双向保护的大风量抗爆阀的制作方法 专利技术说明

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本发明属于通风空调技术领域，涉及一种双向保护的大风量抗爆阀。背景技术：2.近年来，随着我国石油化工行业的飞速发展，作为石化企业“神经中枢”的抗爆控制室，由于其建筑物采用的是抗爆结构，且为了能抵御外部突然发生的爆炸，因此在抗爆外墙上所开设的通风空调进、排风口处需安装抗爆阀，以防止爆炸冲击波通过外墙上的洞口传入室内，从而保护室内工作人员及设备的安全。在正常情况下，抗爆阀处于开启状态，用于通风空调系统的正常进、排风。当室外发生爆炸、具有破坏性的爆炸冲击波到达时，抗爆阀会根据超压自动调节开度或关闭，阻断爆炸冲击波对建筑内部的损害。但是，当正压冲击过去后，爆炸中心由于空气散失，周围空气会迅速向中心聚集，对周围立刻形成一个负压冲击。因此，需要马上阻断负压冲击波造成的冲击。3.中国专利cn111927998a公开了一种双向保护大风量的抗爆阀，通过串联两组单向转动的阀叶来分别隔断正压和负压冲击波。其结构相对复杂，后期维护工作量较大。而且，由于大风量抗爆阀阀叶间的间距较大，阀叶在正常开启时不能防雨，需要额外安装防雨百叶或其它防雨装置。技术实现要素：4.本发明的目的是提供一种双向保护的大风量抗爆阀，以解决现有双向保护的大风量抗爆阀所存在的结构复杂、阀叶在正常开启时不能防雨的问题。5.为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：一种双向保护的大风量抗爆阀，包括阀框组件和阀叶组件，阀框组件包括由上端板、下端板、左端板和右端板围成的矩形框、设置在上端板及下端板内表面上的限位挡板，阀叶组件包括轴、与轴相连的阀叶以及设于左端板外侧的一号旋转定位片、第一连杆，阀叶组件还包括设于右端板外侧的二号旋转定位片、弹簧和定位块，每一根轴沿轴向将与其相连的阀叶分为下半部分和上半部分，顶部阀叶下半部分的宽度大于上半部分的宽度，其特征在于：阀叶组件设置一组，限位挡板设置一对，底部阀叶下半部分的宽度小于上半部分的宽度，阀叶在开启状态时，相邻的阀叶之间，上方阀叶下半部分的下部与下方阀叶上半部分的上部在通过轴的垂直平面上的投影重叠。6.采用本发明，具有如下的有益效果：1、抗爆阀只设有一组阀叶组件，结构简单，可减少制造成本、后期维护工作量与后期维护保养费用；2、阀叶在正常开启状态时能够防雨(详见具体实施方式部分的说明)，不需要额外安装防雨百叶或其它防雨装置。7.本发明的抗爆阀具备双向保护功能，能迅速隔断正压和负压冲击波；其流通面积大，在大风量流通条件下的压降小；主要用于石油化工等行业的抗爆建筑物上。8.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。附图说明9.图1是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的立体示意图；10.图2是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的正视图；11.图3是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的俯视图；12.图4是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的左视图；13.图5是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的去护板左视图；14.图6是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的去护板右视图；15.图7是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的剖视图(在图2中的a-a位置剖视)；16.图8是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在抗爆状态的立体示意图；17.图9是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在抗爆状态的去护板左视图；18.图10是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在抗爆状态的去护板右视图；19.图11是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在抗爆状态的阻挡正压冲击波的示意图(在图2中的a-a位置剖视)；20.图12是本发明的一种双向保护的大风量抗爆阀在抗爆状态的阻挡负压冲击波的示意图(在图2中的a-a位置剖视)；21.图13是本发明的另一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的去护板右视图；22.图14是本发明的另一种双向保护的大风量抗爆阀在通风状态的剖视图(在图2中的a-a位置剖视)。23.图1至图14中，相同附图标记表示相同的技术特征。附图标记表示：101—上端板；102—下端板；201—左端板；202—右端板；3—限位挡板；4—轴；5—阀叶；6—一号旋转定位片；7—第一连杆；8—二号旋转定位片；9—定位螺栓；10—拉紧螺栓；11—弹簧；12—定位块；12a—松紧螺栓螺母；13—护板；14—连杆螺栓；15—定位销；16—室外侧；17—室内侧；18—第二连杆；19—滑槽；20—螺栓孔。具体实施方式24.图1、2、3、4、5、6、7、13、14是本发明双向保护的大风量抗爆阀(简称为抗爆阀)在通风状态(阀叶5正常开启)的结构示意图。抗爆阀包括阀框组件和一组阀叶组件。阀框组件包括由设有螺栓孔20的上端板101、下端板102、左端板201和右端板202围成的矩形框、设置在上端板101和下端板102内表面上的一对限位挡板3。阀框组件可以是焊接、螺栓连接或铆接结构。限位挡板3用于限制阀叶5关闭时的过度旋转，防止冲击波过大时阀叶5反向开启。限位挡板3可以是圆形板、矩形板等。25.阀叶组件包括等距分布在矩形框内且两端分别贯穿左端板201和右端板202的轴4、设置在左端板201和右端板202之间且与轴4相连的阀叶5、竖向排列在矩形框一侧的左端板201外侧且被轴4贯穿的一号旋转定位片6、通过连杆螺栓14与一号旋转定位片6相连接的第一连杆7。轴4和一号旋转定位片6及与一号旋转定位片6相连接的第一连杆7构成一个整体，保证所有的轴4进行同步旋转。阀叶组件还包括竖向排列在矩形框另一侧的右端板202外侧且被轴4贯穿的二号旋转定位片8、设置在二号旋转定位片8上的定位螺栓9、弹簧11、设置在二号旋转定位片8上方的拉紧螺栓10、设置在二号旋转定位片8上方且在阀叶5开启时与二号旋转定位片8上侧边相接触的定位块12。定位螺栓9通过弹簧11与拉紧螺栓10相连，弹簧11将二号旋转定位片8拉住。二号旋转定位片8可随轴4旋转。阀叶5为矩形，轴4的横截面形状可以是方形、圆形或其它多边形。轴4水平设置，与阀叶5可以采用焊接、螺栓连接或铆接连接。设置定位块12的主要目的是限制阀叶5的开启角(阀叶5的开启角是指阀叶5的最大开启角)，定位块12可以是圆柱形、长方体形等。26.轴4的两端设有定位销15。一号旋转定位片6通过定位销15与矩形框一侧的左端板201的外表面相接触，并且定位销15限制一号旋转定位片6沿轴4的轴向水平移动。二号旋转定位片8通过定位销15与矩形框另一侧的右端板202的外表面接触，并且定位销15限制二号旋转定位片8沿轴4的轴向水平移动。27.每一根轴4沿轴向将与其相连的阀叶5分为下半部分和上半部分。参见图7，顶部阀叶5下半部分的宽度c(顶部阀叶5与轴4连接处的中部至顶部阀叶5底部的距离)大于上半部分的宽度d(顶部阀叶5与轴4连接处的中部至顶部阀叶5顶部的距离)，底部阀叶5下半部分的宽度h(底部阀叶5与轴4连接处的中部至底部阀叶5底部的距离)小于上半部分的宽度g(底部阀叶5与轴4连接处的中部至底部阀叶5顶部的距离)。阀叶5在开启状态时，相邻的阀叶5之间，上方阀叶5下半部分的下部与下方阀叶5上半部分的上部在通过轴4的垂直平面上的投影重叠，重叠宽度一般为50～170mm。由于上述的重叠，在抗爆阀处于通风状态时，室外夹带雨水的空气通过阀叶5之间倾斜向上的流通通道流动并撞击阀叶5，撞击起到了气水分离的作用，可阻挡室外的雨水进入室内。上述的重叠还使本发明的抗爆阀具备双向保护功能，能够隔断正压和负压冲击波。28.位于顶部阀叶5和底部阀叶5之间的阀叶5为中部阀叶5，中部阀叶5下半部分的宽度f(中部阀叶5与轴4连接处的中部至中部阀叶5底部的距离)与上半部分的宽度e(中部阀叶5与轴4连接处的中部至中部阀叶5顶部的距离)相等，一个中部阀叶5的总宽度(f+e)一般为200～400mm。29.顶部阀叶5下半部分的宽度c等于f，顶部阀叶5上半部分的宽度d一般为50～100mm(优选为50～75mm)。底部阀叶5上半部分的宽度g等于e，底部阀叶5下半部分的宽度h一般为50～100mm(优选为50～75mm)。本发明仅提到阀叶时，是指所有的阀叶。30.宽度c、e、f、g应保证，与一根轴4相连的阀叶5的顶部和底部不碰到与该根轴4相邻的轴4。31.阀叶5在开启状态时，其开启角b一般为30°～60°。开启角b为阀叶5与通过轴4的垂直平面之间的夹角。32.阀叶5在关闭状态时(抗爆阀处于抗爆状态)，相邻的阀叶5之间形成密封，具体来说是上方阀叶5的下半部分与下方阀叶5的上半部分之间接触形成密封。另外，顶部阀叶5的上半部分与上端板101内表面上的限位挡板3之间接触形成密封，底部阀叶5的下半部分与下端板102内表面上的限位挡板3之间接触形成密封。参见图9、图10、图11和图12。33.在本发明中，阀框组件可在左端板201和右端板202上设有护板13，以保护阀叶组件中的弹簧11、第一连杆7、一号旋转定位片6、二号旋转定位片8等运动构件不受外界环境的影响。34.本发明图1至图12所示的抗爆阀，定位块12是固定的(固定于右端板202外表面上)，位置不变(与cn111927998a所述的定位块相同)，从而使阀叶5的开启角无法进行现场调整，以满足不同风量下对阀叶5开启角的要求。为解决这个问题，本发明的定位块12可以是非固定的，如图13和图14所示。非固定的定位块12用松紧螺栓螺母12a夹紧在滑槽19处，滑槽19设于右端板202上。多个非固定的定位块12最好通过第二连杆18连接，以保证松紧螺栓螺母12a松开后所有定位块12沿各滑槽19同步滑动。各定位块12与第二连杆18固定连接。二号旋转定位片8一直位于第二连杆18的外侧并与之接触或不接触。使用非固定的定位块12，可以在一定范围内现场随意调整阀叶5的开启角，以满足不同风量下对阀叶5开启角的要求，同时在正常通风状态下使阀叶5不产生振动及噪音。35.本发明抗爆阀的使用情况如下：36.参见图5、6、7，正常通风时，阀叶5通过轴4和二号旋转定位片8、在弹簧11和定位块12的相互配合作用下，处于初始开启位置，气流从室外侧16通过带有一定开启角b的阀叶5之间的流通通道进入室内侧17。37.参见图8、9、10、11，当开启的阀叶5受到来自室外侧16的正压冲击波的冲击时，由于相邻的阀叶5之间、上方阀叶5下半部分的下部与下方阀叶5上半部分的上部在通过轴4的垂直平面上的投影重叠，使下方阀叶5上半部分的上部被上方阀叶5下半部分的下部遮挡，而且顶部阀叶5下半部分的宽度c大于上半部分的宽度d，从而导致顶部阀叶5和每个中部阀叶5的下半部分受到的冲击力大于上半部分受到的冲击力。所有阀叶5的上半部分与下半部分所受冲击力之差对各根轴4产生的力矩克服弹簧11的拉力通过二号旋转定位片8对各根轴4产生的力矩，使顶部阀叶5和中部阀叶5带动其所在的轴4以及该轴4上的一号旋转定位片6一同旋转，继而使第一连杆7运动；第一连杆7再带动底部阀叶5所在的轴4上的一号旋转定位片6和该轴4旋转、使底部阀叶5旋转，直到所有阀叶5处于关闭状态，阻挡正压冲击波进入室内侧17。38.参见图8、9、10、12，当开启的阀叶5受到来自室内侧17的负压冲击波的冲击时，由于相邻的阀叶5之间、上方阀叶5下半部分的下部与下方阀叶5上半部分的上部在通过轴4的垂直平面上的投影重叠，使上方阀叶5下半部分的下部被下方阀叶5上半部分的上部遮挡，而且底部阀叶5下半部分的宽度h小于上半部分的宽度g，从而导致底部阀叶5和每个中部阀叶5的上半部分受到的冲击力大于下半部分受到的冲击力。所有阀叶5的上半部分与下半部分所受冲击力之差对各根轴4产生的力矩克服弹簧11的拉力通过二号旋转定位片8对各根轴4产生的力矩，使底部阀叶5和中部阀叶5带动其所在的轴4以及该轴4上的一号旋转定位片6一同旋转，继而使第一连杆7运动；第一连杆7再带动顶部阀叶5所在的轴4上的一号旋转定位片6和该轴4旋转、使顶部阀叶5旋转，直到所有阀叶5处于关闭状态，阻挡负压冲击波进入室外侧16。39.参见图5、6、7，当正压或负压冲击波消失时，弹簧11拉动二号旋转定位片8旋转到二号旋转定位片8的上侧边与定位块12接触的位置，二号旋转定位片8带动轴4和阀叶5旋转。阀叶5旋转到初始开启位置，抗爆阀进行正常通风。40.综上所述，本发明抗爆阀在受到正压和负压冲击波的冲击时，在阀叶5的上半部分与下半部分所受的冲击力之差以及弹簧力的共同作用下，来实现阀叶5的自动关闭及复位开启。阀叶5开启时，底部靠近室外侧16，顶部靠近室内侧17。41.本发明所述的“大风量”，是指在1个标准大气压(绝对压力)、20℃，在单位阀体过流断面面积下(每平方米)、压降为100pa时，通风量不小于16000立方米/小时。42.本发明的描述中，术语“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。43.本发明的抗爆阀在使用时，安装在抗爆建筑物通风空调系统的室外进、排风口处；既可以安装在抗爆墙的外侧，也可以安装在抗爆墙的内侧，还可以嵌在抗爆墙体中间，视不同情况需要可以对工程设计予以灵活调整。阀框组件上可以额外加装通风格栅、通风弯头等配件，以防止爆炸碎片损坏阀叶5等执行机构。









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