大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理

呼吸閥在常態(tài)下主要負(fù)責(zé)保持儲(chǔ)罐的密閉性，減少介質(zhì)蒸發(fā)的損耗。然而，在特定情況下，如介質(zhì)收發(fā)導(dǎo)致的罐內(nèi)氣體體積變化、外界環(huán)境引發(fā)的溫度波動(dòng)，以及天氣驟變或火災(zāi)等突發(fā)狀況，呼吸閥會(huì)啟動(dòng)并開始工作。具體來說，當(dāng)罐內(nèi)壓力因氣體體積變化而波動(dòng)時(shí)，呼吸閥會(huì)進(jìn)行大流量的呼吸；若因熱效應(yīng)導(dǎo)致罐內(nèi)介質(zhì)蒸汽壓升高或降低，則呼吸閥會(huì)進(jìn)行小流量的呼吸；而在天氣驟變或火災(zāi)等情況下，罐內(nèi)溫度的快速變化會(huì)引起壓力的急劇升降，此時(shí)呼吸閥會(huì)進(jìn)行大流量的呼吸以應(yīng)對(duì)。

工作原理方面，呼吸閥作為儲(chǔ)罐頂部的通風(fēng)裝置，其核心作用是維持罐內(nèi)外的氣壓平衡。通過控制呼出壓力和真空度，呼吸閥能有效防止因壓力或真空度超過允許范圍而導(dǎo)致的儲(chǔ)罐變形與介質(zhì)蒸發(fā)損耗。因此，呼吸閥必須具備泄放正壓和負(fù)壓的雙重功能，根據(jù)罐內(nèi)壓力的變化進(jìn)行相應(yīng)的呼吸動(dòng)作。其具體工作原理可參考相關(guān)示意圖。
當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部壓力升高至一定程度時(shí)，呼吸閥會(huì)自動(dòng)打開，允許氣體呼出，從而泄放正壓；反之，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)部形成負(fù)壓時(shí)，呼吸閥同樣會(huì)打開，吸入外界空氣以泄放負(fù)壓。這樣的設(shè)計(jì)旨在確保儲(chǔ)罐在一定的壓力范圍內(nèi)保持安全穩(wěn)定。

呼吸閥的類型有多種，其中重力式呼吸閥是依靠閥盤自身的重量與罐內(nèi)外壓差產(chǎn)生的上舉力相互平衡來進(jìn)行工作的。其具體結(jié)構(gòu)和工作原理如圖所示。
閥盤所受的總外力為△F，其中F代表閥盤自身的重力G，而上舉力則由公式πD2(P2-P1)/4給出。當(dāng)閥盤的重力與上舉力達(dá)到平衡時(shí)，呼吸閥的呼出閥盤與呼出口閥座以及吸入閥盤與吸入口閥座都會(huì)緊密配合。此時(shí)，閥盤所受的總外力△F等于G減去上舉力，即△F=G-πD2(P2-P1)/4。

一旦儲(chǔ)罐內(nèi)出現(xiàn)超過設(shè)定壓力的超壓情況，罐內(nèi)的高壓會(huì)直接作用在呼出口閥盤的下方，這一力量會(huì)克服閥盤的重力以及作用在閥盤上的大氣壓力，導(dǎo)致呼出口閥盤打開，從而排出罐內(nèi)過高的氣壓，使罐內(nèi)壓力與大氣壓力重新達(dá)到平衡。這種情況下，閥盤所受的總外力△F將大于0。

同理，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)產(chǎn)生低于設(shè)定壓力的負(fù)壓時(shí)，大氣壓力會(huì)直接作用于吸入口閥盤的下方，同樣會(huì)克服閥盤的重力以及作用在閥盤上方的罐內(nèi)壓力，使得吸入口閥盤打開，向儲(chǔ)罐內(nèi)補(bǔ)充必要的壓力，以維持罐內(nèi)與大氣壓力的平衡。此時(shí)，閥盤所受的總外力△F將小于0。

2. 大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理彈簧式呼吸閥的工作原理

彈簧式呼吸閥通過彈簧的形變力與罐內(nèi)外的壓力差產(chǎn)生的推力之間的平衡來工作。其具體結(jié)構(gòu)形式可參考下圖。
彈簧式呼吸閥的工作原理與重力式呼吸閥在某些方面是相似的。閥盤所受的總外力和上舉力依然為△F和πD2(P2-P1)／4，然而，這里的控制力F已轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈傻男巫兞Α８�重要的是，我們可以通過調(diào)整彈簧的預(yù)壓長(zhǎng)度來靈活地控制這個(gè)形變力。接下來，我們來看看先導(dǎo)式呼吸閥。這種呼吸閥的核心在于其導(dǎo)閥的設(shè)計(jì)，它采用了大薄膜面積的薄膜式結(jié)構(gòu)。這種設(shè)計(jì)使得在較低的工作壓力下，導(dǎo)閥就能產(chǎn)生足夠的作用力來操控主閥的開關(guān)動(dòng)作。值得一提的是，在導(dǎo)閥開啟之前，主閥是處于關(guān)閉狀態(tài)的，且關(guān)閉嚴(yán)密，從而確保了先導(dǎo)式呼吸閥的密封性能達(dá)到氣泡級(jí)。其具體結(jié)構(gòu)可參考相關(guān)圖示。集阻火器與呼吸閥為一體，其新穎的結(jié)構(gòu)為創(chuàng)。是石化儲(chǔ)罐的新型安全設(shè)備，其是阻火呼吸性能好，重量輕，使用方便。該產(chǎn)品適用于儲(chǔ)存內(nèi)點(diǎn)低于28 ℃的甲類油品和閃點(diǎn)低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機(jī)油、原油等油品及性質(zhì)相同的化工產(chǎn)品儲(chǔ)罐使用。亦可作為阻火單呼或單吸閥。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理產(chǎn)品特點(diǎn)

1、殼體選用不銹鋼、鑄鋼和鋁合金，耐腐蝕性好；
2、閥盤采用四氟材料，耐低溫，防凍性能好；
3、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易檢修，安全方便。
4、性能符合石油工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn) SY7511-87 規(guī)定。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理工作原理

呼吸閥由壓力閥和真空閥組成，安裝于貨油艙透氣管上，能隨貨油艙內(nèi)油氣正負(fù)壓變化而自動(dòng)啟閉，使貨油艙內(nèi)外氣壓差保持在允許值范圍內(nèi)。當(dāng)罐內(nèi)介質(zhì)的壓力在呼吸閥的控制操作壓力范圍之內(nèi)時(shí)，呼吸閥不工作，保持油罐的密閉性；當(dāng)往罐內(nèi)補(bǔ)充介質(zhì)，使罐內(nèi)上部氣體空間的壓力升高，到呼吸閥的操作正壓時(shí)，壓力閥被頂開，氣體從呼吸閥呼出口逸出，使罐內(nèi)壓力不在繼續(xù)增高；罐外的大氣將頂開呼吸閥的負(fù)壓閥盤。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理產(chǎn)品作用

ZFQ-1不銹鋼防爆阻火呼吸閥安裝在儲(chǔ)罐頂部，是解決罐內(nèi)正壓，負(fù)壓的氣體，使罐內(nèi)的液體進(jìn)出沒有受到阻礙，當(dāng)外液體輸入罐內(nèi)時(shí)有大量的氣體往外呼(稱正壓)。如罐內(nèi)液體往外輸出時(shí)罐內(nèi)必須從外空氣吸進(jìn)罐內(nèi)(稱負(fù)壓)。如停止工作時(shí)呼吸閥自動(dòng)關(guān)閉不會(huì)把罐內(nèi)液氣往外泄漏，使罐內(nèi)的液體質(zhì)量得到了有利的保障。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理適用范圍

ZFQ-1不銹鋼防爆阻火呼吸閥適用于儲(chǔ)存閃點(diǎn)低于 28 ℃的甲類油品和閃點(diǎn)低于 60 ℃的乙類油品，如汽油、笨、甲笨、煤油、輕柴油、機(jī)油、原油等油品及性質(zhì)相同的化工產(chǎn)品儲(chǔ)罐。全天候呼吸閥可與ZGB波紋阻火器配套使用。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理操作壓力

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理通氣量表

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理材料代號(hào)

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理主要零部件

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理外形結(jié)構(gòu)圖

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理主要外形尺寸

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理其工作原理可以直觀地通過以下圖表來理解：

通過觀察圖表，我們可以清晰地看到先導(dǎo)式呼吸閥的導(dǎo)閥如何通過其大薄膜面積的設(shè)計(jì)，在較低的工作壓力下就能產(chǎn)生足夠的作用力，從而有效地操控主閥的開關(guān)動(dòng)作。同時(shí)，主閥在導(dǎo)閥開啟之前始終處于完全關(guān)閉狀態(tài)，且關(guān)閉嚴(yán)密，這進(jìn)一步印證了先導(dǎo)式呼吸閥出色的密封性能。

1. 在正常工作狀態(tài)下，主閥和導(dǎo)閥都處于關(guān)閉狀態(tài)。這是因?yàn)樽饔迷谥鏖y膜片上的壓力P2與導(dǎo)閥膜片上的壓力P1保持一致，同時(shí)導(dǎo)閥彈簧的載荷大于膜片向上的作用力。然而，由于導(dǎo)閥的膜片面積S1大于主閥的膜片面積S2，所以閥門的關(guān)閉力F由P1S1和P2S2的差值決定。隨著閥前壓力的增加，這一關(guān)閉力也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)，從而確保更好的密封性。

2. 當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力超過設(shè)定值時(shí)，導(dǎo)閥膜片上的作用力會(huì)克服彈簧載荷，使導(dǎo)閥微微開啟。這允許主閥內(nèi)的氣體迅速通過導(dǎo)閥排出，降低主閥氣室內(nèi)的壓力P1。由于此時(shí)主閥膜片上的壓力P2仍大于P1，主閥隨之打開，釋放儲(chǔ)罐內(nèi)的超壓。

3. 這一過程將持續(xù)，直至罐內(nèi)壓力降至設(shè)定值以下。這時(shí)，作用在導(dǎo)閥膜片上的力不足以克服彈簧載荷，導(dǎo)閥關(guān)閉。隨著儲(chǔ)罐內(nèi)的氣體通過導(dǎo)管進(jìn)入主閥氣室，壓力P2逐漸等于P1，主閥也隨之關(guān)閉，系統(tǒng)恢復(fù)至正常狀態(tài)。

4. 當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)處于負(fù)壓狀態(tài)時(shí)，其操作原理與正壓泄壓相似。在關(guān)閉狀態(tài)下，主閥氣室內(nèi)存在大氣壓力P1，而主閥膜片上承受的是負(fù)壓P2。在達(dá)到設(shè)定點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)閥開啟，將主閥氣室內(nèi)的壓力通過導(dǎo)管送至進(jìn)口負(fù)壓處。當(dāng)氣室內(nèi)形成部分負(fù)壓時(shí)，外部大氣壓力會(huì)推動(dòng)主閥開啟，并形成氣流，從而消除儲(chǔ)罐的負(fù)壓。*終，大氣壓力通過導(dǎo)管再次進(jìn)入主閥氣室，使主閥關(guān)閉。

    

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理性能比較

1. 重力式呼吸閥以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和低廉的價(jià)格，在國(guó)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。然而，它也存在一定的不足之處。在小流量呼吸過程中，當(dāng)罐內(nèi)氣體壓力出現(xiàn)微增量并達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，閥盤會(huì)被推開進(jìn)行排氣。由于閥盤內(nèi)側(cè)局部區(qū)域（約5～7倍管徑范圍）的氣體壓力迅速下降，導(dǎo)致閥盤迅速回落到閥座上，從而關(guān)閉了閥門。隨后，閥盤內(nèi)側(cè)的壓力與罐內(nèi)壓力迅速平衡，并略高于臨界壓力，再次推開閥盤進(jìn)行排氣，之后閥盤再次關(guān)閉。這種反復(fù)的開啟和關(guān)閉現(xiàn)象，不僅影響了閥門的密封性能，還容易導(dǎo)致磨損和泄漏。此外，在低溫環(huán)境下，閥盤甚至可能凍結(jié)在閥座上，進(jìn)一步影響了其正常使用。

2. 彈簧式呼吸閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕以及價(jià)格相對(duì)低廉等優(yōu)點(diǎn)，并且其設(shè)定壓力還可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。然而，隨著閥門開啟度的增大，彈簧的形變也會(huì)增大，導(dǎo)致作用在閥盤上的彈簧力增大，從而使得閥門無法完全打開，影響了呼吸閥的設(shè)計(jì)能力。另外，彈簧式呼吸閥在長(zhǎng)期使用過程中，彈簧容易發(fā)生銹蝕和老化。特別是在冬季使用時(shí)，彈簧可能因結(jié)霜而影響其壓縮性，導(dǎo)致閥盤無法在設(shè)定點(diǎn)正常開啟。

3. 先導(dǎo)式呼吸閥具有尺寸小、重量輕（適用于高壓、大口徑）以及泄放前閥座密封極佳等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)不易受背壓的影響。然而，其機(jī)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，單閥的制造成本較高，因此主要適用于技術(shù)要求較高的儲(chǔ)罐。
   目前，在國(guó)內(nèi)的大型儲(chǔ)罐中，重力式和彈簧式呼吸閥仍是主要應(yīng)用類型。然而，這兩種傳統(tǒng)呼吸閥在低壓儲(chǔ)罐中面臨一些挑戰(zhàn)。由于低壓儲(chǔ)罐的呼吸閥前壓力較低，通常只有幾百帕，這使得作用在閥盤下部的向上作用力相對(duì)較小，導(dǎo)致閥盤難以在設(shè)定的壓力下準(zhǔn)確開啟。即使閥盤能夠開啟，也可能因作用力不足而卡住。相比之下，先導(dǎo)式呼吸閥的膜片式結(jié)構(gòu)能夠在很低的工作壓力下實(shí)現(xiàn)主閥的精確控制。
   當(dāng)重力式和彈簧式呼吸閥在定壓下工作時(shí)，由于工作壓力與定壓非常接近，閥門往往容易發(fā)生泄漏。通常，在閥前壓力達(dá)到定壓的90～95%時(shí)就會(huì)出現(xiàn)泄漏，并且隨著閥前壓力的持續(xù)升高，泄漏量也會(huì)逐漸增大。當(dāng)閥前壓力恰好達(dá)到定壓時(shí)，閥門才會(huì)完全開啟。隨著壓力的釋放，閥前壓力逐漸下降，直到降至定壓時(shí)，閥芯才回座關(guān)閉閥門。

    

而先導(dǎo)式呼吸閥則有所不同。它直到閥前壓力達(dá)到定壓時(shí)才開始泄漏，并且在閥前壓力達(dá)到定壓（無需超過）時(shí)就能完全開啟。當(dāng)閥前壓力降至定壓的98%～99%時(shí)，閥門會(huì)及時(shí)關(guān)閉，從而減少了泄漏和過量排放。這不僅減少了儲(chǔ)罐內(nèi)物料的損失，還有利于環(huán)境保護(hù)。

此外，傳統(tǒng)的重力式和彈簧式呼吸閥屬于微啟動(dòng)式，其設(shè)計(jì)壓力下開啟高度限制在1／40～1／20流道直徑范圍內(nèi)，導(dǎo)致流通系數(shù)較小，在0.2～0.4之間。這種類型的呼吸閥流通面積相對(duì)較小，容易引發(fā)儲(chǔ)罐超壓的問題。而先導(dǎo)式呼吸閥則采用全啟式設(shè)計(jì)，其開啟高度大于等于1／4流道直徑，并且動(dòng)作特性為兩段式。這種設(shè)計(jì)使得閥門在壓力升高到一定程度后能夠迅速且準(zhǔn)確地開啟到規(guī)定高度，有效避免了儲(chǔ)罐超壓的風(fēng)險(xiǎn)。

主要零件數(shù)量很少，即結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，大多數(shù)尺寸的加工精度不高，外觀粗糙，給人機(jī)械簡(jiǎn)單的印象。實(shí)際上，心臟瓣膜的密封位置可以非常精確。“三度”（平整度、平滑度和硬度）要求密封面高。兩個(gè)密封面的密封面必須滿足零對(duì)零的要求，以滿足密封試驗(yàn)的零泄漏。

呼吸閥的工作原理和彈簧限載閥板取決于正、負(fù)壓或吸入壓力。吸入閥應(yīng)具有釋放正壓和負(fù)壓兩種功能。容器承受正壓，吸入閥打開排氣口釋放正壓。當(dāng)容器承受負(fù)壓時(shí)，呼吸閥打開，吸入氣體釋放負(fù)壓。這樣可以保證一定的壓力范圍，保證容器的安全。

大型儲(chǔ)罐阻火呼吸閥工作原理的安裝步驟：

1、呼吸閥應(yīng)安裝在儲(chǔ)罐內(nèi)氣體的較高點(diǎn)，以減少能量蒸發(fā)的損失，并為呼吸閥的順利運(yùn)行提供直接和很大的通道。通常用于立式儲(chǔ)罐，呼吸閥應(yīng)安裝在儲(chǔ)罐頂板上，頂板是儲(chǔ)罐頂部的保溫層，可安裝在梯子平臺(tái)附近；

2、當(dāng)需要安裝一個(gè)或兩個(gè)呼吸閥時(shí)，應(yīng)與罐頂中心對(duì)稱布置；

3、如果采用呼吸閥進(jìn)行氮?dú)饷芊猓�氮�(dú)夤軕?yīng)遠(yuǎn)離呼吸閥接口，插入距離罐頂200mm左右，以免氮?dú)庵苯优懦觥?/p>

呼吸閥的維護(hù)：

為保證呼吸閥使用的網(wǎng)絡(luò)安全，波紋耐火層應(yīng)在3-6個(gè)月內(nèi)定期清理，以保證耐火層上每個(gè)孔的暢通，防止堵塞，保證信息安全工作和正常生活使用。定期檢查通風(fēng)氣體的正負(fù)閥瓣是否活動(dòng)靈活，與閥瓣接觸的導(dǎo)桿密封面是否損壞。如果有任何損壞，請(qǐng)立即更換。在檢查系統(tǒng)的重新設(shè)計(jì)和安裝過程中，應(yīng)確保閥門內(nèi)的結(jié)合面緊密有效地匹配，閥盤的提升方式靈活。新閥門啟動(dòng)時(shí)，安裝前應(yīng)將閥盤之間的防震物拆除，否則呼吸閥失效。