高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器的製作方法
2024-02-04 07:23:18
本實用新型涉及一種保護器，具體涉及一種高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器，屬於壓力保護自動控制技術領域。
背景技術：
工業生產過程少不了壓力控制和利用，但生產過程的複雜性往往難以保證壓力源壓力的恆定，過程壓力的突然升高是整個系統和裝置的一個很嚴峻的安全隱患。輕型的精密裝置（例如測量儀表）往往對過壓特別敏感，輕則破壞裝置的性能，超大的過壓還能直接破壞裝置，使壓力介質外洩。由於外洩的壓力介質都帶有很高的壓力，對操作人員有直接的安全威脅，如果是帶壓的強腐蝕性介質（如硫酸，鹽酸等），還可能釀成重大事故，為了解決該技術問題，本領域的技術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。
技術實現要素：
為了解決上述存在的問題，本實用新型公開了一種高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器，該技術方案結構簡單、緊湊，該技術方案將所有具有壓力源的生產過程控制裝置或現場的壓力過壓保護，經過工藝壓力值機構的設置調整，可有效地實現調整壓力值的過壓保護，快速切斷過壓的壓力源，以實現對過程控制裝置或現場的安全保護，收到安全生產和保護裝置的雙重效益；為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下，高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器，其特徵在於，所述過壓保護器包括密封蓋、過壓保護器主體、閥芯組件以及彈簧組件，所述閥芯組件設置在過壓保護器柱體內，所述閥芯組件與彈簧組件構成力平衡系統。
作為本實用新型的一種改進，所述彈簧組件包括彈簧託板、彈簧、彈簧套管、彈簧調整螺塞、以及彈簧調整螺塞止定螺釘，所述彈簧設置在彈簧套管中，彈簧套管的一端設置彈簧託板，另一端設置有彈簧調整螺塞和彈簧調整螺塞止定螺釘。
作為本實用新型的一種改進，所述密封蓋上還設置有O型密封圈。
作為本實用新型的一種改進，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置在閥芯主體上。
作為本實用新型的一種改進，所述閥芯主體小端圓柱段軸向中部抽槽，用於安裝橢圓O形密封圈，實現閥腔對彈簧套管空間的動密封隔離作用；閥芯主體大端與受力盤組合夾持固定聚四氟乙烯密封圈。
作為本實用新型的一種改進，所述密封圈採用聚四氟乙烯材料，充分利用聚四氟乙烯光譜的耐腐蝕和耐高溫特性，並且密封圈設置為平板結構，提升了安裝的牢固性和技術的可靠性，並在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圓角，確保閥口關閉的密封可靠。
作為本實用新型的一種改進，所述橢圓O形密封圈採用氟橡膠材料，充分利用氟橡膠在所有彈性體中化學穩定性最高，耐介質性能最好，有著極好的耐高溫性能和優良的物理機械性能，確保了本實用新型的技術可靠性。
高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器加工方法，其特徵在於，所述製造工藝如下1）機加工密封蓋、過壓保護器主體、閥芯組件中的機械加工件、彈簧託板、彈簧、彈簧套管、彈簧調整螺塞、彈簧調整螺塞止定螺釘,檢查後應符合圖紙要求；2）將過壓保護器主體和彈簧套管定位後雷射焊接連接；3）裝配閥芯組件：清理閥芯主體，帶潤滑油將橢圓O形圈裝入圓柱中段槽中；將平板結構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滑油裝入焊接後的主體；5）裝入密封蓋組件，擰緊； 6）往彈簧套管內裝入彈簧託板、彈簧、彈簧調整螺塞；試驗檢驗：7）裝入壓力試驗臺（P1端裝入壓力試驗臺接口），P2端擰入試驗用壓力表；試驗臺加壓，旋進彈簧調整螺塞，一直到指針指示到壓力表額定示值的80%，停止螺塞的旋進，將止定螺釘裝入彈簧套管，擰緊；8）繼續加壓，此刻錶針應無加壓動作。
相對於現有技術，本實用新型的優點如下，1）整個技術方案設計巧妙，結構簡單緊湊，應用於所有具有高溫高壓，強腐蝕工況的工業生產過程控制中需要過壓保護，快速切斷壓力源的設備，現場等；2）該技術方案採用壓力平衡原理，實現彈簧機構調整控制壓力的機理，達到壓力過壓控制的目的；3）該技術方案採用特殊的裝配式閥芯組件設計，閥口PTFE密封；採用特殊的橢圓氟橡膠O型密封圈「活塞」密封機構；適用於所有具有壓力源的生產過程控制裝置或現場的壓力過壓保護，經過工藝壓力值機構的設置調整，可有效地實現調整壓力值的過壓保護，快速切斷過壓的壓力源，以實現對過程控制裝置或現場的安全保護，收到安全生產和保護裝置的雙重效益。
附圖說明
圖1、圖2為機構力平衡原理示意圖；
圖3為高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器總圖；
圖4為閥芯組件結構放大示意圖；
圖中：1、密封蓋，2、過壓保護器主體，3、閥芯組件，4、彈簧託板，5、彈簧，6、彈簧套管，7、彈簧調整螺塞，8、彈簧調整螺塞止定螺釘，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。
具體實施方式
為了加深對本實用新型的認識和理解，下面結合附圖和具體實施方式，進一步闡明本實用新型。
實施例1：
參見圖1、圖2，本實用新型的平衡原理如下：參見圖1，當件閥芯12大端受力與彈簧13設定壓力平衡時，本實用新型專利正常供液給運行裝置；見圖1，壓力源P自圖下面的入口進入，壓力介質充滿內腔，閥芯12大端受力與彈簧13設定壓力平衡時（見式1），閥芯保持位置不變，介質經間隙14，由上端O口流出，本實用新型專利保證了裝置正常運行。條件見式（1）。
R2×π×p介＝P設....................式（1）
式中：
R2 = 閥芯大端半徑的平方（cm2）
π=3.14
p介壓力源壓力(kg/cm2)
P設彈簧設定壓力(kg/cm2)
當系統壓力P突然升高，閥芯12大端受力突然加大，由於升高的壓力高於件彈簧13設定壓力時，本實用新型專利件閥芯12就突破彈簧阻力，右移關閉閥口，用於流通介質的間隙被切斷，圖中O口無介質流出。運行裝置進入被保護狀態；見圖2，條件見式（2）。
R2×π×p介＞P設....................式（2）
式中：
R2 = 閥芯大端半徑的平方（cm2）
π=3.14
p介壓力源壓力(kg/cm2)
P設彈簧設定壓力(kg/cm2)
當系統壓力P下降，件閥芯12大端受力突然隨之降低，彈簧設定壓力等於或大於閥芯大端受力，閥芯左移，閥口重新打開。
參見圖3，一種高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器，所述過壓保護器包括密封蓋1、過壓保護器主體2、閥芯組件3以及彈簧組件，所述閥芯組件設置在過壓保護器柱體內，所述閥芯組件與彈簧組件構成力平衡系統，所述彈簧組件包括彈簧託板4、彈簧5、彈簧套管6、彈簧調整螺塞7、以及彈簧調整螺塞止定螺釘8，所述彈簧設置在彈簧套管6中，彈簧套管6的一端設置彈簧託板4，另一端設置有彈簧調整螺塞7和彈簧調整螺塞止定螺釘8；所述密封蓋上還設置有O型密封圈9。該技術方案適用於所有具有壓力源的生產過程控制裝置或現場的壓力過壓保護，經過工藝壓力值機構的設置調整，可有效地實現調整壓力值的過壓保護，快速切斷過壓的壓力源，以實現對過程控制裝置或現場的安全保護，收到安全生產和保護裝置的雙重效益。
實施例2：參見圖3、圖4，作為本實用新型的一種改進，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，用於安裝橢圓O形密封圈，實現閥腔對彈簧套管空間的動密封隔離作用；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為精密機加工件，其小端圓柱段裝橢圓O形密封圈後與附圖3的過壓保護器主體2內孔配合，形成「活塞」裝置，可推動閥口開啟和關閉，受力盤304也為機加工件，大端面是介質受力端，是閥芯運行的敏感執行端面，背面設計了連接螺柱，與閥芯主體301連接，用於固定和夾持聚四氟乙烯閥芯密封圈303。小端圓柱直徑為φ6，由於截面很小，採用常規的O型密封圈，規範的密封圈槽深，將顯著削弱主體機械強度和剛性，本實用新型的特徵之一是，專門設計了橢圓截面的O形密封圈作為本實用新型的動密封件，既保證了密封圈壓縮後的面積，又減少了槽深，保證了主體「活塞」段的機械強度和剛性。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
實施例3：參見圖3、圖4，作為本實用新型的一種改進，所述密封圈303採用聚四氟乙烯材料，充分利用聚四氟乙烯光譜的耐腐蝕和耐高溫特性，並且密封圈設置為平板結構，提升了安裝的牢固性和技術的可靠性，並在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圓角，確保閥口關閉的密封可靠。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
實施例4：參見圖3、圖4，作為本實用新型的一種改進，所述橢圓O形密封圈9採用氟橡膠材料。充分利用氟橡膠在所有彈性體中化學穩定性最高，耐介質性能最好，有著極好的耐高溫性能和優良的物理機械性能，確保了本實用新型的技術可靠性。其餘結構和優點與實施例1完全相同。
實施例5：參見圖3、圖4，高溫高壓耐強腐蝕過壓保護器加工方法，所述製造工藝如下1）機加工密封蓋1、過壓保護器主體2、閥芯組件3中的機械加工件、彈簧託板4、彈簧5、彈簧套管6、彈簧調整螺塞7、彈簧調整螺塞止定螺釘8,檢查後應符合圖紙要求；2）將過壓保護器主體2和彈簧套管6定位後雷射焊接連接；3）裝配閥芯組件3：清理閥芯主體，帶潤滑油將橢圓O形圈裝入圓柱中段槽中；將平板結構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滑油裝入焊接後的主體；5）裝入密封蓋1組件（01/09），擰緊；6）往彈簧套管內裝入彈簧託板4/彈簧5/彈簧調整螺塞7；試驗檢驗：7）裝入壓力試驗臺（P1端裝入壓力試驗臺接口），P2端擰入試驗用壓力表；試驗臺加壓，旋進彈簧調整螺塞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，將止定螺釘裝入彈簧套管8，擰緊；8）繼續加壓，此刻錶針應無加壓動作。
參見圖3、圖4,圖中P1為壓力源入口，P2為壓力介質出口，圖中雙點化線繪製的裝置是模擬安裝於過壓保護器出口的Y150壓力表，構件運行機理：見附圖1，圖中Ps是彈簧調整後形成的力，將閥芯組件推往左側，出現前述如圖1的間隙14，閥口開啟；壓力源由P1進入閥腔，經間隙14，由P2出，這時的條件是圖中壓力源PA=Ps。
當進入P1壓力源壓力陡升，受力盤304表面增力，PA＞Ps，即閥芯受力盤增力後的總推力大於設定的彈簧壓力，彈簧被壓縮，閥芯組件右移，閥口關閉，從而實現切斷P2出口的壓力源。
當進入P1壓力源壓力下降，受力盤304表面減力，恢復PA=Ps狀態，彈簧設定壓力恢復，閥芯組件重新左移，閥口重新開啟，壓力介質重新從P2出口流出；如此反覆。
本實用新型還可以將實施例2、3、4所述技術特徵中的至少一個與實施例1組合形成新的實施方式。
需要說明的是，上述實施例僅僅是本實用新型的較佳實施例，並沒有用來限定本實用新型的保護範圍，在上述技術方案的基礎上作出的等同替換或者替代，均屬於本實用新型的保護範圍。