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矿用救生舱的原理及结构设计

关键词: 救生舱 发布时间:2017-05-03

矿用救生舱

矿用救生舱的原理:救生舱是一种用于矿井事故中为井下被闲人员提供安全避险的设施。泄压阀是矿用可移动式救生舱的重要部件之一,根据救生舱实际情况对泄压阀提了开启压力的稳定性和关闭密封性的要求,同时要求泄压阀能够抵御煤矿井下10MPa爆炸冲击载荷的二次或多次冲击,经过分析、研究,创新采用“液体密封和单向逆止”技术。

泄压阀采用”液体密封和单向逆止”相结合的技术。泄压阀结构包括泄压阀体、液体介质、液位调节帽、液位标尺、进气管、排气管、单向阀等。液体材料凝固点低,不易挥发。进

气口与救生舱舱内气体相连,同时也是注液口。排气口与舱外环境相连,当发生二次爆炸等灾害时,反向冲击压力作用在单向阀上,单向阀能承受1OMPa的爆炸冲击载荷。

下面看看矿用救生舱的结构设计:

一、主要尺寸设计

1阀体内空高度H

由于本泄压阀采用液封及单向阀组合技术.阀体高度主要受液体高度h及液体飞溅高度h1限制,根据公式AP<~pgh (1)其中’△P为相对压力,设定为500PaP为液体的密度,凝同点低,不易挥发液体,P约为=l 050kgin 3

h为液面距进气管底部距离。经计算.h50ram为避免使因压力过大而导致液体进入单向阀,而应使单向阀口距液面有足够高度。阀体内空高度H>h+h ,再考虑到加T工艺性、排气式气流通畅性,最终泄压阀内空高度确定为l30ram

2 阀体内空直径D

阀体直径主要受单向阀直径、进排气管直径的限制。在救生舱内的安装位置,以及综合考虑加丁工艺,最终确定阀体阀体内空直径D =50mm

二、单向阀抗反向力分析

单向阀抗反向冲击的结构原理为:阀芯为球形.阀体与阀芯结合面为锥形面。由于反向冲击不是经常发生.而且润滑较充分。因此,单向阀失效的主要形式为阀体发生塑性变形而使阀芯卡死甚至越过锥形面。

反向冲击压强为P=1MPaD=6mm

阀芯作用在锥形面上的力为282N,如此微小的力根本不可能使阀体发生塑性变形。

三、 主要材质选型

阀体为耐腐蚀性强的不锈钢材质;液体介质应具有凝同点低、不易挥发的特性;单向阀主材铜材、主弹簧材料为不锈钢:所有管路组均采用铜材。

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