[发明专利]用于移动式液氨液氯瓶罐的内置重力型安全阀及使用方法

权利要求书

1.一种用于移动式液氨液氯瓶罐的内置重力型安全阀，其特征在于：所述内置重力型安全阀（1）由阀体（1-1）、延长体（1-2）和球形阀芯（1-3）构成，所述阀体（1-1）由一体结构的圆锥形体（1-1-1）和圆形体（1-1-2）构成，在圆锥形体（1-1-1）内设有小直径介质通道（1-1-11），在圆形体（1-1-2）内设有与小直径介质通道（1-1-11）相通的大直径介质通道（1-1-21），小直径介质通道（1-1-11）和大直径介质通道（1-1-21）之间的变径处为锥形密封面（1-1-3），在圆锥形体（1-1-1）外周面上设有密封螺纹（1-1-12）；

所述延长体（1-2）为圆形体，在延长体（1-2）内设有大直径盲孔（1-2-1），在延长体（1-2）外部设有介质通道延长对接口（1-2-2）；

所述球形阀芯（1-3）设置在延长体（1-2）的大直径盲孔（1-2-1）内，所述延长体（1-2）与圆形体（1-1-2）焊接在一起，焊接后的圆形体（1-1-2）与焊接后的延长体（1-2）轴线相交共面成锐角，大直径盲孔（1-2-1）与大直径介质通道（1-1-21）相通，介质通道延长对接口（1-2-2）通过大直径介质通道（1-1-21）与小直径介质通道（1-1-11）相通；

在正常状态下，重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向下倾斜状，小直径介质通道（1-1-11）、大直径介质通道（1-1-21）和介质通道延长对接口（1-2-2）处于垂直相通的状态，球形阀芯（1-3）下沉于延长体（1-2）的大直径盲孔（1-2-1）内，使介质通过介质通道延长对接口（1-2-2）、大直径介质通道（1-1-21）和小直径介质通道（1-1-11）双向畅通无阻；

当重力型安全阀（1）发生空间方位变化待球形阀芯（1-3）产生运动趋势时，重力型安全阀（1）延长体（1-2）向上倾斜，介质通道延长对接口（1-2-2）、大直径介质通道（1-1-21）和小直径介质通道（1-1-11）为水平状，球形阀芯（1-3）在重力作用下离开大直径盲孔（1-2-1），向大直径介质通道（1-1-21）移动，至与锥形密封面（1-1-3）接触配合形成线密封配合副，关闭小直径介质通道（1-1-11），阻断介质的单向流动。

2.根据权利要求1所述的用于移动式液氨液氯瓶罐的内置重力型安全阀，其特征在于：所述延长体（1-2）与圆形体（1-1-2）的倾斜角度为45°±20°的夹角。

3.一种采用权利要求1所述的用于移动式液氨液氯瓶罐的内置重力型安全阀的使用方法，其特征在于：

在液氨液氯瓶罐（2）生产过程中，将两个重力型安全阀（1）通过圆锥形体（1-1-1）分别插入液氨液氯瓶罐（2）内封头上的两个孔与阀座（2-1）孔相对应，并经平台定位后通过焊接方式分别固定在液氨液氯瓶罐（2）内，在液氨液氯瓶罐（2）外的两个阀座（2-1）孔上分别螺接一个控制阀，在一个重力型安全阀（1）的介质通道延长对接口（1-2-2）内插焊连接钢质气相管（2-2），在另一个重力型安全阀（1）的介质通道延长对接口（1-2-2）内插焊连接钢质液相管（2-3），钢质气相管（2-2）和钢质液相管（2-3）的自由端分别与液氨液氯瓶罐（2）内壁点焊定位；

使用时，液氨液氯瓶罐（2）体保持垂直或水平放置，当液氨液氯瓶罐（2）体保持垂直放置时，重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向下倾斜状，钢质气相管（2-2）在液体（3）面上位的气相区，钢质液相管（2-3）在液体（3）内，此时两个重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向下倾斜状，小直径介质通道（1-1-11）、大直径介质通道（1-1-21）和介质通道延长对接口（1-2-2）处于垂直相通的状态，球形阀芯（1-3）下沉于延长体（1-2）的大直径盲孔（1-2-1）内，因球形阀芯（1-3）在大直径盲孔（1-2-1）内处于受力平衡的稳定状态，故不会自动进入大直径介质通道（1-1-21）中，从而保持利于介质灌装和泄放的常开状态，使介质双向畅通无阻；

在异常情况或事故状态下，被动或主动将垂直放置的液氨液氯瓶罐（2）倾倒翻转或将水平放置的液氨液氯瓶罐（2）翻转，使两个重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向上倾斜状态，打破了球形阀芯（1-3）在大直径盲孔（1-2-1）内原有的力学平衡状态，使球形阀芯（1-3）自身重力的分力变成使其外出下滑的动力，从而在重力作用下离开大直径盲孔（1-2-1）内，向大直径介质通道（1-1-21）移动，至与锥形密封面（1-1-3）接触配合形成线密封配合副，使小直径介质通道（1-1-11）关闭，同时借助液氨液氯瓶罐（2）内外介质压力差的作用，即借助液氨液氯瓶罐（2）内部动态带压液体（3）介质的卸放推力，使球形阀芯（1-3）与锥形密封面（1-1-3）的线密封更紧密，进一步提升密封效果，阻断了介质的单向流动，完成应急避险功能；

应急避险后，待液氨液氯瓶罐（2）外部因泄漏问题导致的异常情况或事故状态恢复正常后，将液氨液氯瓶罐（2）恢复到正常垂直放置状态，使重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向下倾斜状，使钢质气相管（2-2）在液体（3）面的上位气相区，钢质液相管（2-3）在液体（3）内，或将液氨液氯容（2）恢复到正常水平放置状态，使重力型安全阀（1）延长体（1-2）为向下倾斜状，使钢质气相管（2-2）在液体（3）面的上位气相区，钢质液相管（2-3）在液体（3）内；

通过彻底关闭外部控制阀，降低液氨液氯瓶罐（2）内锥形密封面（1-1-3）前后的压差，使球形阀芯（1-3）在其自身重力作用下离开锥形密封面（1-1-3）下移并滚落进入大直径盲孔（1-2-1）内复位并保持稳定，继而使重力型安全阀（1）内的介质通道延长对接口（1-2-2）、大直径介质通道（1-1-21）和小直径介质通道（1-1-11）恢复正常工况下的常开状态，也使液氨液氯瓶罐（2）恢复正常使用状态。