之間設(shè)置一定間隙，使得水蒸汽分子只能通過布朗運(yùn)動(dòng)形式擴(kuò)散進(jìn)入下一層，更有助于延緩水蒸汽的滲透速率，在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)恒定主纜內(nèi)部的較低水蒸汽分壓力，即維持主纜內(nèi)部的濕度，達(dá)到了在一定時(shí)間內(nèi)有效隔絕水蒸汽的目的；

2、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的恒壓閥在主纜除濕系統(tǒng)工作時(shí)，排氣氣流速度在1.2m/s以內(nèi)，測(cè)得每層硅膠阻力約為6-10Pa，三層硅膠內(nèi)芯的總阻力小于30Pa，特別地，系統(tǒng)工作時(shí)干空氣通過排氣口硅膠恒壓閥時(shí)將內(nèi)部硅膠材料的水分帶走了，可以理解為硅膠材料的機(jī)械再生過程，系統(tǒng)停止工作時(shí)，能夠再次發(fā)揮將自然滲入水分吸附掉的作用；

3、本發(fā)明的內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，也沒有電氣元件，完全利用材料本身的性質(zhì)，借助系統(tǒng)工作時(shí)的干空氣再生硅膠的吸濕能力，不怕震動(dòng)、不怕環(huán)境惡劣、不怕沒有電源，不需要維護(hù)等等，完美地以滿足了主纜除濕系統(tǒng)的要求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的恒壓閥的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖2為本發(fā)明的恒壓閥的俯視圖。

圖3為圖2的B-B的剖面圖。

圖4為圖3中A區(qū)域的放大圖。

其中，1、閥蓋；2、閥體；3、排風(fēng)通道；4、進(jìn)氣管；41、螺紋；5、硅膠內(nèi)芯；6、弧形閥帽。

具體實(shí)施方式

下面，結(jié)合附圖以及具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：

實(shí)施例1：

參照?qǐng)D1-2、4，一種恒定水蒸汽分壓力的恒壓閥，包括閥蓋1和閥體2，閥蓋1套裝在閥體2上，并且閥蓋1與閥體2之間留有排風(fēng)通道3。硅膠內(nèi)芯5的形狀與閥體2內(nèi)壁形狀相適配，閥體2為圓柱體，硅膠內(nèi)芯5為與閥體2的內(nèi)壁的形狀適配的圓柱體。閥體2的長度為130-150mm，閥體2的寬度為50-70mm；本實(shí)施例的閥體2的長度為135mm，寬度為57mm。

閥蓋1的一端為封閉端，另一端為開口端，閥體2從閥蓋1的開口端伸入閥蓋1內(nèi)。閥蓋的開口端沿360°方向出氣，最大程度避免排氣受外界風(fēng)向影響。

閥體2內(nèi)部中空，閥體2的一端設(shè)有進(jìn)氣管4，閥體2的另一端為敞開端；進(jìn)氣管4遠(yuǎn)離敞開端的一端設(shè)有用于安裝固定的螺紋41。進(jìn)氣管4的長度為70-80mm。

閥體2內(nèi)沿軸向依次設(shè)置有至少兩個(gè)硅膠內(nèi)芯5，硅膠內(nèi)芯5的厚度為30-40mm；相鄰的硅膠內(nèi)芯5之間留有空隙，這使得水蒸汽分子只能通過布朗運(yùn)動(dòng)形式擴(kuò)散進(jìn)入下一層，也有助于延緩水蒸汽的滲 透速率，在一個(gè)相對(duì)長的時(shí)間內(nèi)恒定主纜內(nèi)部的較低水蒸汽分壓力，即維持主纜內(nèi)部的濕度，達(dá)到了在一定時(shí)間內(nèi)有效隔絕水蒸汽的目的。

進(jìn)氣管4中通入水蒸汽，水蒸汽經(jīng)過硅膠內(nèi)芯5被干燥，從閥體2的敞開端通入排風(fēng)通道3中，最后從閥蓋1的開口端流出，在主纜除濕系統(tǒng)工作時(shí)，排氣氣流速度在1.2m/s以內(nèi)，測(cè)得每層硅膠阻力約為6-10Pa，三層硅膠總阻力小于30Pa，特別地，系統(tǒng)工作時(shí)干空氣通過排氣口硅膠恒壓閥時(shí)將內(nèi)部硅膠材料的水分帶走了，可以理解為硅膠材料的機(jī)械再生過程，系統(tǒng)停止工作時(shí)，能夠再次發(fā)揮將自然滲入水分吸附掉的作用。

由于主纜內(nèi)外干燥度不一，也即內(nèi)部水蒸汽分壓力低，水蒸汽分壓力差通常在500-900Pa；外部水蒸汽分壓力高，一般大于2000Pa，夏季大于1000-1500Pa，最高可達(dá)4000Pa。因此本發(fā)明的恒壓閥在設(shè)計(jì)時(shí)，放棄了有閥芯閥線安全彈簧的閥門思路，將主纜內(nèi)部的干燥氣體出口直接與外界貫通，主纜內(nèi)部有壓力就直接泄壓，從而回避了主纜工作時(shí)閥門低壓開啟問題；主纜除濕系統(tǒng)停止工作時(shí)，主纜內(nèi)外壓力平衡，不會(huì)發(fā)生氣流流動(dòng)，但因?yàn)樗羝謮毫Σ煌?，外部高而?nèi)部低，會(huì)導(dǎo)致水蒸汽滲透進(jìn)主纜。

實(shí)施例2：

參照?qǐng)D3，閥蓋1的封閉端設(shè)有用于遮擋風(fēng)雨的弧形閥帽6?；⌒伍y帽6的設(shè)置可以遮擋各個(gè)方向的風(fēng)雨塵埃；刮風(fēng)時(shí)，風(fēng)穿過閥蓋1時(shí)，風(fēng)力順著弧形閥帽6被分散開，避免了恒壓閥受到風(fēng)力的下雨 時(shí)；雨水、塵埃落到弧形閥帽6上，順著弧形滑落，避免了雨水、塵埃在閥蓋1上堆積。

其他結(jié)構(gòu)、連接方式與實(shí)施例1相同。

實(shí)驗(yàn)例：

本發(fā)明將本恒壓閥應(yīng)用在武漢古田橋和鸚鵡洲長江大橋，經(jīng)過一年多的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，得到如下數(shù)據(jù)：

實(shí)驗(yàn)1

外界水蒸汽分壓為4KPa時(shí)，水蒸汽滲透到主纜內(nèi)部導(dǎo)致濕度由20％RH上升到40％RH的時(shí)間如表1所示：

表1 4KPa時(shí)水蒸汽滲透濕度時(shí)間表

實(shí)驗(yàn)2

外界水蒸汽分壓為2KPa時(shí)，水蒸汽滲透到主纜內(nèi)部導(dǎo)致濕度由20％RH上升到40％RH的時(shí)間如表2所示：

表2 2KPa時(shí)水蒸汽滲透濕度時(shí)間表

由表1和表2可得，本發(fā)明的恒壓閥在外界水蒸汽分壓為2KPa時(shí)，水蒸汽滲透到主纜內(nèi)部導(dǎo)致濕度由20％RH上升到40％RH，二層硅膠內(nèi)芯5滲透的時(shí)間均長達(dá)40多小時(shí)，三層硅膠內(nèi)芯5的滲透時(shí)間長達(dá)80多小時(shí)，而在外界水蒸汽分壓為2KPa時(shí)，水蒸汽滲透到主纜內(nèi)部導(dǎo)致濕度由20％RH上升到40％RH，二層硅膠內(nèi)芯5滲透的時(shí)間均長達(dá)160小時(shí)以上，三層硅膠內(nèi)芯5的滲透時(shí)間長達(dá)320小時(shí)以上；可見，即使對(duì)于夏季最高達(dá)到2-4KPa的水蒸汽分壓而言，本發(fā)明的恒壓閥依然可以維持長時(shí)間的吸收水蒸汽的功能，關(guān)鍵是本恒壓閥內(nèi)部沒有運(yùn)動(dòng)部件，也沒有電氣元件，完全利用材料本身的性質(zhì)，借助系統(tǒng)工作時(shí)的干空氣再生硅膠的吸濕能力，不怕震動(dòng)、不怕環(huán)境惡劣、不怕沒有電源，不需要維護(hù)等等，完美地以滿足了主纜除濕系統(tǒng)的要求。

對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)以上描述的技術(shù)方案以及構(gòu)思，做出其它各種相應(yīng)的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。