專利名稱：用于油艙的通流閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于平衡例如油輪中的油艙中的超壓力的通流閥，其中所述閥包括閥殼體，該閥殼體具有可軸向移動(dòng)的閥體和與閥體相關(guān)聯(lián)的閥座，其中閥體相對(duì)于閥座的位置取決于油艙中的壓力。
背景技術(shù)：
對(duì)于船載式油輪的油艙中使用的壓力閥連接的核定/測(cè)試設(shè)備來說具有國(guó)際規(guī)定。在這些規(guī)定中的實(shí)質(zhì)條款用于測(cè)試裝置中的閥，用以顯示由于打開/關(guān)閉周期，具有低于0. 5Hz的頻率的閥振蕩在任何時(shí)間都會(huì)出現(xiàn)。
為了解決該問題，選擇使用具有大泄壓(閥打開時(shí)的壓力和閥關(guān)閉時(shí)的壓力之間的差值)的閥。該閥的一個(gè)實(shí)例從WO 93/16310中已知，其中磁體用于增加打開壓力。然而，該方法具有不期望的影響，因?yàn)槊看伍y打開使都要放出大量氣體，直到罐中的壓力下降至閥關(guān)閉時(shí)的水平。所述方法的缺點(diǎn)在于罐中的壓力已經(jīng)減少到貨物被汽化的程度，從而當(dāng)閥被再次關(guān)閉時(shí)重新建立罐的蒸汽壓力。這導(dǎo)致貨物損失以及顯著的環(huán)境污染。可以通過利用具有連續(xù)增加壓力損失的閥解決該問題，但是這種閥會(huì)具有相當(dāng)大的尺寸，從而導(dǎo)致無(wú)法接受的成本。另一已知的解決方案是由公知的導(dǎo)閥控制的閥，藉此避免壓力增加并使排出氣體量最小化。這是一種相當(dāng)成本高的解決方案。閥通常用于在填充過程中排放罐，并且氣體自然地被排放到周圍空氣中。具有填補(bǔ)罐的需要。在船航海期間出現(xiàn)船的油輪中的熱壓力增加，例如，所述壓力增加是太陽(yáng)能加熱 的結(jié)果。這些壓力增加也通過閥被排出，這是大泄壓導(dǎo)致明顯的貨物損失和環(huán)境污染的情況。船載式油輪的油艙僅可以經(jīng)受相對(duì)較小的超壓力，該限制經(jīng)常是大約25kPa。同時(shí)，為了使汽化最小化并且如果貨物被劃分為毒藥，為了盡可能地保持罐中較高的壓力，壓力平衡閥的打開壓力應(yīng)該至少20kPa。這表示當(dāng)考慮經(jīng)過該壓力平衡閥的壓降和相關(guān)聯(lián)的管道系統(tǒng)中的壓降時(shí)獲得非常窄的壓力范圍。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于排出大量以及少量氣體的閥，其中閥是非常簡(jiǎn)單機(jī)械單元，該閥還可以在船的甲板上使用，并且其中閥不會(huì)不經(jīng)許可地振蕩，以及其中該閥可以在窄壓力范圍內(nèi)操作，該范圍的大小如上所述。該目標(biāo)通過下述閥體實(shí)現(xiàn)，該閥體是中空的且適于容納另一個(gè)閥體，并且另一個(gè)閥座被設(shè)置在閥體的延伸到閥外部的端部處，用于與另一個(gè)閥體相互作用，其中相互作用的閥體/閥座和另一個(gè)閥體/閥座的特征分別彼此不同。一個(gè)閥功能被形成為用于排出大量氣體，而第二閥功能被形成為用于排出少量氣體。為了方便起見，以下將論述主閥和副閥，其中主閥包括適于放出大量氣體的閥體和閥座，而其中副閥包括另一個(gè)閥體和另一個(gè)閥座，所述另一個(gè)閥體和所述另一個(gè)閥座因?yàn)楦遍y設(shè)置在主閥中而適于放出少量氣體。主閥可以通過例如WO 93/16310中所示的磁體實(shí)現(xiàn)，并且該主閥還可以包括用于使該閥適合當(dāng)前要求的其它裝置。例如，閥體和閥殼體當(dāng)在軸向截面觀察時(shí)可以被成形為使得所述部件之間的流動(dòng)區(qū)域取決于閥體在所述閥殼體中的位置，例如參見從US5060688已知的閥。閥的特性可以通過對(duì)閥施加彈簧載荷或通過利用閥體的自重以關(guān)閉閥而改變。
在優(yōu)選實(shí)施例中，副閥與主閥同中心設(shè)置。這表示副閥體同心地設(shè)置在主閥體中并適于相對(duì)于副閥座進(jìn)行軸向移動(dòng)，該副閥座設(shè)置在閥體的延伸到該閥外部的端部，并且通道設(shè)置在閥體中，使得油艙中的壓力致動(dòng)副閥體遠(yuǎn)離副閥座。在不同實(shí)施例中，閥體可以被施加彈簧載荷、被施加重量載荷和/或可以不同的方式被調(diào)節(jié)。如上所述，期望的是通過利用磁體保持閥關(guān)閉達(dá)到一定增加的氣體壓力，基于此，主閥同樣地并盡快地打開。在具體的實(shí)施例中，定位在閥殼體外部的閥體的一部分包括大致圓柱形區(qū)域，該大致圓柱形區(qū)域具有大于閥座中的間隙孔的直徑，并且適于與閥殼體上的突出裙緣部相互作用，其中圓柱形區(qū)域的外輪廓與裙緣部的內(nèi)輪廓相對(duì)應(yīng)。這種結(jié)構(gòu)使得當(dāng)氣體以使主閥更快打開的方式作用在具有較大直徑的圓柱形區(qū)域上時(shí)主閥體上的氣體壓力增加。例如，由于儲(chǔ)油罐和閥之間的長(zhǎng)管道連接，這種實(shí)施例具有與帶有明顯壓力損失的安裝有關(guān)的具體優(yōu)點(diǎn)。裙緣部的高度根據(jù)當(dāng)前的要求被調(diào)節(jié)，并且在一個(gè)實(shí)施例中，裙緣部的高度可以大約是閥體的總行程長(zhǎng)度的一半。類似地，圓柱形區(qū)域的直徑根據(jù)條件被調(diào)節(jié)，并例如可以比閥座的間隙孔大大約10%。


將在附圖中示出的實(shí)施例的下列描述中對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地說明。圖I是根據(jù)本發(fā)明的閥的一個(gè)實(shí)施例的剖視圖；圖2-4顯示了壓力和流量之間關(guān)系以便說明本發(fā)明；以及圖5和6顯示本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式圖I顯示閥殼體3，閥殼體3朝向底部打開，殼體在該底部適于被連接到油艙或油艙的管道。閥殼體3具有用于設(shè)置閥體I以使閥體I可上下移動(dòng)的內(nèi)軸承9、10。在最低的位置，閥體依靠在閥座2上。罐中的氣體壓力促使閥體I的下側(cè)打開而不管閥體自重和通過一對(duì)磁體4施加的力。磁體的位置可以通過盤狀物5改變以便將閥調(diào)節(jié)到當(dāng)前要求。將被理解的是壓力增加應(yīng)該相對(duì)大，以便使磁體彼此分離，基于此，反作用力明顯地下降，使得閥在相對(duì)較低的壓力下再次關(guān)閉。這將結(jié)合圖2-4更詳細(xì)地說明。根據(jù)本發(fā)明，閥體I是中空的并包括孔12，使得罐中的氣體壓力還通過孔12存在于空腔11中。副閥設(shè)置在中空閥體I的頂部中，所述副閥包括閥體6，該閥體6設(shè)置在導(dǎo)向裝置9、10中并通過彈簧8被加載，使得閥體6倚靠在閥座7上直到油艙中的壓力不能克服來自彈簧8的力和閥體6的自重為止。當(dāng)油艙中的壓力增加時(shí)，副閥將逐漸打開，如以下將參照?qǐng)D2-4說明的。主閥將具有如圖2所示的打開/關(guān)閉曲線或特征，其中A :說明閥的打開點(diǎn)，閥體的質(zhì)量和磁力(在該實(shí)施例中被設(shè)定為22kPa)。B :當(dāng)閥因?yàn)榇帕μ幱诓荒茏饔玫臓顟B(tài)而打開時(shí)，閥下方的壓力急速地降低。C :閥被完全打開并達(dá)到描述完全打開閥的拋物線形曲線。D :遵循曲線⑶，直到達(dá)到壓力平衡為止。

E :說明閥的關(guān)閉點(diǎn)，即，閥體的質(zhì)量(在該實(shí)例中被設(shè)定為5kPa)。當(dāng)罐中出現(xiàn)壓力增加并且壓力超過在圓錐形主體上向上指向的力和從圓錐形主體向下指向的力與磁力之間的平衡點(diǎn)時(shí)，圓錐形主體將向上移動(dòng)，此時(shí)磁力將減小而圓錐形主體將進(jìn)一步上升。圓錐形主體下方的壓力減小到點(diǎn)B，其僅以圓錐形主體的質(zhì)量表征，因此，曲線持續(xù)到其中閥被完全打開的點(diǎn)C。隨后該曲線遵循到點(diǎn)D直到達(dá)到平衡為止。當(dāng)壓力開始在罐中減小時(shí)，壓力遵循到曲線DC并且進(jìn)一步遵循到曲線CB直到閥在E關(guān)閉。副閥是調(diào)節(jié)閥，其特征在于副閥的打開曲線是直線。然后閥特性曲線可以如圖3所示，其中F :說明閥的打開點(diǎn)(在該實(shí)例中被設(shè)定為20kPa)。G :閥被完全打開并達(dá)到說明完全打開的閥的拋物線形曲線。H :遵循曲線GH直到達(dá)到壓力平衡為止。當(dāng)在罐中出現(xiàn)壓力增加并且壓力超過平衡點(diǎn)F時(shí)，圓錐形主體從閥座上升。在持續(xù)的壓力增加的情況下，圓錐形主體的上升高度隨壓力成比例地增加直到閥在點(diǎn)G被完全打開為止。在進(jìn)一步壓力增加的情況下，遵循閥的拋物線形曲線GH直到達(dá)到壓力平衡為止。當(dāng)壓力下降時(shí)，持續(xù)曲線HG到閥關(guān)閉的GF。這類閥具有相同的打開和關(guān)閉壓力。組合上述閥產(chǎn)生新的閥特性。該閥被設(shè)計(jì)成使得副閥具有比主閥稍微小的設(shè)定點(diǎn)(在顯示的實(shí)例中分別為20kPa和22kPa)。因此，獲得的閥的曲線在圖4中被示出，其中I :說明閥的打開點(diǎn)(在該實(shí)例中被設(shè)定為20kPa)。J :這里壓力已經(jīng)增加到主閥的打開點(diǎn)。K :閥下方的壓力由于先前說明的磁力的變化而急速地減小。L :遵循曲線KL直到閥被完全打開。M :遵循拋物線形曲線直到達(dá)到壓力平衡為止。N :說明閥的關(guān)閉點(diǎn)。當(dāng)閥將被用于熱通風(fēng)時(shí)，罐中的壓力將逐漸增加直到打開點(diǎn)I (20kPa)，并然后將遵循朝向J的曲線。因?yàn)閮H較少的量被平衡，因此點(diǎn)J被形成為使得在熱通風(fēng)期間不能達(dá)到點(diǎn)J。當(dāng)壓力下降時(shí)，閥在點(diǎn)I處再次關(guān)閉。這樣，不會(huì)出現(xiàn)來自貨物的不必要的氣體的排出。首先，當(dāng)閥在貨物的裝載期間用于通風(fēng)時(shí)，罐中的壓力增加到點(diǎn)I。在進(jìn)一步壓力增加的情況下，遵循曲線U，閥的下一個(gè)部分在曲線IJ處被啟動(dòng)，因此，遵循曲線JK和KL直到在曲線M上達(dá)到平衡為止。當(dāng)壓力由于裝載的完成而下降時(shí)，遵循曲線M :遠(yuǎn)離LK并遠(yuǎn)離KN，直到閥在N處被完全關(guān)閉為止。在空罐中的大量氣體在這里被排出，這是因?yàn)樵摯罅繗怏w被貨物取代。現(xiàn)在，貨物用具有與貨物的蒸汽壓力相對(duì)應(yīng)的壓力的氣體填補(bǔ)貨物和罐的頂部之間的空間。根據(jù)本發(fā)明的閥的唯一方面是該閥滿足不具有包括低于0. 5Hz的頻率的振動(dòng)的要求，同時(shí)該閥減少?gòu)呢浳锓懦龅臍怏w。圖5和6中示出的實(shí)施例適于盡可能地立即增加磁間隙，從而確保磁力由于磁間隙中增加的距離而減小。這通過閥體I上的大致圓柱形區(qū)域13來實(shí)現(xiàn)，該區(qū)域適于與閥座2上的裙緣部14相互作用。該裙緣部還基于閥座2和閥殼體3的相互結(jié)構(gòu)而與閥殼體3 —體形成。圓柱形部分的外輪廓和裙緣部14的內(nèi)輪廓彼此相對(duì)應(yīng)，使得在所述外輪廓與所述內(nèi)輪廓之間具有絕對(duì)小的空氣間隙。當(dāng)閥開始打開時(shí)，少量空氣將在閥體和閥座之間流出，但是磁力由于磁體之間的小間隙而任然相對(duì)較大。然而，圓柱形部分13具有比閥座2中的間隙孔大的直徑，并且該放大區(qū)域表示向上指向力迫使閥體到更高的上升高度，并因此，磁間隙(見圖6)比沒有裙緣部14的情況下的上升高度更大。
當(dāng)閥被安裝在長(zhǎng)管道上時(shí)，由于閥上的氣體壓力對(duì)于確定管道的允許長(zhǎng)度具有決定性，因此裙緣部尤其有效，其中所述管道的允許長(zhǎng)度滿足閥不能振蕩得快于0. 5Hz的要求。管道長(zhǎng)度可以通過安裝裙緣部明顯地增加，這是因?yàn)橄鄬?duì)較低的氣體壓力仍將足以使閥保持在打開位置，其中該相對(duì)較低的氣體壓力是管道中的摩擦力的結(jié)果。將被理解的是大致圓柱形區(qū)域I不具有完整的圓柱形。例如，其可以是多邊形并且相應(yīng)的裙緣部將具有類似的技術(shù)效果。由于閥體很多時(shí)候都是旋轉(zhuǎn)地對(duì)稱，所以使用術(shù)語(yǔ)“大致圓柱形區(qū)域”。
權(quán)利要求
1.一種用于例如油輪中的油艙的通流閥，所述通流閥包括閥殼體，所述閥殼體具有能夠軸向移動(dòng)的閥體和與所述閥體相關(guān)聯(lián)的閥座，其中所述閥體相對(duì)于所述閥座的位置取決于所述油艙中的壓力，其特征在于， 所述閥體是中空的，并適于容納另一個(gè)閥體，并且，另一個(gè)閥座設(shè)置在所述閥體的延伸到所述閥或所述閥殼體的外部的端部處，用于與所述另一個(gè)閥體相互作用，其中相互作用的閥體/閥座和另一個(gè)閥體/閥座的特征分別彼此不同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的閥，其特征在于，所述閥包括磁體，所述磁體分別設(shè)置在所述閥體上和所述閥殼體中，使得磁力用于抵靠所述閥座保持所述閥體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的閥，其特征在于，所述磁體中的至少一個(gè)能夠在軸向方向上被調(diào)節(jié)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述閥體和所述閥殼體當(dāng)在軸向截面中觀察時(shí)被成形為使得所述部件之間的流動(dòng)區(qū)域取決于所述閥體在所述閥殼體中的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述閥體被施加彈簧載荷。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述閥體被施加重量載荷。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的閥，其特征在于，所述另一個(gè)閥體同心地設(shè)置在所述閥體中，并適于相對(duì)于所述另一個(gè)閥座進(jìn)行軸向移動(dòng)，所述另一個(gè)閥座設(shè)置在所述閥體的延伸到所述閥或所述閥殼體外部的端部處，并且通道設(shè)置在所述閥體中，使得所述油艙中的壓力致動(dòng)所述另一個(gè)閥體遠(yuǎn)離所述另一個(gè)閥座。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的閥，其特征在于，所述另一個(gè)閥體被施加彈簧載荷。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的閥，其特征在于，所述另一個(gè)閥體被施加重量載荷。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的閥，其特征在于，所述載荷能夠被調(diào)節(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求2-10中任一項(xiàng)所述的閥，其中所述閥與所述閥座在位于磁體與所述閥體的外部部分之間的位置相互作用，其特征在于， 所述閥體的外部部分包括大致圓柱形區(qū)域，所述大致圓柱形區(qū)域具有大于所述閥座中的間隙孔的直徑，并且適于與所述閥殼體上的突出裙緣部相互作用，其中所述圓柱形區(qū)域的外輪廓與所述裙緣部的內(nèi)輪廓相對(duì)應(yīng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的閥，其特征在于，所述裙緣部具有使得所述閥體與所述裙緣部沿大約為所述閥體的總行程長(zhǎng)度的一半的行程長(zhǎng)度相互作用的高度。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的閥，其特征在于，所述圓柱形區(qū)域的直徑比所述閥座的間隙孔大約大10%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種在例如油輪中的油艙中使用的通流閥，該通流閥包括閥殼體(3)、閥體(1)和閥座(2)。所述閥具有第一閥特征。根據(jù)本本發(fā)明，由于閥體(1)是中空的以便容納另一個(gè)閥體(8)，因此提供內(nèi)置在閥體(1)中的另一個(gè)閥，其中另一個(gè)閥體(8)可被替換的設(shè)置用于與另一個(gè)閥座(7)相互作用。根據(jù)本發(fā)明，另一個(gè)閥具有不同于第一閥的特征的特征。
文檔編號(hào)F16K17/10GK102725570SQ201080041061
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月15日
發(fā)明者艾瑞克·艾瑞斯楚普·索倫森 申請(qǐng)人:艾瑞克·艾瑞斯楚普·索倫森