本實(shí)用新型涉及輸氣管道技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種管道熔斷保護(hù)閥。
背景技術(shù):
在天然氣運(yùn)輸管道以及液化氣鋼瓶管道的使用過(guò)程中,由于管道老舊或使用者操作不當(dāng)?shù)纫蛩?,往往容易發(fā)生氣體泄露等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸等險(xiǎn)情的發(fā)生。若待險(xiǎn)情發(fā)生之后再去關(guān)閉管道,一方面,險(xiǎn)情已發(fā)生,其所造成了損失已無(wú)可挽回;另一方面,已存在以及有可能進(jìn)一步擴(kuò)大的險(xiǎn)情,又有可能會(huì)對(duì)實(shí)施關(guān)閉行為的人員造成一定的人身傷害,導(dǎo)致無(wú)法及時(shí)關(guān)閉管道以控制險(xiǎn)情的進(jìn)一步擴(kuò)大。
因此,如何提供一種可在險(xiǎn)情發(fā)生前或發(fā)生時(shí)自動(dòng)關(guān)閉管道通氣的裝置,仍是本領(lǐng)域的技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的是提供一種可在險(xiǎn)情發(fā)生前或發(fā)生時(shí)自動(dòng)關(guān)閉輸氣管道通氣的管道熔斷保護(hù)閥。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型提供一種管道熔斷保護(hù)閥,包括閥體,所述閥體具有進(jìn)氣口、出氣口和連通所述進(jìn)氣口和所述出氣口的閥口,所述閥體內(nèi)部設(shè)有易熔金屬環(huán);所述易熔金屬環(huán)的一側(cè)設(shè)有彈簧,且所述彈簧處于壓縮狀態(tài),所述易熔金屬環(huán)與所述閥口之間還設(shè)有密封閥芯;所述易熔金屬環(huán)熔化后,所述彈簧伸長(zhǎng)以推動(dòng)所述密封閥芯向所述閥口移動(dòng),并使得所述密封閥芯封堵所述閥口。
本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥,在使用時(shí),其可以設(shè)置于輸氣管道的前端,即氣源中的氣體首先通過(guò)該管道熔斷保護(hù)閥,然后進(jìn)入輸氣管道中。若輸氣管道中即將發(fā)生火災(zāi)或爆炸等險(xiǎn)情時(shí),管道內(nèi)部的溫度會(huì)有所升高,一般而言,可燃?xì)獾娜键c(diǎn)(液化石油氣、天然氣以及煤氣等)普遍在200℃以上,而易熔金屬環(huán)所用合金的熔點(diǎn)則普遍在70~160℃之間,即輸氣管道中的可燃?xì)庠诒稽c(diǎn)燃前,易熔金屬環(huán)即可熔化,進(jìn)而使得處于壓縮狀態(tài)的彈簧得以伸長(zhǎng)并推動(dòng)密封閥芯向閥口移動(dòng)以封堵閥口,從而切斷可燃?xì)獾墓?yīng),使得險(xiǎn)情可以消弭于發(fā)生之前。
另外,若險(xiǎn)情發(fā)生地點(diǎn)位于輸氣管道的末端或距離該管道熔斷保護(hù)閥較遠(yuǎn)的位置時(shí),上述易熔金屬環(huán)或許不能在險(xiǎn)情發(fā)生前及時(shí)熔斷,但隨著險(xiǎn)情的發(fā)生,輸氣管道中的溫度急劇升高,易熔金屬環(huán)仍可在險(xiǎn)情擴(kuò)散至氣源之前熔斷,進(jìn)而使得處于壓縮狀態(tài)的彈簧推動(dòng)密封閥芯移動(dòng)以封堵閥口,從而切斷可燃?xì)獾墓?yīng),以將險(xiǎn)情控制于一定的范圍之內(nèi)。
可選地,所述易熔金屬環(huán)均設(shè)于所述進(jìn)氣口與所述閥口之間。
可選地,還包括密封環(huán),所述密封環(huán)設(shè)于所述閥口處,且所述密封環(huán)的外周壁與所述閥體的內(nèi)周壁周向密封接觸;所述易熔金屬環(huán)熔化后,所述彈簧伸長(zhǎng)以推動(dòng)所述密封閥芯向所述密封環(huán)移動(dòng),并使得所述密封閥芯封堵所述密封環(huán)。
可選地,所述密封環(huán)朝向所述密封閥芯的一面為內(nèi)凹的圓臺(tái)面。
可選地,所述閥口處設(shè)有第一環(huán)形臺(tái)階,所述密封環(huán)卡接于所述第一環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面;所述密封環(huán)與所述進(jìn)氣口之間設(shè)有第二環(huán)形臺(tái)階,所述易熔金屬環(huán)抵靠于所述第二環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面。
可選地,所述易熔金屬環(huán)朝向所述彈簧的一面設(shè)有環(huán)形開口,所述彈簧的一端卡入所述環(huán)形開口。
可選地,所述易熔金屬環(huán)的材質(zhì)為伍德合金。
可選地,所述彈簧為兩段式彈簧,其靠近所述易熔金屬環(huán)的一段的直徑小于另一段的直徑。
可選地,所述閥體的出氣口的一端的外周壁設(shè)有外螺紋。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1中的附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
1閥體、11進(jìn)氣口、12出氣口、13閥口、2限位環(huán)、3彈簧、4易熔金屬環(huán)、5密封閥芯、6密封環(huán)
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考圖1,圖1為本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥的一種具體實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,本實(shí)用新型提供一種管道熔斷保護(hù)閥,包括閥體1,該閥體1具有進(jìn)氣口11、出氣口12和連通進(jìn)氣口11和出氣口12的閥口13,閥體1內(nèi)部設(shè)有易熔金屬環(huán)4。易熔金屬環(huán)4的一側(cè)設(shè)有彈簧3,且該彈簧3處于壓縮狀態(tài),上述易熔金屬環(huán)4與閥口13之間還設(shè)有密封閥芯5。
當(dāng)輸氣管道發(fā)生險(xiǎn)情時(shí),易熔金屬環(huán)4熔化,處于壓縮狀態(tài)的彈簧3伸長(zhǎng)以推動(dòng)密封閥芯5向閥口13移動(dòng),并使得該密封閥芯5封堵上述閥口13。
本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥,在使用時(shí),其可以設(shè)置于輸氣管道的前端,即氣源中的氣體首先通過(guò)該管道熔斷保護(hù)閥,然后進(jìn)入輸氣管道中。若輸氣管道中即將發(fā)生火災(zāi)或爆炸等險(xiǎn)情時(shí),管道內(nèi)部的溫度會(huì)有所升高,一般而言,液化石油氣、天然氣以及煤氣等可燃?xì)獾娜键c(diǎn)普遍在250℃以上,而易熔金屬環(huán)4所用合金的熔點(diǎn)則普遍在70℃~160℃之間,即輸氣管道中的可燃?xì)庠诒稽c(diǎn)燃前,易熔金屬環(huán)4即可熔化,進(jìn)而使得處于壓縮狀態(tài)的彈簧3得以伸長(zhǎng)并推動(dòng)密封閥芯5向閥口13移動(dòng)以封堵閥口13,從而切斷可燃?xì)獾墓?yīng),使得險(xiǎn)情可以消弭于發(fā)生之前。
另外,若險(xiǎn)情發(fā)生地點(diǎn)位于輸氣管道的末端或距離該管道熔斷保護(hù)閥較遠(yuǎn)的位置時(shí),上述易熔金屬環(huán)4或許不能在險(xiǎn)情發(fā)生前及時(shí)熔斷,但隨著險(xiǎn)情的發(fā)生,輸氣管道中的溫度急劇升高,易熔金屬環(huán)4仍可在險(xiǎn)情擴(kuò)散至氣源之前熔斷,進(jìn)而使得處于壓縮狀態(tài)的彈簧3推動(dòng)密封閥芯5移動(dòng)以封堵閥口13,從而切斷可燃?xì)獾墓?yīng),以將險(xiǎn)情控制于一定的范圍之內(nèi)。
應(yīng)當(dāng)理解,當(dāng)密封閥芯5封堵住閥口13時(shí),上述彈簧3仍然處于壓縮狀態(tài),以為密封閥芯5提供持久的彈性力,從而使得密封閥芯5可穩(wěn)定地封堵于閥口13;且上述密封閥芯5可以為球形閥芯,以便于其在閥體1內(nèi)部的移動(dòng),當(dāng)然,該密封閥芯5也可以為形狀的閥芯,只要在彈簧3的推動(dòng)下可封堵閥口13即可。在具體實(shí)施時(shí),可在整個(gè)輸氣線路中的不同位置分別設(shè)置本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥,以對(duì)整個(gè)輸氣線路進(jìn)行全面的保護(hù),以最大可能地將險(xiǎn)情消弭于發(fā)生之前。
實(shí)際上,上述閥體1的內(nèi)部還可以設(shè)置限位環(huán)2,彈簧3可以設(shè)于限位環(huán)2與易熔金屬環(huán)3之間。當(dāng)然,上述閥體1內(nèi)也可以不設(shè)置限位環(huán)2,此時(shí),彈簧2的兩端將分別抵靠于閥體1的內(nèi)周壁以及易熔金屬環(huán)4,閥體1的內(nèi)周壁可以具有沿徑向向內(nèi)突出的環(huán)形凸塊,以對(duì)彈簧2的一端形成限位。但比較而言,設(shè)置限位環(huán)2的技術(shù)方案(即附圖1中的方案),安裝過(guò)程中各零部件的尺寸相互不干涉,更便于彈簧3以及易熔金屬環(huán)4的安裝。
以圖1為視角,上述限位環(huán)2和易熔金屬環(huán)4均可以設(shè)于進(jìn)氣口11與閥口13之間。如此,易熔金屬環(huán)4熔化時(shí),彈簧3的伸長(zhǎng)方向以及密封閥芯5的移動(dòng)方向與可燃?xì)獾牧鲃?dòng)方向相一致,當(dāng)密封閥芯5抵靠于閥口13時(shí),密封閥芯5同時(shí)受到彈簧3的彈性力以及可燃?xì)獾耐苿?dòng)力作用,以使得該密封閥芯5可更為穩(wěn)定地封堵于閥口13。當(dāng)然,上述限位環(huán)2和易熔金屬環(huán)4也可以設(shè)于出氣口12與閥口13之間,反映于圖1中,即可將該管道熔斷保護(hù)閥的左端作為出氣端,而右端作為進(jìn)氣端。當(dāng)易熔金屬環(huán)4熔化時(shí),彈簧3仍可推動(dòng)密封閥芯5向閥口13移動(dòng),但此時(shí),密封閥芯5將同時(shí)受到彈簧3的彈性力和閥體1內(nèi)部可燃?xì)饬鲃?dòng)所帶來(lái)的阻擋力。為保證密封閥芯5可穩(wěn)定地封堵住閥口13,當(dāng)密封閥芯5抵靠于閥口13時(shí),彈簧3的彈性力需大于可燃?xì)饬鲃?dòng)所帶來(lái)的阻力,即需要使用彈性性能更好的彈簧3來(lái)提供更大的彈性力。
上述管道熔斷保護(hù)閥還可以包括密封環(huán)6,密封環(huán)6設(shè)于閥口13處,且密封環(huán)6的外周壁與閥體1的內(nèi)周壁周向密封接觸。在使用過(guò)程中,當(dāng)易熔金屬環(huán)4熔化后,彈簧3伸長(zhǎng)并推動(dòng)密封閥芯5向密封環(huán)6移動(dòng),以使得密封閥芯5可以封堵密封環(huán)6。
應(yīng)當(dāng)知曉,閥體1與密封閥芯5一般由鋼制材料制備,而密封環(huán)6的材質(zhì)一般為天然橡膠、合成橡膠或金屬橡膠等,具有較高的彈性和密封性能,當(dāng)彈簧3推動(dòng)密封閥芯5抵靠于密封環(huán)6時(shí),相較于直接抵靠于閥體1,密封閥芯5可以與密封環(huán)6更加緊密貼合,以完全封堵密封環(huán)6,從而徹底切斷可燃?xì)獾墓?yīng),以使得險(xiǎn)情消弭于發(fā)生之前或?qū)⑵浞€(wěn)定地控制于一定的范圍之內(nèi)。
具體而言,上述密封環(huán)6朝向密封閥芯5的一面可以設(shè)置為內(nèi)凹的圓臺(tái)面,當(dāng)彈簧3推動(dòng)該密封閥芯5向密封環(huán)6移動(dòng)時(shí),該密封閥芯5可沿著該圓臺(tái)面逐步向該密封環(huán)6的內(nèi)環(huán)靠近,進(jìn)而容易地對(duì)密封環(huán)6的內(nèi)環(huán)進(jìn)行完整封堵。
當(dāng)然,上述密封環(huán)6朝向密封閥芯5的一面也可以設(shè)置為圓環(huán)面,此時(shí),在彈簧3推動(dòng)該密封閥芯5向密封環(huán)6移動(dòng)的過(guò)程中,密封閥芯5首先抵靠于該密封環(huán)6的內(nèi)環(huán)底部的一點(diǎn),在彈簧3的彈性力的進(jìn)一步作用下,該密封閥芯5可以該點(diǎn)為支點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),進(jìn)而也可以完整地封堵上述密封環(huán)6的內(nèi)環(huán)。但顯然,當(dāng)密封環(huán)6朝向密封閥芯5的一面為內(nèi)凹的圓臺(tái)面時(shí),推動(dòng)密封閥芯5以封堵密封環(huán)6所需的力更小,使用彈性性能較小的彈簧3即可推動(dòng)密封閥芯5以封堵密封環(huán)6,有利于節(jié)約成本,且封堵過(guò)程更為容易。
如圖1所示,上述閥口13處可以設(shè)有第一環(huán)形臺(tái)階,使得密封環(huán)6可以卡接于第一環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)密封環(huán)6在閥體1內(nèi)部的軸向定位。在具體安裝時(shí),上述密封環(huán)6的外徑可以略大于第一環(huán)形臺(tái)階處的閥體1的內(nèi)徑,進(jìn)而依靠二者之間的過(guò)盈配合將密封環(huán)6固定于閥口13處;當(dāng)然,上述密封環(huán)6的外徑也可以等于或略小于第一環(huán)形臺(tái)階處的閥體1的內(nèi)徑,此時(shí),還可采用粘結(jié)等方式將密封環(huán)6固定于閥口13。
上述密封環(huán)6與進(jìn)氣口11之間還可以設(shè)有第二環(huán)形臺(tái)階,易熔金屬環(huán)4抵靠于第二環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面,第二環(huán)形臺(tái)階和第一環(huán)形臺(tái)階之間形成第一腔室,上述密封閥芯5設(shè)于該第一腔室中,且該密封閥芯5的直徑小于該第一腔室的徑向尺寸。
在具體安裝時(shí),上述易熔金屬環(huán)4的外徑可以略大于第二環(huán)形臺(tái)階處閥體1的內(nèi)徑,進(jìn)而依靠二者之間的過(guò)盈配合將易熔金屬環(huán)4固定于第二環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面;當(dāng)然,上述易熔金屬環(huán)4的外徑也可以小于或等于第二環(huán)形臺(tái)階處閥體1的內(nèi)徑,此時(shí),由于該易熔金屬環(huán)4朝向限位環(huán)2的一面承受有來(lái)自彈簧3的彈性力作用,只需易熔金屬環(huán)4的外徑大于上述第一腔室在第二環(huán)形臺(tái)階處的內(nèi)徑,該易熔金屬環(huán)4即可自然地抵靠于第二環(huán)形臺(tái)階的臺(tái)階面,從而實(shí)現(xiàn)該易熔金屬環(huán)4的軸向定位。
進(jìn)一步地,上述易熔金屬環(huán)4朝向彈簧3的一面可以設(shè)有環(huán)形開口,彈簧3的一端可以卡入該環(huán)形開口中,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)該彈簧3的徑向定位,以便于彈簧3的安裝和固定。
同時(shí),上述環(huán)形開口的設(shè)置,也使得直接承受彈簧3彈性力作用的易熔金屬環(huán)4的厚度變薄,一旦有火災(zāi)或爆炸等險(xiǎn)情發(fā)生時(shí),與彈簧3相抵靠的環(huán)形開口底部的易熔金屬環(huán)4可以較快地熔化完全,以使得彈簧3可以及時(shí)地推動(dòng)密封閥芯5并封堵密封環(huán)6。
另一方面,上述環(huán)形開口外周壁的易熔金屬環(huán)4也可對(duì)該彈簧3起到一定的支撐作用,當(dāng)環(huán)形開口底部的易熔金屬環(huán)4熔化完全時(shí),該環(huán)形開口外周壁的易熔金屬環(huán)4由于較厚尚未熔化完全,可避免抵靠于易熔金屬環(huán)4的彈簧3因重力作用而下垂并抵靠于第二環(huán)形臺(tái)階的現(xiàn)象。
具體地,上述易熔金屬環(huán)4的材質(zhì)可以為伍德合金,伍德合金的熔點(diǎn)為75℃,遠(yuǎn)低于一般可燃?xì)獾娜键c(diǎn)。在使用時(shí),一旦輸氣管道中的溫度有所提高,上述易熔金屬環(huán)4即可迅速熔化,從而最大可能地使險(xiǎn)情消弭于發(fā)生之前。當(dāng)然,上述易熔金屬環(huán)4也可采用其他種類的易熔合金,在具體實(shí)施時(shí),本領(lǐng)域的技術(shù)人員可結(jié)合使用成本、使用效果等多方面因素而選用合適的材料。
仍以圖1為視角,上述易熔金屬環(huán)4與進(jìn)氣口11之間還可以設(shè)有第三環(huán)形臺(tái)階,第三環(huán)形臺(tái)階與第二環(huán)形臺(tái)階之間形成第二腔室,進(jìn)氣口11與第三環(huán)形臺(tái)階則形成第三腔室,上述限位環(huán)2設(shè)于第三腔室中。
詳細(xì)地,上述限位環(huán)2的外周壁可以設(shè)有外螺紋,第三腔室的內(nèi)部設(shè)有內(nèi)螺紋,限位環(huán)2可以螺紋連接于閥體1的內(nèi)部,以便于限位環(huán)2的安裝與拆卸,同時(shí),還能夠限制限位環(huán)2與彈簧3朝向進(jìn)氣口11運(yùn)動(dòng),保證輸氣管道發(fā)生險(xiǎn)情時(shí),彈簧3朝向圓形閥芯5的方向伸長(zhǎng)。
在具體安裝時(shí),可先將彈簧3自進(jìn)氣口11插入閥體1內(nèi),并使之抵靠于易熔金屬環(huán)4的環(huán)形切口中,然再擰入限位環(huán)2,并調(diào)節(jié)限位環(huán)2的擰入量,以控制彈簧3的壓縮狀態(tài),而上述第三環(huán)形臺(tái)階的設(shè)置則可避免限位環(huán)2的擰入量過(guò)大,而對(duì)彈簧3所造成的損傷。
另一方面,位于限位環(huán)2與進(jìn)氣口11之間的內(nèi)螺紋,也可用于該管道熔斷保護(hù)閥與氣源或上游輸氣管道的對(duì)接,如此,無(wú)需再設(shè)置額外的安裝部件,即可完成與上游設(shè)備的對(duì)接,從而大幅減輕本實(shí)用新型所提供管道熔斷保護(hù)閥的重量,同時(shí)也可提高安裝效率。
相應(yīng)地,上述閥體1的出氣口12的一端,其外周壁也可以設(shè)有外螺紋,進(jìn)而與下游的輸氣管道相對(duì)接。在具體實(shí)施時(shí),該管道熔斷保護(hù)閥的外徑可以與輸氣管道的外徑相匹配,以使得安裝于輸氣線路中的管道熔斷保護(hù)閥與其他輸氣管道更為協(xié)調(diào),安裝結(jié)構(gòu)更為美觀。
上述彈簧3也可以為兩段式彈簧,其靠近限位環(huán)2的一段可稱之為前段,另一段則可稱之為后段。應(yīng)當(dāng)理解,在易熔金屬環(huán)4熔化后,后段需從第二腔室伸入第一腔室中,而由于第二環(huán)形臺(tái)階的存在,使得第一腔室的徑向尺寸小于第二腔室的尺寸,因此,后段的直徑需小于第一腔室的內(nèi)徑。
基于此,可設(shè)置為前段的直徑大于后段的直徑,以避免二者直徑相同時(shí)彈簧3整體較細(xì)容易彎折的現(xiàn)象,此時(shí),當(dāng)易熔金屬環(huán)4熔化后,前段較之后段具有更強(qiáng)的保持平直的能力,從而可較大程度的避免后段抵靠于第二環(huán)形臺(tái)階而不能進(jìn)入第一腔室的現(xiàn)象,以保證本實(shí)用新型所提供的管道熔斷保護(hù)閥在險(xiǎn)情發(fā)生前或發(fā)生時(shí)可以及時(shí)地切斷輸氣管道的供氣。
以上僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。