高温高压耐强腐蚀过压保护器的制作方法

本实用新型涉及一种保护器，具体涉及一种高温高压耐强腐蚀过压保护器，属于压力保护自动控制技术领域。

背景技术：

工业生产过程少不了压力控制和利用，但生产过程的复杂性往往难以保证压力源压力的恒定，过程压力的突然升高是整个系统和装置的一个很严峻的安全隐患。轻型的精密装置（例如测量仪表）往往对过压特别敏感，轻则破坏装置的性能，超大的过压还能直接破坏装置，使压力介质外泄。由于外泄的压力介质都带有很高的压力，对操作人员有直接的安全威胁，如果是带压的强腐蚀性介质（如硫酸，盐酸等），还可能酿成重大事故，为了解决该技术问题，本领域的技术人员一直尝试新的方案，但是该问题一直没有得到妥善解决。

技术实现要素：

为了解决上述存在的问题，本实用新型公开了一种高温高压耐强腐蚀过压保护器，该技术方案结构简单、紧凑，该技术方案将所有具有压力源的生产过程控制装置或现场的压力过压保护，经过工艺压力值机构的设置调整，可有效地实现调整压力值的过压保护，快速切断过压的压力源，以实现对过程控制装置或现场的安全保护，收到安全生产和保护装置的双重效益；为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下，高温高压耐强腐蚀过压保护器，其特征在于，所述过压保护器包括密封盖、过压保护器主体、阀芯组件以及弹簧组件，所述阀芯组件设置在过压保护器柱体内，所述阀芯组件与弹簧组件构成力平衡系统。

作为本实用新型的一种改进，所述弹簧组件包括弹簧托板、弹簧、弹簧套管、弹簧调整螺塞、以及弹簧调整螺塞止定螺钉，所述弹簧设置在弹簧套管中，弹簧套管的一端设置弹簧托板，另一端设置有弹簧调整螺塞和弹簧调整螺塞止定螺钉。

作为本实用新型的一种改进，所述密封盖上还设置有O型密封圈。

作为本实用新型的一种改进，所述阀芯组件包括阀芯主体、椭圆O形密封圈、聚四氟乙烯阀芯密封圈以及受力盘，所述椭圆O形密封圈、聚四氟乙烯阀芯密封圈以及受力盘设置在阀芯主体上。

作为本实用新型的一种改进，所述阀芯主体小端圆柱段轴向中部抽槽，用于安装椭圆O形密封圈，实现阀腔对弹簧套管空间的动密封隔离作用；阀芯主体大端与受力盘组合夹持固定聚四氟乙烯密封圈。

作为本实用新型的一种改进，所述密封圈采用聚四氟乙烯材料，充分利用聚四氟乙烯光谱的耐腐蚀和耐高温特性，并且密封圈设置为平板结构，提升了安装的牢固性和技术的可靠性，并在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圆角，确保阀口关闭的密封可靠。

作为本实用新型的一种改进，所述椭圆O形密封圈采用氟橡胶材料，充分利用氟橡胶在所有弹性体中化学稳定性最高，耐介质性能最好，有着极好的耐高温性能和优良的物理机械性能，确保了本实用新型的技术可靠性。

高温高压耐强腐蚀过压保护器加工方法，其特征在于，所述制造工艺如下1）机加工密封盖、过压保护器主体、阀芯组件中的机械加工件、弹簧托板、弹簧、弹簧套管、弹簧调整螺塞、弹簧调整螺塞止定螺钉,检查后应符合图纸要求；2）将过压保护器主体和弹簧套管定位后激光焊接连接；3）装配阀芯组件：清理阀芯主体，带润滑油将椭圆O形圈装入圆柱中段槽中；将平板结构的聚四氟乙烯密封件按图纸要求的方向，装入阀芯主体大端，装上受力盘，拧紧；4）阀芯组件小端圆柱段带润滑油装入焊接后的主体；5）装入密封盖组件，拧紧； 6）往弹簧套管内装入弹簧托板、弹簧、弹簧调整螺塞；试验检验：7）装入压力试验台（P1端装入压力试验台接口），P2端拧入试验用压力表；试验台加压，旋进弹簧调整螺塞，一直到指针指示到压力表额定示值的80%，停止螺塞的旋进，将止定螺钉装入弹簧套管，拧紧；8）继续加压，此刻表针应无加压动作。

相对于现有技术，本实用新型的优点如下，1）整个技术方案设计巧妙，结构简单紧凑，应用于所有具有高温高压，强腐蚀工况的工业生产过程控制中需要过压保护，快速切断压力源的设备，现场等；2）该技术方案采用压力平衡原理，实现弹簧机构调整控制压力的机理，达到压力过压控制的目的；3）该技术方案采用特殊的装配式阀芯组件设计，阀口PTFE密封；采用特殊的椭圆氟橡胶O型密封圈“活塞”密封机构；适用于所有具有压力源的生产过程控制装置或现场的压力过压保护，经过工艺压力值机构的设置调整，可有效地实现调整压力值的过压保护，快速切断过压的压力源，以实现对过程控制装置或现场的安全保护，收到安全生产和保护装置的双重效益。

附图说明

图1、图2为机构力平衡原理示意图；

图3为高温高压耐强腐蚀过压保护器总图；

图4为阀芯组件结构放大示意图；

图中：1、密封盖，2、过压保护器主体，3、阀芯组件，4、弹簧托板，5、弹簧，6、弹簧套管，7、弹簧调整螺塞，8、弹簧调整螺塞止定螺钉，9、O型密封圈，301、阀芯主体，302、椭圆O形密封圈，303、聚四氟乙烯阀芯密封圈，304、受力盘。

具体实施方式

为了加深对本实用新型的认识和理解，下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型。

实施例1：

参见图1、图2，本实用新型的平衡原理如下：参见图1，当件阀芯12大端受力与弹簧13设定压力平衡时，本实用新型专利正常供液给运行装置；见图1，压力源P自图下面的入口进入，压力介质充满内腔，阀芯12大端受力与弹簧13设定压力平衡时（见式1），阀芯保持位置不变，介质经间隙14，由上端O口流出，本实用新型专利保证了装置正常运行。条件见式（1）。

R²×π×p_介＝P_设....................式（1）

式中：

R² = 阀芯大端半径的平方（cm²）

π=3.14

p_介压力源压力(kg/cm²)

P_设弹簧设定压力(kg/cm²)

当系统压力P突然升高，阀芯12大端受力突然加大，由于升高的压力高于件弹簧13设定压力时，本实用新型专利件阀芯12就突破弹簧阻力，右移关闭阀口，用于流通介质的间隙被切断，图中O口无介质流出。运行装置进入被保护状态；见图2，条件见式（2）。

R²×π×p_介＞P_设....................式（2）

式中：

R² = 阀芯大端半径的平方（cm²）

π=3.14

p_介压力源压力(kg/cm²)

P_设弹簧设定压力(kg/cm²)

当系统压力P下降，件阀芯12大端受力突然随之降低，弹簧设定压力等于或大于阀芯大端受力，阀芯左移，阀口重新打开。

参见图3，一种高温高压耐强腐蚀过压保护器，所述过压保护器包括密封盖1、过压保护器主体2、阀芯组件3以及弹簧组件，所述阀芯组件设置在过压保护器柱体内，所述阀芯组件与弹簧组件构成力平衡系统，所述弹簧组件包括弹簧托板4、弹簧5、弹簧套管6、弹簧调整螺塞7、以及弹簧调整螺塞止定螺钉8，所述弹簧设置在弹簧套管6中，弹簧套管6的一端设置弹簧托板4，另一端设置有弹簧调整螺塞7和弹簧调整螺塞止定螺钉8；所述密封盖上还设置有O型密封圈9。该技术方案适用于所有具有压力源的生产过程控制装置或现场的压力过压保护，经过工艺压力值机构的设置调整，可有效地实现调整压力值的过压保护，快速切断过压的压力源，以实现对过程控制装置或现场的安全保护，收到安全生产和保护装置的双重效益。

实施例2：参见图3、图4，作为本实用新型的一种改进，所述阀芯组件包括阀芯主体301、椭圆O形密封圈302、聚四氟乙烯阀芯密封圈303以及受力盘304，所述椭圆O形密封圈302、聚四氟乙烯阀芯密封圈303以及受力盘304设置在阀芯主体301上，所述阀芯主体小端圆柱段轴向中部抽槽，用于安装椭圆O形密封圈，实现阀腔对弹簧套管空间的动密封隔离作用；阀芯主体大端与受力盘304组合夹持固定聚四氟乙烯密封圈303。组件中阀芯主体301为精密机加工件，其小端圆柱段装椭圆O形密封圈后与附图3的过压保护器主体2内孔配合，形成“活塞”装置，可推动阀口开启和关闭，受力盘304也为机加工件，大端面是介质受力端，是阀芯运行的敏感执行端面，背面设计了连接螺柱，与阀芯主体301连接，用于固定和夹持聚四氟乙烯阀芯密封圈303。小端圆柱直径为φ6，由于截面很小，采用常规的O型密封圈，规范的密封圈槽深，将显著削弱主体机械强度和刚性，本实用新型的特征之一是，专门设计了椭圆截面的O形密封圈作为本实用新型的动密封件，既保证了密封圈压缩后的面积，又减少了槽深，保证了主体“活塞”段的机械强度和刚性。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例3：参见图3、图4，作为本实用新型的一种改进，所述密封圈303采用聚四氟乙烯材料，充分利用聚四氟乙烯光谱的耐腐蚀和耐高温特性，并且密封圈设置为平板结构，提升了安装的牢固性和技术的可靠性，并在密封圈的密封部位加工出R0.5mm的圆角，确保阀口关闭的密封可靠。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例4：参见图3、图4，作为本实用新型的一种改进，所述椭圆O形密封圈9采用氟橡胶材料。充分利用氟橡胶在所有弹性体中化学稳定性最高，耐介质性能最好，有着极好的耐高温性能和优良的物理机械性能，确保了本实用新型的技术可靠性。其余结构和优点与实施例1完全相同。

实施例5：参见图3、图4，高温高压耐强腐蚀过压保护器加工方法，所述制造工艺如下1）机加工密封盖1、过压保护器主体2、阀芯组件3中的机械加工件、弹簧托板4、弹簧5、弹簧套管6、弹簧调整螺塞7、弹簧调整螺塞止定螺钉8,检查后应符合图纸要求；2）将过压保护器主体2和弹簧套管6定位后激光焊接连接；3）装配阀芯组件3：清理阀芯主体，带润滑油将椭圆O形圈装入圆柱中段槽中；将平板结构的聚四氟乙烯密封件按图纸要求的方向，装入阀芯主体大端，装上受力盘，拧紧；4）阀芯组件小端圆柱段带润滑油装入焊接后的主体；5）装入密封盖1组件（01/09），拧紧；6）往弹簧套管内装入弹簧托板4/弹簧5/弹簧调整螺塞7；试验检验：7）装入压力试验台（P1端装入压力试验台接口），P2端拧入试验用压力表；试验台加压，旋进弹簧调整螺塞7，一直到指针指示到压力表额定示值的80%，停止螺塞的旋进，将止定螺钉装入弹簧套管8，拧紧；8）继续加压，此刻表针应无加压动作。

参见图3、图4,图中P1为压力源入口，P2为压力介质出口，图中双点化线绘制的装置是模拟安装于过压保护器出口的Y150压力表，构件运行机理：见附图1，图中Ps是弹簧调整后形成的力，将阀芯组件推往左侧，出现前述如图1的间隙14，阀口开启；压力源由P1进入阀腔，经间隙14，由P2出，这时的条件是图中压力源PA=Ps。

当进入P1压力源压力陡升，受力盘304表面增力，PA＞Ps，即阀芯受力盘增力后的总推力大于设定的弹簧压力，弹簧被压缩，阀芯组件右移，阀口关闭，从而实现切断P2出口的压力源。

当进入P1压力源压力下降，受力盘304表面减力，恢复PA=Ps状态，弹簧设定压力恢复，阀芯组件重新左移，阀口重新开启，压力介质重新从P2出口流出；如此反复。

本实用新型还可以将实施例2、3、4所述技术特征中的至少一个与实施例1组合形成新的实施方式。

需要说明的是，上述实施例仅仅是本实用新型的较佳实施例，并没有用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上作出的等同替换或者替代，均属于本实用新型的保护范围。