本申请涉及阀门,尤其涉及一种泄放阀、泄放阀的拆卸方法和低温储罐。
背景技术:
1、低温储罐作为液化天然气(lng)、液氧、液氮等低温介质存储的核心设备,广泛应用于能源、化工、医疗、食品等民用领域。随着低温储能技术的发展,大型低温储罐的应用日益广泛,其安全运行直接关系到生产生活秩序及人员财产安全。由于大型低温储罐体积庞大,热渗透面积显著增加,即使采用多层绝热结构,仍难以完全避免环境热量侵入,导致罐内低温介质持续蒸发产生蒸发气,引发罐内压力频繁波动;同时,介质进出罐作业、昼夜温差变化、突发火灾工况、设备故障或操作失误等因素,均会导致储罐内部压力升高。若罐内压力超过储罐的设计承压极限,会导致储罐结构损坏,引发介质泄漏、甚至爆炸等严重安全事故。因此,需要在储罐上设置可靠的压力泄放装置,即泄放阀(也称安全阀或泄压阀)。
2、在泄压过程中,高速、低温的气体介质从阀口喷出,直接冲击泄放阀的密封件的表面,如此会加速密封件的磨损,从而缩短密封件的维护周期和使用寿命。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种泄放阀、泄放阀的拆卸方法和低温储罐,能够延长第一密封件的维护周期和使用寿命。
2、为了实现上述目的,根据本申请的第一方面,提供一种泄放阀,所述泄放阀用于安装至低温储罐,所述泄放阀包括:
3、主阀组件,所述主阀组件具有第一阀口;
4、阀座组件,所述阀座组件包括阀座和第一密封件,所述阀座与所述主阀组件连接,所述阀座具有与所述第一阀口连通的第二阀口,所述第二阀口用于供所述低温储罐内的流体流出;
5、阀芯组件,所述阀芯组件朝向所述第二阀口设置;
6、导阀组件,所述导阀组件用于控制所述阀芯组件向靠近所述阀座的方向移动以密封所述第二阀口以及控制所述阀芯组件向远离所述阀座的方向移动以开启所述第二阀口;
7、其中,所述第一密封件与所述阀座连接,所述第一密封件设置于所述阀座与所述阀芯组件之间,以密封所述阀座与所述阀芯组件之间的间隙。
8、可选地,所述阀座与所述第一密封件之间设置有空腔,所述空腔用于减少所述阀座与所述第一密封件之间的接触面积。
9、可选地,所述阀座设置有通气通道,通过所述通气通道向所述空腔通入气体。
10、可选地,所述阀座组件还包括第二固定件,所述第二固定件为充气螺钉,所述充气螺钉与所述通气通道连通,通过所述充气螺钉向所述空腔通入气体。
11、可选地,所述第一密封件具有相对的第一端和第二端,所述阀座组件还包括第一固定件和第二固定件,所述第一密封件的第一端和第二端分别通过所述第一固定件和所述第二固定件固定于所述阀座。
12、可选地,所述阀座组件还包括第一压板和第二压板;
13、其中,所述第一密封件的第一端设置于所述第一压板和所述阀座之间,所述第一固定件用于将所述第一密封件和所述第一压板与所述阀座连接;
14、所述第一密封件的第二端设置于所述第二压板和所述阀座之间,所述第二固定件用于将所述第一密封件和所述第二压板与所述阀座连接。
15、可选地,所述阀座组件还包括第二密封件和第三密封件;
16、其中,所述第二密封件分别设置于所述第一密封件的第一端朝向所述第一压板和所述阀座的两侧;
17、所述第三密封件分别设置于所述第一密封件的第二端朝向所述第二压板和所述阀座的两侧。
18、可选地,所述主阀组件包括阀体和腔体,所述阀座与所述阀体可拆卸连接,所述泄放阀还包括第三固定件,所述第三固定件用于将所述阀座与所述阀体连接;和/或,
19、所述泄放阀还包括第四密封件,所述第四密封件设置于所述阀座与所述阀体之间,所述第四密封件用于密封所述阀座与所述阀体之间的间隙。
20、可选地,所述主阀组件包括阀体和腔体,所述阀芯组件包括阀瓣、连杆和隔离件,所述阀瓣和所述隔离件分别设置于所述连杆的两端,所述隔离件设置于所述腔体内,并将所述腔体划分为第一腔体和第二腔体;
21、所述导阀组件用于控制所述第二腔体与大气的通断,以控制所述第二腔体内的气压。
22、可选地,所述阀瓣背向所述隔离件的一面受到的压力为p1,所述阀瓣的受力面积为s1,所述隔离件位于所述第二腔体的一面受到的压力为p2,所述隔离件的受力面积为s2,所述阀芯组件的总受力为f,满足:f=p2×s2+g-p1×s1,其中g为所述阀芯组件的重量。
23、可选地,所述阀瓣的受力面积为s1,所述隔离件的受力面积为s2,满足:s2>s1。
24、可选地,所述导阀组件包括导阀、第一管路和第二管路,所述导阀通过所述第一管路和所述第二管路分别与所述低温储罐和所述第二腔体连通,所述导阀设置有第一排放口;
25、其中,当所述低温储罐内的气压低于所述导阀的预设值时,所述导阀处于关闭状态,所述第二腔体内的气压与所述低温储罐内的气压相等,所述阀芯组件的总受力为f,满足:f>0,所述阀瓣与所述阀座连接,以密封所述第二阀口;
26、当所述低温储罐内的气压高于所述导阀的预设值时,所述导阀开启,所述第二腔体内的流体通过所述第一排放口流出,以使所述第二腔体内的气压p2下降,当所述阀芯组件的总受力为f,满足:f=p2×s2+g-p1×s1,且f<0时,所述阀瓣与所述阀座分离,以开启所述第二阀口;
27、当所述低温储罐内的气压下降至低于所述导阀的设定值时,所述导阀关闭,所述第二腔体内的气压p2上升,当所述阀芯组件的总受力为f,再次满足:f>0时,所述阀瓣与所述阀座连接,以密封所述第二阀口。
28、根据本申请的第二方面,提供一种泄放阀的拆卸方法,应用于如上述中任意一项所述的泄放阀,所述拆卸方法包括:
29、将所述阀座组件从所述主阀组件上拆除;
30、将所述第一密封件从所述阀座上拆除。
31、根据本申请的第三方面,提供一种低温储罐,包括如上述中任意一项所述的泄放阀。
32、本申请实施例的泄放阀、泄放阀的拆卸方法和低温储罐中,泄放阀包括阀座组件和阀芯组件,阀座组件包括阀座和第一密封件,阀座具有第二阀口,阀芯组件朝向第二阀口设置,第一密封件设置于阀座与阀芯组件之间,以密封阀座与阀芯组件之间的间隙。第一密封件与阀座连接,使得在泄压过程中高速、低温的流体从第二阀口喷出时,流体对第一密封件的冲击方向为切向,如此可以减小流体对第一密封件的冲击载荷,以减少第一密封件的磨损,从而延长第一密封件的维护周期和使用寿命,进而延长泄放阀的维护周期和使用寿命,同时也可以提高第一密封件的密封效果。
33、本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种泄放阀,其特征在于,所述泄放阀用于安装至低温储罐,所述泄放阀包括:
2.根据权利要求1所述的泄放阀,其特征在于,所述阀座与所述第一密封件之间设置有空腔,所述空腔用于减少所述阀座与所述第一密封件之间的接触面积。
3.根据权利要求2所述的泄放阀,其特征在于,所述阀座设置有通气通道,通过所述通气通道向所述空腔通入气体。
4.根据权利要求3所述的泄放阀,其特征在于,所述阀座组件还包括第二固定件,所述第二固定件为充气螺钉,所述充气螺钉与所述通气通道连通,通过所述充气螺钉向所述空腔通入气体。
5.根据权利要求1所述的泄放阀,其特征在于,所述第一密封件具有相对的第一端和第二端,所述阀座组件还包括第一固定件和第二固定件,所述第一密封件的第一端和第二端分别通过所述第一固定件和所述第二固定件固定于所述阀座。
6.根据权利要求5所述的泄放阀,其特征在于,所述阀座组件还包括第一压板和第二压板;
7.根据权利要求6所述的泄放阀,其特征在于,所述阀座组件还包括第二密封件和第三密封件;
8.根据权利要求1所述的泄放阀,其特征在于,所述主阀组件包括阀体和腔体,所述阀座与所述阀体可拆卸连接,所述泄放阀还包括第三固定件,所述第三固定件用于将所述阀座与所述阀体连接;和/或,
9.根据权利要求1所述的泄放阀,其特征在于,所述主阀组件包括阀体和腔体,所述阀芯组件包括阀瓣、连杆和隔离件,所述阀瓣和所述隔离件分别设置于所述连杆的两端,所述隔离件设置于所述腔体内,并将所述腔体划分为第一腔体和第二腔体;
10.根据权利要求9所述的泄放阀,其特征在于,所述阀瓣背向所述隔离件的一面受到的压力为p1,所述阀瓣的受力面积为s1,所述隔离件位于所述第二腔体的一面受到的压力为p2,所述隔离件的受力面积为s2,所述阀芯组件的总受力为f,满足:f=p2×s2+g-p1×s1,其中g为所述阀芯组件的重量。
11.根据权利要求10所述的泄放阀,其特征在于,所述阀瓣的受力面积为s1,所述隔离件的受力面积为s2,满足:s2>s1。
12.根据权利要求10所述的泄放阀,其特征在于,所述导阀组件包括导阀、第一管路和第二管路,所述导阀通过所述第一管路和所述第二管路分别与所述低温储罐和所述第二腔体连通,所述导阀设置有第一排放口;
13.一种泄放阀的拆卸方法,其特征在于,应用于如权利要求1至12中任意一项所述的泄放阀,所述拆卸方法包括:
14.一种低温储罐,其特征在于,包括如权利要求1至12中任意一项所述的泄放阀。