本發(fā)明涉及管道領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力平衡裝置和壓力平衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

管道是用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。管道的用途很廣泛，主要用在給水、排水、供熱、供煤氣、長距離輸送石油和天然氣、農(nóng)業(yè)灌溉、水力工程和各種工業(yè)裝置中。管道可能承受許多種外力的作用，包括本身的重量、流體作用在管端的推力、風(fēng)雪載荷、土壤壓力、熱脹冷縮引起的熱應(yīng)力、振動載荷和地震災(zāi)害等。為了保證管道的強度和剛度，必須設(shè)置各種支(吊)架，更重要是的選擇管道的材料和壁厚。在管道上游處設(shè)備，突然減流、關(guān)閉，或者管道下游處設(shè)備突然增流時，都會使上游設(shè)備出口側(cè)的管道內(nèi)壓力驟減，從而導(dǎo)致管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，而管道因受到大氣擠壓會破裂。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強度，而增加管道強度通常是通過增加管道壁厚來達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費較為嚴(yán)重。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種壓力平衡裝置和壓力平衡系統(tǒng)，主要目的是降低負(fù)壓對管道的影響，從而減少管壁厚度，節(jié)約材料使用，降低成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實施例提供了一種壓力平衡裝置，包括：

管體，具有相對的第一端和第二端，所述第一端具有流入口，所述第二端設(shè)有流出口，所述管體內(nèi)具有腔體，所述腔體內(nèi)徑大于所述流入口和所述流出口直徑，所述腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，所述平衡件具有通道，所述通道用于連通所述流入口和所述流出口；所述管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)所述通道內(nèi)壓力減小時，所述平衡件向所述通道擠壓，空氣從所述槽口進(jìn)入所述通道。

進(jìn)一步的，所述槽口設(shè)置在所述第一端側(cè)。

進(jìn)一步的，所述管體截面，由所述第一端向所述第二端逐漸變大。

進(jìn)一步的，還包括擋板，所述擋板連接于所述流出口，并向所述第一端延伸，用于阻止所述平衡件向所述通道擠壓。

進(jìn)一步的，所述槽口為多個，均勻分布在所述管體側(cè)壁。

進(jìn)一步的，所述平衡件為橡膠材料制成。

進(jìn)一步的，所述平衡件為硅膠材料制成。

進(jìn)一步的，所述平衡件為氣囊。

另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種壓力平衡系統(tǒng)，其特征在于，包括：管道、如上所述的壓力平衡裝置和上級設(shè)備，所述上級設(shè)備連接于所述流入口，所述流出口連接于所述管道。

進(jìn)一步的，所述管道和所述壓力平衡裝置之間為可拆卸連接；所述壓力平衡裝置和所述上級設(shè)備之間為可拆卸連接。

本發(fā)明實施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體，具有相對的第一端和第二端，第一端具有流入口，第二端設(shè)有流出口，管體內(nèi)具有腔體，腔體內(nèi)徑大于流入口和流出口直徑，腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，平衡件具有通道，通道用于連通流入口和流出口；管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)通道內(nèi)壓力減小時，平衡件向通道擠壓，空氣從槽口進(jìn)入通道。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強度，而增加管道強度通常是通過增加管道壁厚來達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費較為嚴(yán)重。本發(fā)明實施例在通道內(nèi)壓力降低時，外界空氣從槽口進(jìn)入管體，對平衡件進(jìn)行擠壓，使得通道和槽口連通，空氣灌入通道，補充通道內(nèi)壓力，使通道內(nèi)壓力增加，從而使得管體受到保護(hù)。這樣使得管體的制造只需滿足正常工作時的強度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時能夠延長使用壽命，有效減少停機維護(hù)的時間和費用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的一種壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例提供的一種壓力平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡裝置具體實施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。

如圖1、圖2所示，一種壓力平衡裝置，包括：

管體1，具有相對的第一端12和第二端13，上述第一端12具有流入口14，上述第二端13設(shè)有流出口15，上述管體1內(nèi)具有腔體11，上述腔體11內(nèi)徑大于上述流入口14和上述流出口15直徑，上述腔體11內(nèi)設(shè)有平衡件2，上述平衡件2具有通道21，上述通道21用于連通上述流入口14和上述流出口15；上述管體1側(cè)壁設(shè)有槽口16；當(dāng)上述通道21內(nèi)壓力減小時，上述平衡件2向上述通道21擠壓，空氣從上述槽口16進(jìn)入上述通道21。由于在正常工作時，需要流體在上述通道21內(nèi)流動，因此對于上述平衡件2和上述管體1之間的密封性要求很高，同時為了保證壓力平衡，上述通道21與上述流入口14、上述流出口15直徑相同，從而保證流體進(jìn)入上述通道21和從上述通道2出去時的壓力相等。但是由于上述平衡件2可壓縮，為防止上述平衡件2受擠壓后從上述流出口15流走，應(yīng)使上述槽口16靠近上述第一端12的截面大于上述參考靠近上述第二端13的截面，這樣上述平衡件2靠近上述第一端12處受力較大從而變形較大，使上述槽口16和通道21連通，而上述平衡件2靠近上述第二端13處受力較小從而變形較小，使得上述平衡件2卡于上述第二端13，不會從上述流出口15流出。為了減小流體流動的阻力，可以在上述通道21內(nèi)涂有潤滑涂層。雖然上述通道21是光滑的，但是有壓力就有阻力，使用上述潤滑涂層一方面能夠降低上述平衡件2的表面摩擦因數(shù)，從而減小流體在上述通道21內(nèi)的阻力，另一方面也能夠提高上述平衡件2表面的潤滑性和耐磨性，從而延長上述平衡件2的使用壽命。同時涂層使用方便，注意潤滑涂層的補充可以無需頻繁更換上述平衡件2。

以下通過本實施例中壓力平衡裝置的工作過程和原理具體說明本實施例中的壓力平衡裝置：

正常工作時，流體從上述流入口14進(jìn)入上述通道21并從上述流出口15流出；當(dāng)上述通道21內(nèi)流體壓力減小時，上述平衡件2向上述通道21擠壓，使得上述槽口16打開，空氣從上述槽口16進(jìn)入上述管體1，當(dāng)平衡件2變形到一定程度時，上述通道21與上述槽口16連通，空氣進(jìn)入上述通道21內(nèi)補充氣體壓力，使得上述平衡件2回復(fù)；當(dāng)上述通道21內(nèi)壓力達(dá)到一定值時，上述平衡件2阻斷上述通道21和上述槽口16之間的連通。

本發(fā)明實施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體1，具有相對的第一端12和第二端13，第一端12具有流入口14，第二端13設(shè)有流出口15，管體1內(nèi)具有腔體11，腔體11內(nèi)徑大于流入口14和流出口15直徑，腔體11內(nèi)設(shè)有平衡件2，平衡件2具有通道21，通道21用于連通流入口14和流出口15；管體1側(cè)壁設(shè)有槽口16；當(dāng)通道21內(nèi)壓力減小時，平衡件2向通道21擠壓，空氣從槽口16進(jìn)入通道21。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強度，而增加管道強度通常是通過增加管道壁厚來達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費較為嚴(yán)重。本發(fā)明實施例在通道21內(nèi)壓力降低時，外界空氣從槽口16進(jìn)入管體1，對平衡件2進(jìn)行擠壓，使得通道21和槽口16連通，空氣灌入通道21，補充通道21內(nèi)壓力，使通道21內(nèi)壓力增加，從而使得管體1受到保護(hù)。這樣使得管體1的制造只需滿足正常工作時的強度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時能夠延長使用壽命，有效減少停機維護(hù)的時間和費用。

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

為使得上述平衡件2不會從上述流出口15流失，具體的，上述槽口16設(shè)置在上述第一端12側(cè)。將上述槽口16設(shè)置在上述第一端12側(cè)，可以直接避免空氣擠壓上述平衡件2近上述第二端13側(cè)，有效防止上述平衡件2的流失。

如圖2所示，為使空氣更容易從上述第一端12進(jìn)入上述通道21，具體的，上述管體1截面，由上述第一端12向上述第二端13逐漸變大。這樣設(shè)置后，上述平衡件2近上述第一端12處厚度明顯小于上述上述平衡件2近上述第一端12處，因此上述平衡件2近上述第一端12處更容易受壓力而導(dǎo)致形變，從而使得上述平衡件2近與上述第一端12之間形成間隙，使得上述槽口16和上述通道21連通，從而補充氣體壓力。

如圖1所示，為防止上述平衡件2從上述流失口流失，具體的，還包括擋板17，上述擋板17連接于上述流出口15，并向上述第一端12延伸，用于阻止上述平衡件2向上述通道21擠壓。上述擋板17近設(shè)置在上述第二端13，使得上述平衡件2近上述第二端13處受到支撐，即使有空氣壓迫上述平衡件2近上述第二端13處，上述擋板17對上述平衡件2進(jìn)行支撐，有效防止上述平衡件2從上述流出口15流失，同時使得上述平衡件2近上述第一端12處受力更大，平衡壓力的速度更快。而上述擋板17在近上述第一端12處需注意制作圓角，防止上述平衡件2在向上述通道21擠壓時，上述擋板17割傷上述平衡件2。

如圖2所示，為了使得受力平衡，具體的，上述槽口16為多個，均勻分布在上述管體1側(cè)壁。多個上述槽口16使得空氣能夠更快的進(jìn)行補充，平衡壓力，同時也使得上述管體1受力更加均勻，有效防止某處壓強過大，是上述管體1產(chǎn)生破損。同時設(shè)置多個上述槽口16使得上述平衡件2受力形變的時間大幅縮短，可有效延長上述平衡件2使用壽命。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為橡膠材料制成。橡膠具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強度及伸長率，特別是合成橡膠，同時橡膠還具有很強的密封性能，還具有良好的抗水性。而橡膠的分類多樣，可以適應(yīng)于不同的流體需求。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為硅膠材料制成。硅酸是一種非晶態(tài)物質(zhì)，除強堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。硅膠的化學(xué)組份和物理結(jié)構(gòu)，決定了它具有許多其他同類材料難以取代得特點：吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機械強度等，其中良好的吸附性能使得潤滑涂層更加服帖。特別是硅膠中的有機硅的主鏈?zhǔn)秩犴?，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚啵虼?，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?，表面張力弱，表面能小，成膜能力強。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤滑、上光等各項優(yōu)異性能。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為氣囊。氣囊與橡膠、硅膠不同的是，橡膠和硅膠因自身的物理性質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)彈性形變，而氣囊則是利用空氣的可壓縮性。而且空氣由很強的流動性，其分子間距大，易變形擠壓或者膨脹，同時空氣易得，成本極低，但需要注意預(yù)留負(fù)壓工作膨脹量，因氣囊在在工作時會受到負(fù)壓影響會向上述通道21膨脹，但不能將上述通道21完全堵死，否則進(jìn)入上述通道21的氣體無法流動補充壓力。

如圖3所示，本發(fā)明實施例還提供了一種壓力平衡系統(tǒng)，包括：管道3、如上上述的壓力平衡裝置和上級設(shè)備4，上述上級設(shè)備4連接于上述流入口14，上述流出口15連接于上述管道3。由于水壓驟減會損害上述上級設(shè)備4的出口側(cè)，因此將上述壓力平衡裝置設(shè)置在上述上級設(shè)備4的出口側(cè)來保護(hù)上述管道3不受到壓力損傷，而上述管道3則無需加厚，減少了上述管道3的成本。

為了便于維護(hù)和安裝，具體的，上述管道3和上述壓力平衡裝置之間為可拆卸連接；上述壓力平衡裝置和上述上級設(shè)備4之間為可拆卸連接。這樣更加便于安裝，同時可根據(jù)情況而使用，同時也方便對于現(xiàn)有管道系統(tǒng)的改進(jìn)，無需大量更換管道或者設(shè)備。

本發(fā)明實施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體，具有相對的第一端和第二端，第一端具有流入口，第二端設(shè)有流出口，管體內(nèi)具有腔體，腔體內(nèi)徑大于流入口和流出口直徑，腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，平衡件具有通道，通道用于連通流入口和流出口；管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)通道內(nèi)壓力減小時，平衡件向通道擠壓，空氣從槽口進(jìn)入通道。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強度，而增加管道強度通常是通過增加管道壁厚來達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費較為嚴(yán)重。本發(fā)明實施例在通道內(nèi)壓力降低時，外界空氣從槽口進(jìn)入管體，對平衡件進(jìn)行擠壓，使得通道和槽口連通，空氣灌入通道，補充通道內(nèi)壓力，使通道內(nèi)壓力增加，從而使得管體受到保護(hù)。這樣使得管體的制造只需滿足正常工作時的強度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時能夠延長使用壽命，有效減少停機維護(hù)的時間和費用。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。