一种带打印输出的呼吸阀检测装置设计

张建儿

摘 要：由于现有的呼吸阀检测装置难以满足呼吸阀的校验工作，文章对一种方便、可靠的带打印输出的呼吸阀检测装置作了详细介绍，概括性地介绍了机械装备和简单的仪器仪表及微形打印机在实际工作中的应用。

关键词：呼吸阀；检测；仪器；仪表；打印输出

1 呼吸阀的功能

在以往的油罐類的机械当中，呼吸阀的作用是不能忽视的。至少它能够在两个方面发挥出重大作用：一是能够使油罐的安全存储获得相应的保障。在四周的温度发生变化时，油罐之内的燃油会因受到多种因素的影响使其内部在压力上发生一定的变化[1]。

如果这种压力变化的数值高于自身所能承受的压力时，油罐就要出现膨胀的现象。当这种膨胀超过一定的限度时，油罐就会出现破裂的现象。另外，如果内部在压力上较小时，因为外部环境对油罐所施加的压力会让油罐形成一种由外向内的压力。这种情况被称之为负压，负压的存在就让油罐出现凹陷而变形，此时如果使用油罐就会产生较大的风险。

机械式呼吸阀的功能则是对油罐内外压力之差进行调节，使其内部保持一种稳定的压力。如果内部的压力达到一定程度时，内部的混合油气就可以凭借呼吸阀向外排除。相反，如果在油罐内部的压力小到一定程度时，空气就会顺着机械呼吸阀流向罐内。此种机械呼吸阀凭借着一吸一呼的功能，完成对罐压的调节。另外，机械呼吸阀在对内部压力起稳定作用的同时，还能使内部的油耗减少到最低限度。当罐压保持在正常的范围以内时，机械呼吸阀不会被打开。油罐内的混合油气则不能由内向外逸出，进而使油品的损失控制在最低限度。

2 呼吸阀检测装置的设计

呼吸阀安装于罐顶或人孔盖上，调节罐内外压力差。它可根据不同的使用范围设定不同的开启压力，确保罐体的安全可靠，符合GB/T18564.1—2006标准，具有倾倒防溢、阻火功能，适用于运输汽油、煤油、柴油等轻质燃油的油罐车，安装方式的不同有内置或外置[2]。

根据永嘉县巨科机械有限公司提供的呼吸阀参数如下：

①排气开启压力（正压）：+6～+8 kPa

②吸气开启压力（负压）：-3～-2 kPa

③通气流量：600 L/min

从呼吸阀有参数可知，为了检测呼吸阀，需满足通气流量600 L/min，正压能从0～+8 kPa，或更大，负压在-3 kPa～0或比-3 kPa更低，能同时满足此两个条件，即可检测呼吸阀。因此，新设计的呼吸阀检测装置需能提供-9 kPa～+10 kPa，同时提供600 L/min以上的流量就可以检测呼吸阀了。

首先要找气源，由于呼吸阀检测场所不一定有空气源，因此，在装置上配一台能提供正负压的且空压机即可；其次是解决流量问题。

从百度文库中查标况流量与管径公式如下：

Q=Dn×Dn×V（P1+1）/353

Q为标况流量（L/min）；Dn为管径（mm）；V为流速（L/Min）；P1为工况压力（bar）。

选呼吸阀的通气流量600 L/Min，管径选Dn100，计算V=19.6 L/min，经选择东莞市澳多宝电子科技有限公司生产的AP-1400H正负压空压机，其参数如下（正压）：

额定空气流量：110 L/min；最大空气流量：150 L/min；最大瞬间压力：600～700 kPa；额定工作压力：206.8 kPa。

负压参数如下。

最大空气流量：120 L/min；最大真空度（负压）：-92 kPa。

因空压机的正压206.8 kPa，负压-92 kPa，与呼吸阀的排气开启压力+6～+8 kPa，吸气开启压力-3～-2 kPa，均在空压机的范围内，因此，该空压机能满足检测呼吸阀的需求。

为了能可靠检测呼吸阀，直接由空压机驱动呼吸阀不可靠，因气压不稳定，空易冲坏压力表，因此，需配置一个平衡气罐以起缓冲作用[3]，现设计如图1所示气罐起缓冲作用。

该缓冲罐的容积为：710×710/4×л×1 322=0.523 m3，模拟化工储罐，罐顶设计检测口Dn100，设计一个压力表和压力变送器接口G1/2，一个空压机进出气口RC1/4，负压出口RC3/8，底部设计一排污口G1/2，基本能满足检测需求。检测口法兰改为如图2形式。

实现一台检测台上可测量多种规格（Dn150及以下）的呼吸阀，如图3所示为空压机接气管。

配备A，B两个两位三通电磁阀，并与缓冲罐相应口联接，接通电源，装上呼吸阀，并采用夹紧机构锁紧呼吸阀，按下正压检测按纽，即可检测正压时呼吸阀的开启[4]。

为了便于观测及记录呼吸阀的开启压力和关闭压力，选用压力变送器输入无纸记录仪（具有储存和输出到打印机的功能），再配一台微打印机，这样一台带打印输出的呼吸阀校验装置就配成了。

[参考文献]

[1]成大先.机械设计手册[M].北京：化学工业出版社，2004.

[2]孟庆鹏，傅伟庆.SY/T0511-2010石油储罐附件第一部分[EB/OL].（2012-09-29）[2018-11-26].http：//www.pv265.com/hangye/sy/85932.html.

[3]东莞市澳多宝电子科技有限公司.空压机说明书[Z].东莞市澳多宝电子科技有限公司，2013.

[4]上海望源自动化仪器公司.上海望源自动化仪器公司样本[Z].上海望源自动化仪器公司，2015.