一種帶打印輸出的呼吸閥檢測裝置設計

張建兒

摘 要：由于現有的呼吸閥檢測裝置難以滿足呼吸閥的校驗工作，文章對一種方便、可靠的帶打印輸出的呼吸閥檢測裝置作了詳細介紹，概括性地介紹了機械裝備和簡單的儀器儀表及微形打印機在實際工作中的應用。

關鍵詞：呼吸閥；檢測；儀器；儀表；打印輸出

1 呼吸閥的功能

在以往的油罐類的機械當中，呼吸閥的作用是不能忽視的。至少它能夠在兩個方面發揮出重大作用：一是能夠使油罐的安全存儲獲得相應的保障。在四周的溫度發生變化時，油罐之內的燃油會因受到多種因素的影響使其內部在壓力上發生一定的變化[1]。

如果這種壓力變化的數值高于自身所能承受的壓力時，油罐就要出現膨脹的現象。當這種膨脹超過一定的限度時，油罐就會出現破裂的現象。另外，如果內部在壓力上較小時，因為外部環境對油罐所施加的壓力會讓油罐形成一種由外向內的壓力。這種情況被稱之為負壓，負壓的存在就讓油罐出現凹陷而變形，此時如果使用油罐就會產生較大的風險。

機械式呼吸閥的功能則是對油罐內外壓力之差進行調節，使其內部保持一種穩定的壓力。如果內部的壓力達到一定程度時，內部的混合油氣就可以憑借呼吸閥向外排除。相反，如果在油罐內部的壓力小到一定程度時，空氣就會順著機械呼吸閥流向罐內。此種機械呼吸閥憑借著一吸一呼的功能，完成對罐壓的調節。另外，機械呼吸閥在對內部壓力起穩定作用的同時，還能使內部的油耗減少到最低限度。當罐壓保持在正常的范圍以內時，機械呼吸閥不會被打開。油罐內的混合油氣則不能由內向外逸出，進而使油品的損失控制在最低限度。

2 呼吸閥檢測裝置的設計

呼吸閥安裝于罐頂或人孔蓋上，調節罐內外壓力差。它可根據不同的使用范圍設定不同的開啟壓力，確保罐體的安全可靠，符合GB/T18564.1—2006標準，具有傾倒防溢、阻火功能，適用于運輸汽油、煤油、柴油等輕質燃油的油罐車，安裝方式的不同有內置或外置[2]。

根據永嘉縣巨科機械有限公司提供的呼吸閥參數如下：

①排氣開啟壓力（正壓）：+6～+8 kPa

②吸氣開啟壓力（負壓）：-3～-2 kPa

③通氣流量：600 L/min

從呼吸閥有參數可知，為了檢測呼吸閥，需滿足通氣流量600 L/min，正壓能從0～+8 kPa，或更大，負壓在-3 kPa～0或比-3 kPa更低，能同時滿足此兩個條件，即可檢測呼吸閥。因此，新設計的呼吸閥檢測裝置需能提供-9 kPa～+10 kPa，同時提供600 L/min以上的流量就可以檢測呼吸閥了。

首先要找氣源，由于呼吸閥檢測場所不一定有空氣源，因此，在裝置上配一臺能提供正負壓的且空壓機即可；其次是解決流量問題。

從百度文庫中查標況流量與管徑公式如下：

Q=Dn×Dn×V（P1+1）/353

Q為標況流量（L/min）；Dn為管徑（mm）；V為流速（L/Min）；P1為工況壓力（bar）。

選呼吸閥的通氣流量600 L/Min，管徑選Dn100，計算V=19.6 L/min，經選擇東莞市澳多寶電子科技有限公司生產的AP-1400H正負壓空壓機，其參數如下（正壓）：

額定空氣流量：110 L/min；最大空氣流量：150 L/min；最大瞬間壓力：600～700 kPa；額定工作壓力：206.8 kPa。

負壓參數如下。

最大空氣流量：120 L/min；最大真空度（負壓）：-92 kPa。

因空壓機的正壓206.8 kPa，負壓-92 kPa，與呼吸閥的排氣開啟壓力+6～+8 kPa，吸氣開啟壓力-3～-2 kPa，均在空壓機的范圍內，因此，該空壓機能滿足檢測呼吸閥的需求。

為了能可靠檢測呼吸閥，直接由空壓機驅動呼吸閥不可靠，因氣壓不穩定，空易沖壞壓力表，因此，需配置一個平衡氣罐以起緩沖作用[3]，現設計如圖1所示氣罐起緩沖作用。

該緩沖罐的容積為：710×710/4×л×1 322=0.523 m3，模擬化工儲罐，罐頂設計檢測口Dn100，設計一個壓力表和壓力變送器接口G1/2，一個空壓機進出氣口RC1/4，負壓出口RC3/8，底部設計一排污口G1/2，基本能滿足檢測需求。檢測口法蘭改為如圖2形式。

實現一臺檢測臺上可測量多種規格（Dn150及以下）的呼吸閥，如圖3所示為空壓機接氣管。

配備A，B兩個兩位三通電磁閥，并與緩沖罐相應口聯接，接通電源，裝上呼吸閥，并采用夾緊機構鎖緊呼吸閥，按下正壓檢測按紐，即可檢測正壓時呼吸閥的開啟[4]。

為了便于觀測及記錄呼吸閥的開啟壓力和關閉壓力，選用壓力變送器輸入無紙記錄儀（具有儲存和輸出到打印機的功能），再配一臺微打印機，這樣一臺帶打印輸出的呼吸閥校驗裝置就配成了。

[參考文獻]

[1]成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2004.

[2]孟慶鵬，傅偉慶.SY/T0511-2010石油儲罐附件第一部分[EB/OL].（2012-09-29）[2018-11-26].http：//www.pv265.com/hangye/sy/85932.html.

[3]東莞市澳多寶電子科技有限公司.空壓機說明書[Z].東莞市澳多寶電子科技有限公司，2013.

[4]上海望源自動化儀器公司.上海望源自動化儀器公司樣本[Z].上海望源自動化儀器公司，2015.