一种高压针阀及过滤排污方法

文档序号:1795838 发布日期:2021-11-05 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种高压针阀及过滤排污方法 (High-pressure needle valve and filtering and sewage discharging method ) 是由 张昀 肖刚 卢杨 黎卯 丁华云 袁波 苏开科 郑乐辉 黄宣 于 2021-08-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及清洁能源设备技术领域,具体涉及一种高压针阀及过滤排污方法,包括阀体,所述阀体上设置有进气口、排气口和排污口,所述进气口处设置第一调节机构,所述排污口处设置第二调节机构;所述进气口与排气口通过第一通道连通,所述第一通道内设置滤芯;所述排污口通过第二通道与第一通道连通,所述第二通道与第一通道的连通位置设置在滤芯的上游处。目的在于在阀体内部设置了滤芯,通过滤芯的过滤对高压氢气进行过滤;本发明的密封、滤芯和阀芯直接通过旋拧并向外拉出的方式,即可进行更换,便于直接更换配件,使得后期维护更加容易便捷。(The invention relates to the technical field of clean energy equipment, in particular to a high-pressure needle valve and a filtering and sewage discharging method, which comprise a valve body, wherein the valve body is provided with an air inlet, an air outlet and a sewage discharging port, the air inlet is provided with a first adjusting mechanism, and the sewage discharging port is provided with a second adjusting mechanism; the air inlet is communicated with the air outlet through a first channel, and a filter element is arranged in the first channel; the sewage draining outlet is communicated with the first channel through a second channel, and the communication position of the second channel and the first channel is arranged at the upstream of the filter element. The purpose is that the filter element is arranged in the valve body, and the high-pressure hydrogen is filtered by the filter element; the seal, the filter element and the valve core can be replaced directly by screwing and pulling outwards, so that the accessories can be replaced directly, and later maintenance is easier and more convenient.)

一种高压针阀及过滤排污方法

技术领域

本发明属于清洁能源设备技术领域,具体涉及一种高压针阀及过滤排污方法。

背景技术

在新能源行业,加注氢气通过高压加氢设备实现,高压加氢设备中需要高纯度的氢气,为了保证氢气的纯度,通常的做法是在高压加氢设备的管路系统上配备高精度过滤器、高压调节阀及管路附件,从而保证对加注的氢气进行过滤。

然而,通过在管路系统上配备高精度过滤器,会造成系统中管路附件数量多且成本较高,系统管路冗繁,无法达到优化管路布置、降低成本的目的。

发明内容

本发明为了优化管路布置,提供了一种高压针阀及过滤排污方法,该高压针阀结构紧凑小巧,在阀体内部设置了滤芯,通过滤芯的过滤达到对高压氢气进行过滤的目的;本发明的密封、滤芯和阀芯直接通过旋拧并向外拉出的方式,即可进行更换,便于直接更换配件,使得后期维护更加容易便捷。

本发明所采用的技术方案是:一种高压针阀,包括阀体,所述阀体上设置有进气口、排气口和排污口,所述进气口处设置第一调节机构,所述排污口处设置第二调节机构;所述进气口与排气口通过第一通道连通,所述第一通道内设置滤芯;所述排污口通过第二通道与第一通道连通,所述第二通道与第一通道的连通位置设置在滤芯的上游处。

优选的,所述第一调节机构包括进气阀芯和进气阀杆螺套,所述进气阀芯与进气阀杆螺套连接,所述进气阀杆螺套与阀体可拆卸连接;所述进气口处进气量的大小通过进气阀芯调节。

优选的,所述第二调节机构包括排气阀芯和排气阀杆螺套,所述排气阀芯与排气阀杆螺套连接,所述排气阀杆螺套与阀体可拆卸连接;所述排污口处排污量的大小通过排气阀芯调节。

优选的,所述滤芯与密封环连接,所述密封环与阀体可拆卸连接,所述密封环可带滤芯从阀体上脱离。

优选的,所述排气口设置为两个,分别为第一排气口和第二排气口;所述密封环上分别设置进口、第一出口和第二出口,所述进口分别与第一出口和第二出口连通,所述进口通过滤芯与第一通道连通,所述第一出口与第一排气口连通,所述第二出口与第二排气口连通。

优选的,所述第一通道的内径由进气口至排气口变径设置,所述密封环设置在第一通道内直径较大的一段,所述密封环的直径与第一通道内直径较大的一段直径相当,所述密封环上设置锥面密封圈,所述锥面密封圈设置在靠近进气口的一侧。

优选的,所述密封环与上端压紧螺母连接,所述上端压紧螺母与阀体可拆卸连接;所述第一出口与第一排气口相对应,所述第一出口的内径与第一排气口的内径相当;所述第二出口与第二排气口相对应,所述第二出口的内径与第二排气口的内径相当。

优选的,所述进气口的直径大于排污口的直径。

一种高压针阀的过滤排污方法,包括以下步骤:

S1:将高压针阀安装在流体管路上,并使得进气管与高压针阀上的进气口连接,排气管与高压针阀上的排气口连接,排污管与高压针阀上的排污口连接;

S2:流体过滤时,打开进气口,关闭排污口,使得高压流体径由进气口流入到第一通道内;通过高压从滤芯的外侧压入到滤芯的内侧,或通过高压从滤芯的内侧压到滤芯的外侧,进行过滤后从排气口排出;

S3:反向吹扫时,关闭进气口,打开排污口,依靠高压针阀内的压力,将流体从滤芯的内侧压到滤芯的外侧,或从滤芯的外侧压到滤芯的内侧,对贴覆在滤芯上的杂质进行反向吹扫后,从排污口排出。

优选的,在步骤S2中,流体过滤后从排气口排出的过程中,通过调节高压针阀内的排气调节机构,可以对排气口排出气体量的大小进行调节。

本发明的有益之处在于:

1)本发明在阀体内部设置了滤芯,通过滤芯可以对高压氢气进行过滤,保证氢气的纯度,通过在阀体内部设置了滤芯,可以缩小管路设计,阀体整体外形紧凑,小巧,便于安装;本发明进气阀门控制进气,并自动通过过滤器实现两通道分流,关闭进气阀门后打开排污阀门,利用系统气体压力反吹扫,实现通路清洁;本发明维修方便,若更换密封、滤芯或阀芯,无需拆卸整个阀体,直接按需拆卸所对应的螺母螺套,更换配件即可;

2)本发明的高压针阀设置有一个进气口和两个排气口,能够实现三通管路的功能,同时,当不排污时,本发明的高压针阀可以作为管路系统上的控制阀,从而控制进气和排气;本发明将传统管路上需设置的过滤器、三通以及阀门集成为一体,通过本发明的高压针阀,可以在系统管路安装时,节省一个高压阀门和高压三通,缩小了管路设计。

附图说明

图1为本发明的结构示意图;

图2为本发明的局部放大图;

图3为本发明的立体图一;

图4为本发明的立体图二。

图中:1-阀体;2-密封环;3-上端压紧螺母;4-进气阀芯;5-进气垫圈;6-进气阀杆压环;7-进气阀杆;8-进气阀杆螺套;9-进气调节阀柄;10-排气阀芯;11-排气垫圈;12-排气阀杆压环;13-排气阀杆;14-排气阀杆螺套;15-滤芯;16-密封圈;17-进气阀杆密封环;18-排气阀杆密封环;19-锥面密封圈;20-密封挡圈;21-进气口;22-第一排气口;23-第二排气口;24-排污口;25-排气调节阀柄;26-进口;27-第一出口;28-第二出口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

如图1-4所示,一种高压针阀,该高压针阀用于加氢管路上,具体包括阀体1,所述阀体1上设置有进气口21、排气口和排污口24,进气口21与高压氢气的进气管连接,高压氢气通过进气口21进入到阀体1的内部,并由排气口排出后进行加气。

所述进气口21处设置第一调节机构,通过第一调节机构可以调节进气口21中进气量的大小,也可以通过第一调节机构将进气口21关闭,所述排污口24处设置第二调节机构,第二调节机构可以调节排污口24中排污量的大小,在不需要排污口24工作时,也可以通过第二调节机构将排污口24关闭。

所述进气口21与排气口通过第一通道连通,所述第一通道内设置滤芯15,高压氢气从进气口21进入后,进入到第一通道内,在第一通道内由滤芯15过滤后从排气口排出,达到对高压氢气进行过滤的目的;所述排污口24通过第二通道与第一通道连通,所述第二通道与第一通道的连通位置设置在滤芯15的上游处,在加气状态时,排污口24为关闭状态;当需要反吹扫排污时,打开排污口24,关闭进气口21,此时阀体1内的高压气体,由于本身自带的系统压力经由滤芯15从排污口24排出,达到对滤芯15反吹扫的目的。

所述第一调节机构包括进气阀芯4和进气阀杆螺套8,所述进气阀芯4与进气阀杆螺套8连接,所述进气阀杆螺套8与阀体1可拆卸连接;所述进气口21处进气量的大小通过进气阀芯4调节。进气阀芯4与进气阀杆7连接,进气阀芯4与进气阀杆7的直径相当,在进气阀杆7的外部套设连接进气阀杆螺套8,进气阀杆螺套8的周面上设置外螺纹,外螺纹与阀体1上的内螺纹相配合,通过进气阀杆螺套8与阀体1的螺纹连接,达到调节进气阀芯4位置的目的。在进气阀芯4外还套设有进气垫圈5,在进气垫圈5与进气阀杆螺套8之间设置进气阀杆压环6,进气阀杆压环6的截面为T形,进气阀杆压环6的大端面与进气阀杆螺套8相接触,进气阀杆螺套8的小端面与进气垫圈5相接触,从而保证密封效果。

所述第二调节机构包括排气阀芯10和排气阀杆螺套14,所述排气阀芯10与排气阀杆螺套14连接,所述排气阀杆螺套14与阀体1可拆卸连接;所述排污口24处排污量的大小通过排气阀芯10调节。第二调节机构与第一调节机构设置相同,排气阀芯10与排气阀杆13连接,在排气阀杆13的外部套设连接排气阀杆螺套14,排气阀杆螺套14外部的外螺纹与阀体1相配合,螺纹连接在阀体1上;在排气阀芯10外套设排气垫圈11,在排气垫圈11与排气阀杆螺套14之间设置排气阀杆压环12,排气阀杆压环12的结构与进气阀杆压环6结构相同,从而保证对排污口24处的密封。

所述滤芯15与密封环2连接,所述密封环2与阀体1可拆卸连接,本实施例中密封环2与滤芯15通过螺纹连接在一起,将密封环2与滤芯15直接插入到阀体1中后,在密封环2上方设置上端压紧螺母3,保证对密封环2的压紧,使得密封环2不会掉出,上端压紧螺母3与密封环2可分体设置也可以连接或一体设置。

上端压紧螺母3与密封环2连接时,可通过螺纹连接,此时上端压紧螺母3可作为阀体1的排气调节机构,也即所述上端压紧螺母3与阀体1可拆卸连接,上端压紧螺母3通过螺纹连接的方式与阀体1连接在一起,通过旋拧上端压紧螺母3,可以将上端压紧螺母3连同密封环2以及滤芯15一起抽出;所述密封环2上的第一出口27与第一排气口22相对应,所述第一出口27的内径与第一排气口22的内径相当;所述第二出口28与第二排气口23相对应,所述第二出口28的内径与第二排气口23的内径相当。当需要进行排气调节时,只需要旋拧上端压紧螺母3,使得上端压紧螺母3上下活动(图1中方向),带动密封环2上下活动,使得密封环2上的第一出口27和第二出口28与第一排气口22和第二排气口23完全对应或部分错位,从而达到对排气口处的排气量进行微调的作用。

在上端压紧螺母3的外壁上套设有密封圈16,在密封圈16上设置密封挡圈20,从而保证上端压紧螺母3外周面处的密封,使得高压氢气不会漏出;所述密封环2可带滤芯15从阀体1上脱离,拆卸时,只需要先拆除上端压紧螺母3,再取出密封环2,即可将密封环2,以及与密封环2连接的滤芯15一起从阀体1中取出,对滤芯15进行更换。

所述排气口设置为两个,分别为第一排气口22和第二排气口23;所述密封环2上分别设置进口26、第一出口27和第二出口28,所述进口26分别与第一出口27和第二出口28连通,所述进口26通过滤芯15与第一通道连通,所述第一出口27与第一排气口22连通,所述第二出口28与第二排气口23连通。可以理解的是,高压氢气经过滤芯15过滤后,进入到密封环2中,并经由密封环2中的进口26,进入到第一出口27和第二出口28中,最终从第一排气口22和第二排气口23排出阀体1外。第一出口27和第二出口28设置在密封环2的周面上,密封环2取出时,从阀体1的上侧(也即密封环2的取出方向与第一出口27和第二出口28垂直)取出。

所述第一通道的内径由进气口21至排气口变径设置,所述密封环2设置在第一通道内直径较大的一段,所述密封环2的直径与第一通道内直径较大的一段直径相当,所述密封环2上设置锥面密封圈19,所述锥面密封圈19设置在靠近进气口21的一侧。密封环2外套设锥面密封圈19,通过锥面密封圈19可以对第一通道内部进行密封,使得高压氢气从滤芯15(从滤芯15的外侧进入到内侧后,再从密封环2上的第一出口27和第二出口28流出)处过滤后流出,而不会从密封环2的外侧壁,以及上端压紧螺母3的外侧壁处漏出。

所述进气口21的直径大于排污口24的直径,进气口21的直径较大从而保证进气量,由于排污时仅限于阀体1内部的剩余气体,因此排污口24的直径可相对较小设置。

一种高压针阀的过滤排污方法,以高压氢气为例进行说明,包括以下步骤:

S1:将高压针阀安装在流体管路上,并使得进气管与高压针阀上的进气口21连接,排气管与高压针阀上的排气口连接,排污管与高压针阀上的排污口24连接;

S2:流体过滤时,打开进气口21,关闭排污口24,也即通过旋拧排气调节阀柄25,使得排气阀芯10向图1中右侧方向运动,将排污口24进行遮挡;打开进气口21,也即通过旋拧进气调节阀柄9,使得进气阀芯4向右侧移动。使得高压流体径由进气口21流入到第一通道内,并流入到滤芯15处;通过气体本身的高压,从滤芯15的外侧压入到滤芯15的内侧,或通过高压从滤芯15的内侧压到滤芯15的外侧,进行过滤,过滤后的高压氢气流入到密封环2的进口26处,并从密封环2中的第一出口27和第二出口28分别流向第一排气口22和第二排气口23,最终进入到排气管中。

S3:反向吹扫时,关闭进气口21,打开排污口24,依靠高压针阀内的压力,由于阀体1内部是高压氢气,具有压力,将流体从滤芯15的内侧压到滤芯15的外侧,或从滤芯15的外侧压到滤芯15的内侧,对贴覆在滤芯15上的杂质进行反向吹扫后,实现对阀体1内部流道以及滤芯15处的清扫和排污,最终从排污口24排出。

在步骤S2中,流体过滤后从排气口排出的过程中,通过调节高压针阀内的排气调节机构,可以对排气口排出气体量的大小进行调节。排气调节机构为上述的上端压紧螺母3与密封环2,通过旋拧上端压紧螺母3,使得上端压紧螺母3上下活动,带动密封环2上下活动,使得密封环2上的第一出口27和第二出口28与第一排气口22和第二排气口23完全对应或部分错位,从而达到对排气口处的排气量进行微调的作用。

上述实施方式是优选的实施方式,应当指出的是,上述优选实施方式不应视为对发明的限制,本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明的精神和范围内,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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