[发明专利]自立式压差平衡阀及其方法

说明书

所属技术领域

本发明属阀体装置，特别涉及一种平衡控制气体压差的自力式压差平衡阀及其方法。

背景技术

在水电解制氢行业中，为了保证氢气和氧气的纯度，氢气与氧气的压力差一般要求控制在150mm水柱的范围内。因此，行业内普遍采用氢气压力变送器和氧气压力变送器以及氢氧差压变送器配合气动隔膜调节阀以及液位变送器联合控制系统。即电-气-液单元组合仪表控制系统。此种控制方式中的气动隔膜调节阀和氢、氧压力变送器和氢、氧差压变送器还必须配套气源系统和气源的净化系统。因此控制元件多，结构复杂，整套设备体积和占地面积大设备制造和维护成本高。由于气动控制系统的元件多，相对故障率也较高。

发明内容

本发明的目的在于克服上述气体控制系统的技术问题，提供一种结构简单、维修方便、故障率低、自控压力的自力式压差平衡阀。

本发明的任务在于，一种应用于水电解制氢设备中，控制进入阀前的氢气与氧气的压力之差为150mm范围内的自力式压差平衡阀。包括一个阀体，分别位于阀体两侧的阀座。其特征在于阀座与阀体之间安装隔膜、分别与阀座、阀体构成两个端部气室和中间气室，端部气室内安装阀芯与隔膜连接，中间气室内安装活动块，阀座上分别设有气体进口、气体出口，气体出口连通气体通道分别与端部气室连通，阀体上端设有空气通道与中间气室连通。

所述的隔膜4、5为橡胶或聚四氟乙烯材料。

一种自力式压差平衡阀方法所述的阀芯与气体通道、阀芯与通道分别形成打开位置和关闭位置，阀芯在打开位置和关闭位置之间移动。阀芯在打开位置向关闭位置移动，由气体进口流向气体出口的气体逐渐减少至关闭，阀芯由关闭位置向打开位置移动，从气体进口流向气体出口的气体逐渐增加至打开。

所述的一端部气室内的阀芯与气体通道从关闭位置向打开位置移动，另一端部气室内的阀芯与气体通道从打开位置向关闭位置移动。一端部气室内的阀芯与气体通道从打开位置向关闭位置移动，另一端部气室内阀芯与通道从关闭位置向打开位置移动。

本发明的具有如下特点：

1、进入自力式压差平衡阀的两种气体在两个端气室和中间气室的相互反馈作用，达到平衡压差的效果。

2、阀体为中心结构对称，便于安装和维修。

3、阀体内设有与空气连通的通道，防止两端部气室内的气体泄漏造成混合，发生危险。

4、阀口的开启与闭合增大与减小是自力式，即阀口开度随着自身气室的气体压力的变化而变化，无须外加气源系统。

附图说明

图1示自力式压差平衡阀结构示意图。

图2示自力式压差平衡阀工作原理示意图。

图中，1-阀体；2、3-阀座；4、5-隔膜；6-活芯；7、8-阀芯；9、10-端部气室；11-中间气室；12、13-气体进口；14、15-气体出口；16、17-气体通道；18-空气通道

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施方式及其效果作进一步的描述。参照附图1，2自力式压差平衡阀包括一个阀体1，分别位于阀体两侧的阀座2、3。分别安装在两个阀体与阀座之间的隔膜4、5。

阀体1、阀座2、3和阀座4、5组装后分别构成两个端部气室9、10和中间气室11。

中间气室11内设有可移动的活动块6，并与隔膜4、5连接。

两个端部气室9、10设有阀芯7、8，分别与隔膜4、5连接，能够和隔膜一起移动。

在阀座2、3上分别设有气体进口12、13和气体出口14、15以及气体从进口到出口过程中流经的气体通道16、17。

为了防止由于隔膜损坏造成两种气体混合，在阀体1上设有空气通道18将大气与中间气室11相通。如果有任何一端的气室的隔膜损坏，气体就会从中间气室11沿着空气通道泄漏，不产生两种气体混合，影响气体纯度和发生爆炸等危险，同时也方便操作人员发现故障。

参照附图2自力式氢氧气压力平衡阀在工作状态时，氢气或氧气从气体进口12、13进入端部气室9、10流经气体通道16、17后从出口14、15排出。