[发明专利]一种电磁泄压阀

说明书

技术领域

本发明涉及阀门领域，具体是一种电磁泄压阀。

背景技术

真空室作为托卡马克核聚变装置的关键部件之一，为高温等离子体提供高真空运行环境。真空室内部的第一壁组件受到来自聚变反应的大量热负荷，温度会急剧升高、需要对其进行温度控制，因而真空室壁上针对第一壁组件布置了大量的冷却管路。一旦某处的第一壁组件冷却管路发生破损，冷却剂（水）会漏入真空室中。真空室内部冷却剂事故发生后，由于真空室为高真空环境，冷却剂会产生大量蒸汽，真空室压力迅速升高。除冷却剂泄漏事故外，空气漏入真空室也会造成真空室内部增压，如果不对真空室进行压力限制，其内部增压会对真空室及其内部组件造成损坏。因此，需要为真空室设计一个超压保护系统，当真空室压力达到极限值（设定值）后，及时泄放真空室内部介质，降低其内部压力，保护真空室及其内部组件。

真空室超压保护系统中的关键部件为泄压阀，它是直接控制真空室内部最大压力的装置，一侧直接连通真空室，另一侧连接泄压管。对于锅炉、压力容器及管道等，常使用安全阀对其最大压力进行控制，当内部介质压力超过规定值时，安全阀打开、向系统外排放介质，保护人身安全和设备运行。常见的安全阀有重锤杠杆式安全阀、弹簧式安全阀和脉冲式安全阀三类，同时电磁阀也可以满足泄压、保护设备的要求。电磁阀的工作原理为：当通电时，电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起，阀门打开；断电时，电磁力消失，弹簧把关闭件压在阀座上，阀门关闭。但是，电磁阀需要配备相应的电路以实现预期的控制，控制系统较复杂，且阀门的反应时间受控制回路的影响。另一种常见的泄压保护装置为爆破片，爆破片结构简单、密封性能好，当设备压力超过限定值后，爆破片打开（破裂），向外排放介质降压。爆破片的一个缺点就是它不可重复利用，为“一次性产品”，设备发生超压事故或者达到使用期限后需要更换新的爆破片。

由此可见，电磁阀作为泄压阀所需的控制系统比较复杂，同时爆破片也存在不可重复利用的缺点。基于真空室超压保护的需要，同时参考电磁阀和压力容器安全阀的工作原理，设计一种新型的电磁泄压阀（属于自动阀门），为托卡马克核聚变装置中真空室超压保护系统的设计提供技术基础。

发明内容    本发明的目的是提供一种电磁泄压阀，利用波纹管将压力的变化量转换为其位移量，进而控制线圈的通/断电，最终实现通过压力控制阀门的开/闭，对真空室内部最大压力进行限定，弥补了电磁阀的一些缺陷，为托卡马克装置真空室超压保护装置提供一种新的设计方案。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种电磁泄压阀，包括阀体，所述阀体由阀室、连通在阀室一侧的进口管道、连通在阀室另一侧的出口管道构成，阀室顶部设置有阀口且阀口外壁设置有连接法兰，阀室内焊接有将阀室隔为上下两部分的阀座，阀座中开有连通上、下部阀室的阀孔，所述进口管道在阀室一侧与下部阀室连通，出口管道在阀室另一侧与上部阀室连通，其特征在于：所述阀口处盖合安装有阀盖，阀盖中心设置有通孔，阀盖底部中心设置有伸入阀室中的凸缘结构，阀盖中心通孔延伸至贯通凸缘结构，所述凸缘结构外壁成型有外螺纹，且凸缘结构上螺合有调整螺母，所述阀座顶部设置有盖合住阀孔的阀瓣，阀瓣顶部竖向连接有阀瓣连杆，阀瓣连杆顶端从凸缘结构、阀盖中心通孔穿出至阀盖上方，且阀瓣连杆与阀盖、凸缘结构中心通孔相对滑动配合，所述阀瓣连杆位于阀室内的杆身上套有压缩弹簧，压缩弹簧顶端固定在调整螺母上，压缩弹簧底端固定在阀瓣上；

所述阀盖顶部安装有线圈外壳、绝缘外套，且绝缘外套设置在线圈外壳内中间位置，线圈外壳与绝缘外套之间设置有套在绝缘外套外的线圈，所述阀瓣连杆顶端穿出阀盖并伸入绝缘外套中，且在绝缘外套中的阀瓣连杆顶端固定有动铁芯，所述线圈外壳内顶部中心固定有伸入绝缘外套中并与动铁芯间隔一定距离的静铁芯；

所述进口流道顶部开有圆通孔，圆通孔处的进口流道顶部位置沿圆通孔中心轴线安装有压力感受器，所述压力感受器包括焊接在进口流道顶部的外筒，外筒内下部竖向设置有底端焊接在进口流道顶部的波纹管，且波纹管与圆通孔共中心轴线，外筒内上部竖向滑动设置有绝缘柱，所述绝缘柱底端固定在波纹管顶部，且绝缘柱与波纹管、圆通孔共中心轴线，所述外筒顶部中心设置有通孔，且绝缘柱顶端伸入外筒顶部通孔中，绝缘柱柱身上套有复位弹簧，复位弹簧顶端固定在外筒顶部，所述绝缘柱底端外侧成型有环台，复位弹簧底端固定在绝缘柱底端外侧环台上，所述外筒上部筒壁中开有通孔，外筒外侧对应通孔位置安装有充气嘴；