CN116658642B - 一种适应于氢能源传输的密封阀门 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及密封阀门领域，具体的公开了一种适应于氢能源传输的密封阀门，包括外壳罐，外壳罐的一端连接有用于氢气流通的进气管，进气管的一端延伸至外壳罐的内部贯通连接有过渡箱，过渡箱的外部套装有环形聚集管，过渡箱的外壁与环形聚集管之间贯通连接有多个次排气管，环形聚集管的外壁贯通连接有主排气管，次排气管和主排气管的内部均安装有封堵机构。通过设置封堵机构，立柱进入到内槽中后，气囊膨胀，体积变大，对外部的密封环进行挤压，使得密封环与内槽的外壁紧密抵接，起到良好的密封作用，同时内侧的气囊与内槽的内壁紧密抵接，进一步的提升密封的效果，且能根据实际的磨损情况，提升气囊内部充入气体的量，保证密封的高效作用。
Description
技术领域
本发明涉及一种密封阀门，具体涉及一种适应于氢能源传输的密封阀门，属于密封阀门领域。
背景技术
氢气作为理想的能源载体，是一种无色、无味、无毒的气体，具有能量密度大、转化效率高、储量丰富和适用范围广等特点，其通过电化学反应后的产物是水，干净无污染，被认为是最清洁的能源，21世纪的终极能源。氢能源的利用，离不开氢气的储存和应用，目前的存储方式主要有高压氢储存和液氢储存。高压储氢因具有设备结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点，因此在今后相当长的时间内，氢气的高压存储仍将是一种主要方式。保证高压储氢瓶安全和正常充/供气的瓶口组合阀是氢***中关键零部件之一，通常在瓶口安装密封阀门用于密封。
由于阀门的经常开启和关闭，现有的阀门只有一个流通通道，所承受的气压较大，长期的开启关闭后，导致内部的密封元件发生磨损后，氢气容易发生泄露，而且泄露后的氢气堆积后容易发生燃烧***等风险。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供了一种适应于氢能源传输的密封阀门。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种适应于氢能源传输的密封阀门，包括外壳罐，所述外壳罐的一端连接有用于氢气流通的进气管，进气管的一端延伸至外壳罐的内部贯通连接有过渡箱，过渡箱的外部套装有环形聚集管，过渡箱的外壁与环形聚集管之间贯通连接有多个次排气管，环形聚集管的外壁贯通连接有主排气管，次排气管和主排气管的内部均安装有封堵机构，且外壳罐的内部还安装有氢气稀释机构。
可选地，所述封堵机构包含有密封板，密封板可在次排气管和主排气管的一端上下移动。
可选地，所述密封板的顶部中端连接有立柱，立柱为中空设置，且立柱的内壁和外壁均连接有气囊，次排气管和主排气管的底部边缘均设置有用于立柱插接安装的内槽，立柱外壁气囊的外侧还依次连接有多个环形的密封环。
可选地，所述密封板的内部设置有储气箱，储气箱的内部两端均贯通连接有分流管，分流管通过连接管与气囊连接。
可选地，所述立柱的顶部一体连接有圆筒状的滤网筒，滤网筒的顶部插接在内槽的内部，且滤网筒的顶部与内槽的内部顶端之间连接有伸缩杆。
可选地，所述次排气管和主排气管的内部均安装有内阀芯。
可选地，所述氢气稀释机构包含有第一流通管和第二流通管，第一流通管和第二流通管分别连接在外壳罐的两侧，并与外壳罐贯通连接。
可选地，所述第一流通管的外壁一侧连接有水流管，水流管与第一流通管的外壁连接处安装有高压喷头。
可选地，所述外壳罐的内壁还连接有多个氢气浓度传感器。
可选地，所述外壳罐的外壁连接有多个安装支架，且外壳罐的另一端连接有管道接头，管道接头通过输气管与主排气管连接。
本发明的有益效果：
1、通过设置封堵机构，使得氢气流通时经过滤网筒能进行过滤的作用，由于内部管道长时间使用后会有一些杂质存在，杂质混合在氢气中流动，杂质一旦进入到氢气消耗设备中会存在安全隐患，甚至导致设备的损坏。立柱进入到内槽中后，气囊膨胀，体积变大，对外部的密封环进行挤压，使得密封环与内槽的外壁紧密抵接，起到良好的密封作用，同时内侧的气囊与内槽的内壁紧密抵接，进一步的提升密封的效果，且能根据实际的磨损情况，提升气囊内部充入气体的量，保证密封的高效作用。
2、通过设置过渡箱，并将过渡箱通过多个次排气管与环形聚集管连接，使得氢气流通的管道更加多样化，每根管道之间的压力更小，其中一根管道中的内阀芯长时间使用磨损导致泄漏后，由于流通的气体有限，不会在环形聚集管中形成高浓度的氢气，进而降低氢气***的风险。由于受到次排气管的限制，即使主排气管中的内阀芯发生损坏泄漏后，整个流通管道中的氢气并不会大量的散发出来，氢气浓度很难形成高浓度，进而不会发生***的情况。
3、通过设置氢气稀释机构，使得氢气正常流通时，外部的气泵将外部的空气经第一流通管进入到外壳罐中，经过环形聚集管和过渡箱的分散，最终空气从第二流通管向外排出。空气流动过程中能对外壳罐内部的气体形成流动气体，即使内部的氢气发生泄漏后，空气的不断流动对内部的氢气进行稀释，使得氢气的浓度较低，处于安全的浓度情况下。氢气能在稀释后不断地向外排出，不会在外壳罐中进行堆积。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明整体结构示意图。
图2为本发明外壳罐内部结构示意图。
图3为本发明次排气管结构示意图。
图4为本发明图3中A处细节放大结构示意图。
图5为本发明密封板结构示意图。
图中：1、外壳罐；2、进气管；3、第一流通管；4、水流管；5、安装支架；6、第二流通管；7、高压喷头；8、氢气浓度传感器；9、主排气管；10、过渡箱；11、次排气管；12、环形聚集管；13、内阀芯；14、伸缩杆；15、滤网筒；16、密封板；17、储气箱；18、分流管；19、连接管；20、密封环；21、气囊。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5所示，一种适应于氢能源传输的密封阀门，包括外壳罐1，外壳罐1的一端连接有用于氢气流通的进气管2，进气管2的一端延伸至外壳罐1的内部贯通连接有过渡箱10，过渡箱10的外部套装有环形聚集管12，过渡箱10的外壁与环形聚集管12之间贯通连接有多个次排气管11，环形聚集管12的外壁贯通连接有主排气管9，次排气管11和主排气管9的内部均安装有封堵机构，且外壳罐1的内部还安装有氢气稀释机构。
作为本发明的一种技术优化方案，封堵机构包含有密封板16，密封板16可在次排气管11和主排气管9的一端上下移动。
作为本发明的一种技术优化方案，密封板16的顶部中端连接有立柱，立柱为中空设置，且立柱的内壁和外壁均连接有气囊21，次排气管11和主排气管9的底部边缘均设置有用于立柱插接安装的内槽，立柱外壁气囊21的外侧还依次连接有多个环形的密封环20。立柱***到内槽的内部后能对次排气管11或主排气管9的底部进行封堵，提高密封的能力。
作为本发明的一种技术优化方案，密封板16的内部设置有储气箱17，储气箱17的内部两端均贯通连接有分流管18，分流管18通过连接管19与气囊21连接。储气箱17能对气囊21进行充气又能将气囊21中排出的气体进行收集，便于后续的循环使用。
作为本发明的一种技术优化方案，立柱的顶部一体连接有圆筒状的滤网筒15，滤网筒15的顶部插接在内槽的内部，且滤网筒15的顶部与内槽的内部顶端之间连接有伸缩杆14。滤网筒15能对流通的氢气进行过滤，使其内部的杂质不会进入到氢气消耗设备中，延长氢气消耗设备的使用寿命。
作为本发明的一种技术优化方案，次排气管11和主排气管9的内部均安装有内阀芯13，内阀芯13的开启或关闭可以控制次排气管11和主排气管9的开启或关闭。
作为本发明的一种技术优化方案，氢气稀释机构包含有第一流通管3和第二流通管6，第一流通管3和第二流通管6分别连接在外壳罐1的两侧，并与外壳罐1贯通连接。
作为本发明的一种技术优化方案，第一流通管3的外壁一侧连接有水流管4，水流管4与第一流通管3的外壁连接处安装有高压喷头7。外部的气泵将外部的空气经第一流通管3进入到外壳罐1中，经过环形聚集管12和过渡箱10的分散，最终空气从第二流通管6向外排出。空气流动过程中能对外壳罐1内部的气体形成流动气体，即使内部的氢气发生泄漏后，空气的不断流动对内部的氢气进行稀释，使得氢气的浓度较低。
作为本发明的一种技术优化方案，外壳罐1的内壁还连接有多个氢气浓度传感器8。若外壳罐1中的多个氢气浓度传感器8检测到的氢气浓度大于预设的阈值后，则水流管4外部连接的水泵启动，水泵向水流管4中进行供水，经高压喷头7雾化后进入到第一流通管3中，随着空气一起与内部的氢气混合，不仅降低了氢气的浓度，并且使得混合气体中掺杂大量的水雾，不易发生燃烧，更加安全。
作为本发明的一种技术优化方案，外壳罐1的外壁连接有多个安装支架5，且外壳罐1的另一端连接有管道接头，管道接头通过输气管与主排气管9连接。
本发明在使用时，将外壳罐1通过外部的安装支架5安装在预设的位置，一端的进气管2与氢气的进气管道连接，使得外部的氢气能通过进气管2进入到过渡箱10的内部供后续使用。第一流通管3与外部预设的气泵排出口连接，第二流通管6与外界直接接触，并且水流管4与外部预设的供水管连接，主排气管9一端的管道接头与预设的氢气消耗设备连接。
氢气供给使用时，从进气管2进入到过渡箱10的内部，随后从若干个次排气管11的内部进入到环形聚集管12的内部，并最终进入到主排气管9的内部向外进入到氢气消耗设备的内部。次排气管11和主排气管9流通氢气时，封堵机构和内部的阀芯都打开，让氢气能正常的流通。封堵机构打开时，电动的伸缩杆14向外推动滤网筒15，使得密封板16与次排气管11或主排气管9脱离，滤网筒15从内槽中向外延伸，过渡箱10内部的氢气穿过滤网筒15进入到次排气管11的内部，次排气管11内部的氢气进入到环形聚集管12的内部后，穿过主排气管9底部的滤网筒15进入到主排气管9中，最终进入到氢气消耗设备中进行使用。
氢气流通时经过滤网筒15能进行过滤的作用，由于内部管道长时间使用后会有一些杂质存在，杂质混合在氢气中流动，杂质一旦进入到氢气消耗设备中会存在安全隐患，甚至导致设备的损坏。滤网筒15能将杂质进行初步过滤，过滤后的部分杂质附着在滤网筒15的外部，后续密封机构需要密封时，伸缩杆14收缩，带动滤网筒15进入到内槽中进行收纳，同时立柱也随之进入到内槽中进行收纳，密封板16的一端与次排气管11或主排气管9的端部抵接。滤网筒15进入到内槽中时，滤网筒15的外壁与内槽的底端剐蹭，将滤网筒15外部残留的杂质被刮动去除，避免滤网筒15长时间使用后被堵塞无法使用。立柱进入到内槽中后，储气箱17中的双向气泵通过分流管18和连接管19向气囊21中充入气体，气囊21膨胀，体积变大，对外部的密封环20进行挤压，使得密封环20与内槽的外壁紧密抵接，起到良好的密封作用，同时内侧的气囊21与内槽的内壁紧密抵接，进一步的提升密封的效果，且能根据实际的磨损情况，提升气囊21内部充入气体的量，保证密封的高效作用。在密封机构打开时，气囊21中的气体经双向气泵的吸附进入到储气箱17中，气囊21的体积缩小，便于立柱从内槽中脱离。双向气泵的进气端和排气端分别与气囊21的排气端好进气端连接。
由于采用过渡箱10，并将过渡箱10通过多个次排气管11与环形聚集管12连接，使得氢气流通的管道更加多样化，每根管道之间的压力更小，其中一根管道中的内阀芯13长时间使用磨损导致泄漏后，由于流通的气体有限，不会在环形聚集管12中形成高浓度的氢气，进而降低氢气***的风险。由于受到次排气管11的限制，即使主排气管9中的内阀芯13发生损坏泄漏后，整个流通管道中的氢气并不会大量的散发出来，氢气浓度很难形成高浓度，进而不会发生***的情况。
氢气正常流通时，外部的气泵将外部的空气经第一流通管3进入到外壳罐1中，经过环形聚集管12和过渡箱10的分散，最终空气从第二流通管6向外排出。空气流动过程中能对外壳罐1内部的气体形成流动气体，即使内部的氢气发生泄漏后，空气的不断流动对内部的氢气进行稀释，使得氢气的浓度较低，处于安全的浓度情况下。氢气能在稀释后不断地向外排出，不会在外壳罐1中进行堆积。若外壳罐1中的多个氢气浓度传感器8检测到的氢气浓度大于预设的阈值后，则水流管4外部连接的水泵启动，水泵向水流管4中进行供水，经高压喷头7雾化后进入到第一流通管3中，随着空气一起与内部的氢气混合，不仅降低了氢气的浓度，并且使得混合气体中掺杂大量的水雾，不易发生燃烧，更加安全。
若发现内部发生氢气泄露后，需要对外壳罐1进行拆卸维护更换时，可调整高压喷头7的雾化能力，使得水流管4中的水进入第一流通管3内部后不呈雾化状，可以通过第一流通管3进入到外壳罐1的内部，外壳罐1内部下方可以储存一部分水，随后停止氢气和外部空气流通，再将外壳罐1进行拆卸，内部有水的存在，不易发生氢气燃烧的情况，拆卸维护时更加安全。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (7)
1.一种适应于氢能源传输的密封阀门，包括外壳罐（1），其特征在于，所述外壳罐（1）的一端连接有用于氢气流通的进气管（2），进气管（2）的一端延伸至外壳罐（1）的内部贯通连接有过渡箱（10），过渡箱（10）的外部套装有环形聚集管（12），过渡箱（10）的外壁与环形聚集管（12）之间贯通连接有多个次排气管（11），环形聚集管（12）的外壁贯通连接有主排气管（9），次排气管（11）和主排气管（9）的内部均安装有封堵机构，且外壳罐（1）的内部还安装有氢气稀释机构；
所述封堵机构包含有密封板（16），密封板（16）能够在次排气管（11）和主排气管（9）的一端上下移动；
所述次排气管（11）和主排气管（9）的内部均安装有内阀芯（13）；
所述氢气稀释机构包含有第一流通管（3）和第二流通管（6），第一流通管（3）和第二流通管（6）分别连接在外壳罐（1）的两侧，并与外壳罐（1）贯通连接。
2.根据权利要求1所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述密封板（16）的顶部中端连接有立柱，立柱为中空设置，且立柱的内壁和外壁均连接有气囊（21），次排气管（11）和主排气管（9）的底部边缘均设置有用于立柱插接安装的内槽，立柱外壁气囊（21）的外侧还依次连接有多个环形的密封环（20）。
3.根据权利要求2所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述密封板（16）的内部设置有储气箱（17），储气箱（17）的内部两端均贯通连接有分流管（18），分流管（18）通过连接管（19）与气囊（21）连接。
4.根据权利要求3所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述立柱的顶部一体连接有圆筒状的滤网筒（15），滤网筒（15）的顶部插接在内槽的内部，且滤网筒（15）的顶部与内槽的内部顶端之间连接有伸缩杆（14）。
5.根据权利要求4所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述第一流通管（3）的外壁一侧连接有水流管（4），水流管（4）与第一流通管（3）的外壁连接处安装有高压喷头（7）。
6.根据权利要求5所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述外壳罐（1）的内壁还连接有多个氢气浓度传感器（8）。
7.根据权利要求1所述的一种适应于氢能源传输的密封阀门，其特征在于，所述外壳罐（1）的外壁连接有多个安装支架（5），且外壳罐（1）的另一端连接有管道接头，管道接头通过输气管与主排气管（9）连接。
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