一、本发明的优点和用途: (1) 本发明属于燃烧天然气时的保险气阀门。保险气阀和高压气阀配套使用,以高压气阀的气体通过保险气阀进入炉灶的安装次序为宜。炉灶正在燃烧气体时,突然气流断气,使炉灶的火燃息灭,保险气阀能够自动关闭。如若气流再给气时,保险气阀不会开动,它封闭了气体的外流。
(2)当燃气按高压气阀、保险气阀、胶管、炉灶的次序排出而燃烧时,突然胶管被阻截,炉灶火燃被息灭,保险气阀自动关闭,再消除阻截,保险气阀依然关闭。
保险气阀能够自动控制气体无意自由外流。
二、保险气阀门工作原理(见附图)
保险气阀是根据气体压强、永磁铁吸引力和弹簧的推力组成的自动控制系统。
(1) 当保险阀正在排气时,突然气流断气,保险气阀自动关闭的原理:气体由进气口流到右体腔6时,胶皮膜5所受气体的总压力P大于磁铁7与紧皮母螺12的吸引力F1和弹簧2推力F3之和时,以手推动滑杆向阀内运动,磁铁与紧皮罗母才能脱离开来。
即是:P>F1+F2
同时露出进气管道口11,气体从进气管道口流到左体腔1排出去。如若压力P逐渐减小时,弹簧推动滑管连同的紧皮罗母与磁铁接近。直至紧皮螺母与磁铁吸引在一起,这样就关闭了进气管道。如若右体腔内气体压强再次增大,即P的值增大,橡皮膜、滑管、紧皮螺母与吸引着的磁铁和封闭着的进气管道连同滑杆向左方向移动。直至滑管中的闸块与左体腔内的锥形壁相接。此时,保险气阀是封闭的。
(2) 保险气阀对外正常排气时,外部管道突然被阻截,阀自动关闭的原理:保险阀对外排气时,外部管道突然被阻截,阀的左体腔和右体腔内气压是等同的。因阀体内压强相等,不产生任何一个力去顶着弹簧,所以弹簧顶着的滑管运动,使紧皮螺母与磁铁相接,封闭进气管道。如若再去掉外部管道气体阻截,气阀内左体与右体腔的气压就不等了。这样封闭着的进气管道、磁铁、滑管与紧皮螺母及滑杆沿压强小的方向移动,即沿左体方向移动,直至滑管内闸块与左体锥形壁相接触为止。
三、设计理论与数据
设民用炉灶前天然气体的标准压强是0.02kg/cm2,最小压强是0.01kg/cm2,欲求阀左体内腔最大直径8cm时,弹簧地推力和磁铁吸引力的数值?
解:阀体内腔最大直径8cm即是胶皮膜有效工作直径,胶皮膜所承受的最小压力P是:
P=0.01kg/cm2·( (8cm)/2 )2·3.14=0.5024kg。
因为P>F1+F2。
F1是磁铁与紧皮罗母间的吸引力,F2是弹簧有效最大推力。
设滑杆与杆壁间的静摩擦力f必须小于吸引力F1,即F1>f。
设弹簧推力F2必须大于滑管与进气管道的静摩擦力f′。
设f=0.02kg,f′=0.02kg F1=F2=0.25kg
以上述据是在炉灶前的天然气最小压强为0.01kg/cm2时,所设计数据范围之内。
求最大压强时,应考虑到压强最大值和金属结构的受力情况,只要考虑到气阀接受最大压强时不破坏,保险阀可以减少体积和重量。
四、附图说明;
1左体、2弹簧、3闸块、4捆簧、5橡胶膜、6右体、7永久磁体、8垫圈、9螺栓、10皮垫、11气管道、12紧皮螺母、13螺栓、14滑管、15滑杆、16紧螺栓、17气咀。