发明内容
本发明的目的是提供一种中腔自动泄放系统及其自检测方法,以解决现有技术中存在的技术问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种中腔自动泄放系统,所述中腔自动泄放系统由第一管接头、第一连通管、第一卡套角式针型阀、第二卡套角式针型阀、检漏管、第二连通管、第三连通管、卡套式单向阀、四通阀、第四连通管、第二管接头和压力表组成;
其中,所述第一管接头右端具有管螺纹,并与阀门的阀体螺纹连接,左端通过卡套连接所述第一连通管;所述第一连通管的左端与所述第一卡套角式针型阀的右端端口连接,所述第一卡套角式针型阀的下端端口连接有所述第二连通管;
所述第二管接头右端具有管螺纹,并与所述阀体螺纹连接,左端通过卡套连接所述第四连通管,所述第四连通管的左端与所述四通阀的右端端口连接,所述四通阀的其余三个端口分别连接所述卡套式单向阀、所述第三连通管和所述压力表,所述卡套式单向阀的下端与所述第二连通管连接,其中所述卡套式单向阀沿所述四通阀至所述第二连通管的方向导通;
所述第二卡套角式针型阀的一个端口与所述第三连通管连接,所述第二卡套角式针型阀的另一个端口连接有所述检漏管。
优选地,所述第一管接头与所述阀门的上游端或下游端连接,所述第二管接头与所述阀门的阀门中腔连接。
优选地,所述第一卡套角式针型阀具备第一操作器,所述第一操作器用于打开或关闭所述第一卡套角式针型阀;所述第二卡套角式针型阀具备第二操作器,所述第二操作器用于打开或关闭所述第二卡套角式针型阀;其中,所述第一操作器和所述第二操作器均可以自动操作或手动操作。
优选地,所述中腔自动泄放系统还具备控制装置,所述控制装置用于控制执行器、所述第一操作器和所述第二操作器动作,其中所述执行器用于打开或关闭所述阀门。
优选地,所述中腔自动泄放系统还具备第一传感器、第二传感器、第三传感器和交互装置,所述控制装置分别与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述交互装置通信连接;所述第一传感器用于检测所述四通阀中的压力大小;所述第二传感器用于检测所述检漏管中存在的液体介质;所述第三传感器用于检测所述第一连通管中存在的液体介质;所述控制装置接收所述第一传感器、所述第二传感器和所述第三传感器的检测信号,并根据所述检测信号来控制所述交互装置工作。
优选地,所述卡套式单向阀包括单向阀阀体,设置在所述单向阀阀体内的单向阀阀芯,所述单向阀阀体内设置有一端抵靠在所述单向阀阀芯上的复位弹簧;所述单向阀阀芯上设置有第一凹槽,所述第一凹槽内设置有密封圈,所述单向阀阀芯上还设置有第二凹槽,所述第二凹槽内设置有铁芯;在所述单向阀阀体外侧设置有螺线管,所述螺线管用于驱动所述铁芯往复运动。
一种用于所述中腔自动泄放系统的自检测方法,包括如下步骤:
步骤一:所述控制装置控制所述执行器关闭所述阀门,同时控制所述第一操作器和所述第二操作器动作,以关闭所述第一卡套角式针型阀,并打开所述第二卡套角式针型阀;所述控制装置接收所述第二传感器的检测信号以判断所述检漏管中是否存在液体介质,若所述检漏管中不存在液体介质,则继续执行步骤二;否则控制所述交互装置处于第一工作模式;
步骤二:所述控制装置控制所述第一操作器动作,以打开所述第一卡套角式针型阀;所述控制装置接收所述第二传感器的检测信号以判断所述检漏管中是否存在液体介质,若所述检漏管中不存在液体介质,则继续执行步骤三;否则控制所述交互装置处于第二工作模式;
步骤三:所述控制装置控制所述第二操作器动作,以关闭所述第二卡套角式针型阀,随后控制所述执行器首先打开所述阀门,并持续指定时间后,关闭所述阀门,使所述阀门中腔带压;所述控制装置接收所述第三传感器的检测信号以判断所述第一连通管中是否存在泄放的液体介质,根据接收的信号控制所述交互装置处于第三工作模式或第四工作模式。
优选地,所述第一工作模式为所述交互装置显示“自检中止,阀门未处于正常工作状态,请及时排查”;
所述第二工作模式为所述交互装置显示“卡套式单向阀密封故障,请及时处理”;
当检测到所述第一连通管中存在泄放的液体介质时,所述控制装置控制所述交互装置处于所述第三工作模式,所述第三工作模式为所述交互装置显示“设备自检测完成,功能正常”;
当检测到所述第一连通管中不存在泄放的液体介质时,所述控制装置控制所述交互装置处于所述第四工作模式,所述第四工作模式为所述交互装置显示“卡套式单向阀功能故障,请及时排查”。
优选地,在所述控制装置控制所述交互装置处于所述第一工作模式时,所述交互装置还显示“是否确认排查”按钮,以提示技术人员是否进行排查操作,当所述技术人员选择确认进行排查后,所述控制装置关闭所述第二卡套角式针型阀,并控制所述执行器动作,以执行至少一次打开和关闭所述阀门的操作。
优选地,在所述控制装置控制所述交互装置处于所述第四工作模式时,所述交互装置还显示“是否确认排查”按钮,以提示技术人员是否进行排查操作,当所述技术人员选择确认进行排查后,所述控制装置控制所述螺线管通电,以驱动所述单向阀阀芯往复运动。
与现有技术相比,本发明提供的一种中腔自动泄放系统及其自检测方法具备如下有益的技术效果:
1、本发明提供了一种结构简单,高度集成化的中腔自动泄放系统,可实现阀门中腔超压后自动进行压力泄放并且可对超压压力进行观测,以便技术人员及时处理,保证阀门安全运行。
2、在阀门处于关闭状态时,利用中腔自动泄放系统提供的取样口,对运输的液体介质进行取样,以便技术人员及时了解运输的液体介质的品质,以及方便后续对液体介质的品质进行分析。
3、本发明提供的中腔自动泄放系统具备控制装置,控制装置可以控制第一卡套角式针型阀和第二卡套角式针型阀进行不同的操作,对阀门的各项密封性能和功能是否正常、中腔自动泄放系统的各项密封性能和功能是否正常进行自检测,并告知技术人员及时做出正确的处理操作。
4、本发明提供的中腔自动泄放系统的自检测方法,不仅能够根据接收的检测信号,简单有效地确认阀门的各项密封性能和功能是否正常,还能根据接收的不同检测信号控制交互装置做出不同的响应动作,以便及时排除阀门和卡套式单向阀的功能故障,保证中腔自动泄放系统处于正常工作状态。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
因此,以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,这类术语仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例一
如图1-图3所示,本发明提供了一种用于开关阀的中腔自动泄放系统1,该中腔自动泄放系统1由第一管接头11、第一连通管12、第一卡套角式针型阀13、第二卡套角式针型阀14、检漏管15、第二连通管16、第三连通管17、卡套式单向阀18、四通阀19、第四连通管20、第二管接头21和压力表191等组成;
其中,第一管接头11右端具有管螺纹,并与开关阀3的阀体螺纹连接,左端通过卡套连接第一连通管12;第一连通管12的左端与第一卡套角式针型阀13的右端端口连接,第一卡套角式针型阀13的下端端口连接有第二连通管16。
第二管接头21右端具有管螺纹,并与阀体螺纹连接,左端通过卡套连接第四连通管20,第四连通管20的左端与四通阀19的右端端口连接,四通阀19的其余三个端口分别连接卡套式单向阀18、第三连通管17和压力表191,卡套式单向阀18的下端与第二连通管16连接,其中卡套式单向阀18沿四通阀19至第二连通管16的方向导通。
第二卡套角式针型阀14的一个端口与第三连通管17连接,第二卡套角式针型阀14的另一个端口连接有检漏管15。
如图2所示,在开关阀3的阀体上,对应上游阀腔、阀门中腔和下游阀腔的位置设置有螺纹泄压孔。该中腔自动泄放系统1的第一管接头11与上游阀腔处的螺纹泄压孔连接,第二管接头21与阀门中腔处的螺纹泄压孔连接,下游阀腔处的螺纹泄压孔采用堵头2进行封堵。使用时,由执行器(图中未示出)提供的驱动力使开关阀3打开或者关闭。
当开关阀3处于关闭状态时,开关阀3的上游端和下游端被阀芯隔断,整个阀门中腔将形成一个封闭区域。如果此时由于温度变化或其他原因使液体介质由液态转变为气态,积存在阀门中腔内的液体介质会迅速膨胀。因此通过在开关阀3上安装本发明提供的中腔自动泄放系统1释放阀门中腔压力,保证阀门安全运行。
使用时,关闭第二卡套角式针型阀14,打开第一卡套角式针型阀13,当阀门中腔超压(压力高于泄压端压力)时,可通过压力表191进行观测,阀门中腔的液体介质可通过卡套式单向阀18自动泄放到泄压端。而阀门上游端的液体介质通过第二连通管16到达卡套式单向阀18时,卡套式单向阀18将液体介质截断,防止液体介质到达阀门中腔。
优选地,在开关阀3处于关闭状态时,还可关闭第一卡套角式针型阀13,打开第二卡套角式针型阀14,通过检漏管15进行开关阀3的密封性能检测,若检漏管15中检测到液体介质存在,则说明开关阀3的阀芯存在密封泄漏。同时,还可通过检漏管15对运输的液体介质进行取样,以便后续对液体介质的品质进行分析。
优选地,第一卡套角式针型阀13具备第一操作器131,第一操作器131用于打开或关闭第一卡套角式针型阀13;第二卡套角式针型阀14具备第二操作器141,第二操作器141用于打开或关闭第二卡套角式针型阀14;其中,第一操作器131和第二操作器141均可以自动操作或手动操作。
本发明提供了一种结构简单,高度集成化的中腔自动泄放系统,可实现阀门中腔超压后自动进行压力泄放并且可对超压压力进行观测,以便技术人员及时处理,保证阀门安全运行。同时,在阀门处于关闭状态下,还可进行开关阀的密封性能检测,并通过中腔自动泄放系统的取样口进行检漏和介质取样。
优选地,该中腔自动泄放系统1还具备控制装置,该控制装置用于控制执行器、第一操作器131和第二操作器141动作。
优选地,该中腔自动泄放系统1还具备第一传感器、第二传感器、第三传感器和交互装置,该控制装置分别与第一传感器、第二传感器、第三传感器和交互装置通信连接;第一传感器用于检测四通阀19中的压力大小;第二传感器用于检测检漏管15中存在的液体介质;第三传感器用于检测第一连通管12中存在的液体介质;控制装置接收第一传感器、第二传感器、第三传感器的检测信号,并根据检测信号来控制交互装置工作。
优选地,交互装置具备触控显示器,利用显示器以文字的形式显示当前中腔自动泄放系统或开关阀存在的故障或异常。
优选地,交互装置是具备远程通信功能的终端设备,并且能发出声光报警信号,以提示技术人员当前中腔自动泄放系统或开关阀存在的故障或异常。
根据上述优选实施方式,本发明的中腔自动泄放系统能自动检测开关阀的各项密封性能和功能是否正常,根据不同的检测结果控制交互装置做出不同的响应,以便技术人员随时了解当前中腔自动泄放系统或开关阀的工作状态。
实施例二
本发明还提供了一种上述中腔自动泄放系统的自检测方法,根据该自检测方法可检测该中腔自动泄放系统的各项性能和功能是否正常。该自检测方法包括如下步骤:
步骤一:控制装置控制执行器关闭开关阀,同时控制装置控制第一操作器131和第二操作器141动作,以关闭第一卡套角式针型阀13,并打开第二卡套角式针型阀14;控制装置接收第二传感器的检测信号以判断检漏管15中是否存在液体介质,若检漏管15中不存在液体介质,则继续执行步骤二;否则控制交互装置处于第一工作模式。
优选地,第一工作模式为交互装置显示“自检中止,开关阀未处于正常工作状态,请及时排查”。
在使用该中腔自动泄放系统进行设备调试时,应当确保开关阀处于正常工作状态。因此,在上述自检测步骤中首先关闭第一卡套角式针型阀13,打开第二卡套角式针型阀14,此时阀门中的液体介质流动路径为:上游端进压,液体介质进入阀门中腔→四通阀19→第二卡套角式针型阀14→检漏管15,如果检漏管15中出现液体介质,这通常是阀芯未处于正确的关闭位置导致开关阀出现功能故障,此时需要提醒技术人员排查开关阀存在的问题,只有当开关阀处于正常工作状态后才能继续进行后续自检测步骤;如果没有出现液体介质,则说明开关阀的工作状态正常,可继续进行后续自检测步骤。
优选地,在控制装置控制交互装置处于第一工作模式时,交互装置还显示“是否确认排查”按钮,以提示技术人员是否进行排查操作,当技术人员选择确认进行排查后,控制装置关闭第二卡套角式针型阀14,并控制执行器动作,以执行至少一次打开和关闭开关阀的操作。
如前所述,在开始自检步骤时首先需要确认开关阀是否处于正常工作状态,若开关阀未处于正常工作状态,这通常是开关阀的阀芯未处于正确的关闭位置导致开关阀出现功能故障。因此,当检测到检漏管中存在液体介质时,控制装置通过控制执行器动作,以执行至少一次打开和关闭开关阀的操作,使得开关阀的阀芯处于正常关闭位置,保证开关阀在后续自检测步骤中处于有效工作状态。当然,若经过多次打开和关闭开关阀的操作,并再次打开第二卡套角式针型阀后,仍然检测到检漏管中存在液体介质,则说明开关阀出现密封故障,需要技术人员对开关阀进行维修。此时控制装置控制交互装置显示“自检终止,开关阀密封故障,请及时维修”,同时控制交互装置发出声光报警信号提醒技术人员。
步骤二:控制装置控制第一操作器131动作,以打开第一卡套角式针型阀13;控制装置接收第二传感器的检测信号以判断检漏管15中是否存在液体介质,若检漏管15中不存在液体介质,则继续执行步骤三;否则控制交互装置处于第二工作模式。
优选地,第二工作模式为交互装置显示“卡套式单向阀密封故障,请及时处理”。
在进行中腔自动泄放系统的单向阀密封检测过程中,控制第一卡套角式针型阀13和第二卡套角式针型阀14均处于打开状态,由于此时阀门上游端进压,液体介质流动路径为:液体介质会进入上游端→第一卡套角式针型阀13→四通阀19→第二卡套角式针型阀14→检漏管15,如果检漏管15中出现液体介质,则说明卡套式单向阀18密封存在问题;如果没有出现液体介质,则说明卡套式单向阀18密封性能正常。
步骤三:控制装置控制第二操作器141动作,以关闭第二卡套角式针型阀14,随后控制执行器首先打开开关阀,并持续指定时间后,关闭开关阀,使阀门中腔带压;控制装置接收第三传感器的检测信号以判断第一连通管12中是否存在泄放的液体介质,根据接收的信号控制交互装置处于第三工作模式或第四工作模式。
优选地,当检测到第一连通管中存在泄放的液体介质时,控制装置控制交互装置处于第三工作模式,第三工作模式为交互装置显示“设备自检测完成,功能正常”;当检测到第一连通管中不存在泄放的液体介质时,控制装置控制交互装置处于第四工作模式,第四工作模式为交互装置显示“卡套式单向阀功能故障,请及时排查”。
在进行中腔自动泄放系统的自动泄放功能检测过程中,控制第一卡套角式针型阀13处于打开状态,第二卡套角式针型阀14处于关闭状态,随后控制开关阀首先打开,并持续一段时间后关闭,使得阀门中腔带压。当阀门中腔超压后,液体介质流动路径为:阀门中腔→四通阀19→卡套式单向阀18→第一卡套角式针型阀13→上游端,如果检测到液体介质泄放至上游端,则说明泄放功能正常;如果检测到液体介质没有泄放至上游端,则说明卡套式单向阀存在功能故障。
优选地,在控制装置控制交互装置处于第四工作模式时,交互装置还显示“是否确认排查”按钮,以提示技术人员是否进行排查操作,当技术人员选择确认进行排查后,控制装置控制螺线管186通电,以驱动单向阀阀芯182往复运动。
在步骤三中,当检测出卡套式单向阀存在功能故障时,此时通常是由于卡套式单向阀的阀芯错位而未被有效推开。为有效解决上述问题,本发明提供的卡套式单向阀18包括单向阀阀体181,设置在单向阀阀体181内的单向阀阀芯182,单向阀阀体181内设置有一端抵靠在单向阀阀芯182上的复位弹簧184;单向阀阀芯182上设置有第一凹槽,第一凹槽内设置有密封圈183,密封圈183与单向阀阀体181密封接触,单向阀阀芯182上还设置有第二凹槽,第二凹槽内设置有铁芯185;在单向阀阀体181外侧设置有螺线管186,螺线管186用于驱动铁芯185往复运动。
根据上述实施方式,当卡套式单向阀存在功能故障时,通过驱动铁芯185往复运动,使得单向阀阀芯182在短时间内快速往复移动数次,能有效解决卡套式单向阀的阀芯未被有效推开的问题,使卡套式单向阀处于正常工作状态。
为了实现单向阀阀芯182的往复运动,可利用控制装置控制螺线管186上产生沿一个方向的电流(例如顺时针方向),此时磁力被施加在铁芯185上,使得铁芯185沿一个方向移动,并进一步带动单向阀阀芯182移动;随后,控制螺线管186上产生一个与上述方向相反的电流(例如逆时针方向),使得铁芯185沿反方向移动,并进一步带动单向阀阀芯182沿反方向移动。因此,当连续控制螺线管186中电流方向变化时,可实现单向阀阀芯182沿轴向做往复运动。当然,还可以连续控制螺线管186中电流的通断,配合复位弹簧184的复位力,同样可以实现单向阀阀芯182沿轴向做往复运动。
根据本发明提供的上述自检测方法,能够简单有效地检测该中腔自动泄放系统的各项密封性能和功能是否正常,以便技术人员在调试设备时保证开关阀能够安全有效运行。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但本发明不局限于上述具体实施方式,因此任何对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。