一种定员定量阀设计

2020-07-27 08:49党李军郭万军
商品与质量 2020年17期
关键词:螺母定量密封

党李军 郭万军

银川英奥特自控股份有限公司 宁夏银川 750024

一种定员定量阀设计,用于医用氧舱,潜水舱和盾构机人舱等封闭系统套使用,作用是根据人数控制输入新鲜空气或氧气的量。

在医用氧舱及盾构机人舱吸氧或吸入空气过程控制中,在舱内有压缩空气充压的情况下,供入的新鲜空气量不应小于50升/(分钟·每人)。舱内氧浓度值应大于19%且小于等于25%;二氧化碳的浓度值不超过1.5%(或碳分压不得超过1kPa );瓦斯浓度值不超过1%。舱外部应配置气体分析仪。能够测量气压过渡舱内部和外部环境的氧浓度、二氧化碳浓度、瓦斯浓度。每个舱室供气系统必须配备在舱室内外都能操作的加压、减压系统。该系统应能0.08MPa/min速率进行加压或减压。气压过渡舱的加、减压速率在 0.004MPa/min 至 0.08MPa/min 范围内可调[1]。

根据以上要求,传统的靠手动球阀或截止阀控制,难以控制空气或氧气流量大小。

1 设计目的

本次设计目的是提供一种操作方便的定员定量阀设计,完全替代传统的控制方式。根据流量计算,设计独特的定量阀芯,其功能在于根据舱内人数及供氧量或供空气量大小,满足供入的新鲜空气量不应小于50升/(分钟·每人)。本设计已申请国家实用新型专利。

2 基本参数

公称压力:1MPa;(2) 环境温度:-30℃~+93℃;介质:空气或氧气;(3)接口NPT3/4

定员定量阀结构图:

(1)定量座,(2)弹簧,(3)定量阀芯,(4)密封座,(5)阀体,(6)导向杆,(7)定员指示盘,(8)关位定位销,(9)锁紧螺母,(10)精确定量调解芯,(11)开关位调整杆,(12)定量旋转盖,(13)关限位螺钉。

3 具体实施方式

可压缩流体—气体的KV值计算

?

式中:

P1—阀入口绝对压力KPa P2—阀出口绝对压力KPa

Qg—气体流量 Nm3/h G—气体比重(空气=1)

t—气体温度℃ Z—高压气体(PN>10MPa)的压缩系数

注:当介质工作压力≤10MPa时,Z=1;当介质工作压力>10MPa时,Z>1,具体值查有关资料。

根据上表公式,设计独特的定量阀芯的Kv值,根据不同开度,控制舱内流量大小。本次设计 工作压力≤10MPa,故Z=1 详细计算限于篇幅 从略……

4 根据图1所示,具体操作步骤

将定员定量阀安装于隔板(¢36<隔板开孔<¢40)上。

(1)调整开关位调整杆11,推动导向杆6,使得导向杆11与定量阀芯3接触。定量阀芯3受弹簧2弹力,顶起定量阀芯3与密封座4接触,不漏气。

(2)调整定员指示盘7和定量旋转盖 12 ,使得关位定位销8与关限位螺钉13接触。此时拧紧锁紧螺母9,拧紧开关位调整杆11上螺母。定量旋转盖 12刻度线与定员指示盘7关位刻度线对齐,定员定量阀关位设定完毕,拧紧锁紧螺母9,使得定量指示盘定位[2]。

5 工作原理

(1)检查:检查定量阀盖是否转动灵活,是否在关位

(2)顺时针旋转定量旋转盖12,由定量旋转盖12带动精确定量调解芯10,精确定量调解芯10,带动开关位调整杆11。推动推动导向杆6,使得导向杆11推动定量阀芯3,定量阀芯远离密封座4,联通IN↔OUT[3]。

(3)根据舱内人数,旋转定量旋转盖12,使得刻度线指定在定员指示盘7的具体数字上。(指示盘7上数字1 2 3 4 5 6表示舱内人数)

(4)关闭时:逆时针旋转定量旋转盖12,弹簧2的作用力,将定量阀芯3推到密封座4处,二者接触密封。IN↔OUT断开,定员定量阀门关闭。

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