简单阐述机械呼吸阀的通气性能

呼吸阀的通气性：机械呼吸阀是保证储油罐在封闭储油时压力安全的重要装置, 应能满足储罐三种典型工作状态的使用要求, 即油罐在规定压力范围内封闭储油时不漏气, 以减少油蒸汽挥发损失; 收发油作业时能正常通气; 油罐内气体压力在达到规定值时, 环境天气正 常缓慢变化时能小流量通气, 环境天气骤变造成罐内气体温度急变时能大流量通气。

目前使用的呼吸阀有多种分类方法, 按呼、吸阀轴线相对位置可分为同轴和双轴式; 按使用的环境 温度可分为常温型和防冻型; 按阀盘的运动约束可分为导杆式和转臂式等。呼吸阀虽然有多种名称和不同的形状, 但基本阀型是相同的, 均由阀座和盖在阀口的阀盘组成, 见图1：

呼吸阀对油罐内气体压力的限定由外加控制力F来保证, F作用在阀盘上,与阀盘上受到的气体压 差合力 P = D 2 ( p Q - p H ) / 4 一起控制阀盘的关闭和开启, 当阀盘开启( b> 0) 时, 气体便经阀口开缝流过, 使得油罐补充或排放气体, 从而将罐内气体压力控制在规定的范围内。因此, 呼吸阀对气体工作的性能要求主要有封闭性和通气性两项。封闭性是指呼吸阀在闭合状态时在规定的阀前后气体压力差作用下, 保持气体不泄漏的能力, 在单位时间内相对于 阀口单位面积的气体泄漏量( 总泄漏量和阀口面积 之比) 越小, 呼吸阀的封闭性越好。呼吸阀的封闭性与阀的材料、加工、维护保养等因素有关, 当这些因 素一致时, 虽然通径相同, 但形式不同的呼吸阀的封闭性是相同的。通气性是指呼吸阀开启时, 在规定的阀前后气体压力差作用下, 单位时间内阀口单位面积能通过的气体量, 相同压差作用下通过的气体 流量越大, 通气性越好, 而单位面积流量则取决于阀盘开启的程度。

呼吸阀的通气性可用通流系数f来表示, 通流系数即在规定压差作用下, 呼吸阀开启的环形缝能通过的气体流量与呼吸阀公称通径能通过的气体流量之比( 环形面积与阀口通径面积之比) , 换算后得到: f = 4 b D ( 1) 当 bD/ 4 时, f 均取 1, 为zui大。通流系数 f 不仅是表示阀通气性的参数, 也是 一个充分反映呼吸系统对于油罐的安全可靠性与经 济性的综合评定参数。因为呼吸阀的通径与通气连 通管的通径是相同的, 同时, 气体流过连通管后压力 损失很小, 很明显, 在能满足油罐zui大呼吸气量的条 件下, 当 f = 1 时, 阀与连通管能同时达到zui大流量的工作状态, 是既安全又经济的阀与管配置。而当 f < 1 时, 若选用合适的阀来保证zui大流量的要求, 连通管的通径则会比所需的通径大, 使建造成本( 特 别是洞库) 增加; 若选用合适的连通管, 其zui大通气量能满足油罐zui大呼吸气量的要求, 则相同通径呼吸阀的通气量就满足不了油罐zui大呼吸气量的要求, 造成油罐安全性变差, 这也是油罐因压力受损的主要原因。