一种液化气防爆装置

技术领域

本申请涉及防爆装置技术领域，尤其涉及一种液化气防爆装置。

背景技术

液化天然气(Liquefied Natural Gas，简称LNG)，天然气经压缩、冷却至其凝点(-161.5℃)温度后变成的液体。其主要成分是甲烷，具有无色、无味、无毒且无腐蚀性的特点，燃烧后对空气污染非常小，而且放出的热量大，所以液化天然气被公认是地球上最干净的化石能源，是一种比较先进的能源。

液化天然气储一般存在-161.5摄氏度、0.1MPa左右的低温储存罐内。其体积约为同量气态天然气体积的1/625，质量仅为同体积水的45％左右。其制造过程是先将气田生产的天然气净化处理，经一连串超低温液化后，用专用船或LNG运输车，使用时重新气化。

为了使得家庭使用方便，我们通常会使用液化罐进行储存，从而运输到各个家庭进行使用。然而有时使用的液化气会发生泄漏，在遇到明火时会持续燃烧，经过考察研究，一般为通向煤气灶的软管破裂导致的泄漏。由于当液化气的泄漏量达到一定程度时，会使得液化罐膨胀，从而引发爆炸。为此，基于人员的安全问题考虑，需要设计一种液化气防爆装置。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供一种液化气防爆装置，能够在液化气发生泄漏时及时将源头切断，防止发生爆炸事故。

为了达到上述目的，本申请的实施例提供了一种液化气防爆装置，包括安装架和设置在所述安装架上的连通板、气缸、齿轮齿条副、皮带传动副、锥齿轮副、固定切刀板和动作切刀板；所述连通板的底面与所述安装架之间具有间隙；所述连通板的左侧入口用于连通液化气罐的出口；所述连通板的右侧出口连接软管的入口，软管的出口用于连接燃气灶；所述连通板的前端面上设有前转轴；所述连通板的后端面上设有后转轴；所述安装架上设有第一转轴和第二转轴；所述第一转轴沿前后方向延伸，第二转轴沿左右方向延伸；所述气缸的固定端连接在安装架上，伸缩端通过所述齿轮齿条副连接所述前转轴；所述后转轴通过所述皮带传动副连接所述第一转轴的后端，所述第一转轴的前端通过所述锥齿轮副连接所述第二转轴的左端；所述第二转轴的右端穿过所述固定切刀板后与所述动作切刀板的下端连接；所述固定切刀板与所述动作切刀板之间形成开口向上的卡口，所述软管位于所述卡口内，所述动作切刀板与所述固定切刀板配合能够将所述软管剪断。

进一步地，所述安装架上还设置有滑轨组件，所述滑轨组件包括固连在所述安装架上的滑轨和滑动连接在所述滑轨上的匚型滑板；所述匚型滑板的下部形成与所述滑轨相适配的滑槽；所述匚型滑板的顶部设有齿条；所述气缸的伸缩端连接所述匚型滑板。

进一步地，还包括氮气罐；所述匚型滑板的上部设有箱体，所述箱体内部限定出腔体，所述箱体的侧壁上设有进气孔，底部设有排气孔；所述进气孔和所述气缸的气口与所述氮气罐的出口连通，且所述进气孔、所述气缸的气口和所述氮气罐之间的管路上设有电磁阀；所述电磁阀能够控制所述管路的通断；所述排气孔与所述腔体外部连通；所述齿条位于所述箱体的上表面上。

进一步地，所述连通板与所述液化气罐之间还设有圆环块；所述圆环块内设有流道和挡板安装腔；所述流道沿所述圆环块的轴向贯通；所述挡板安装腔沿所述圆环块的径向延伸；所述流道的入口通过第一管道连接所述液化气罐的出口；所述流道的出口通过蛇形管道连接所述连通板的左侧入口；所述挡板安装腔内设有挡板组件，所述挡板组件能够切断所述流道。

进一步地，所述挡板组件包括挡板；所述挡板安装腔的底壁面低于所述流道的最低点；所述挡板能够在所述挡板安装腔内上下滑动；所述挡板的底部与所述挡板安装腔的底壁面之间连接有弹簧；所述挡板的顶部浮动连接螺杆，所述螺杆的顶部连接手轮；所述挡板安装腔的口部设有与所述螺杆上的外螺纹相适配的内螺纹。

进一步地，还包括控制单元、温度检测装置和报警装置；所述温度检测装置、所述报警装置均与所述控制单元电连接，所述控制单元能够在所述温度检测装置检测到环境温度达到预设值时，控制所述电磁阀打开，并控制所述报警装置发出警示信号；所述温度检测装置和所述报警装置均设置在所述连通板上。

进一步地，所述挡板的左、右侧面上均设有弹性橡胶层。

进一步地，所述蛇形管道的外壁由内之外依次设有隔热层和耐火层。

进一步地，所述安装架包括水平板和竖直板，所述后转轴和所述第二转轴的后端均转动连接在所述竖直板上。

进一步地，所述水平板上设有第一轴承座和第二轴承座；所述第一转轴的前端通过所述第一轴承座连接在所述水平板上；所述第二转轴的左端通过所述第二轴承座连接在所述水平板上。

本申请相比现有技术具有以下有益效果：

1、本申请实施例液化气防爆装置在液化气泄漏时，通过控制气缸的活塞杆伸出，带动匚型滑板在滑轨上滑动，从而带动与匚型滑板上的齿条相啮合的齿轮转动，进而带动连通板转动，连通板依次带动皮带传动副、第一转轴、锥齿轮副、第二转轴转动，第二转轴再带动动作切刀板发生偏转，与固定刀板相配合剪断软管；然后，连通板转动至预设的角度，使得被剪断的软管被抬起一定的角度，避免火势对着可燃物燃烧，从而避免液化气罐爆炸。

2、本申请实施例通过设置氮气罐不仅为气缸提供气源，而且由氮气罐内氮气经管线和匚型滑板内的排气孔流出，从而增加液化罐附近的氮气浓度，降低氧气浓度，进行辅助灭火。

3、本申请实施例通过设置在环形块内的挡板组件增加一套防护，当发生软管破裂时，可以直接手动旋转挡板组件的手轮，使挡板将第一管道和蛇形管道阻隔，从而液化气不再进入软管中。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例液化气防爆装置的一个角度的立体结构示意图；

图2是本申请实施例液化气防爆装置的另一个角度的立体结构示意图；

图3是本申请实施例液化气防爆装置中圆环块的结构示意图；

图4是本申请实施例液化气防爆装置中滑轨组件的结构示意图；

图5是图1中A处的布局放大图；

图6是本申请实施例液化气防爆装置与液化罐的连接结构示意图1；

图7是本申请实施例液化气防爆装置与液化罐的连接结构示意图2。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

参照图6和图7，本申请的实施例提供了一种液化气防爆装置，安装在液化气罐20和燃气灶(图中未示)之间，当连接在燃气灶进气口处的软管30破裂时，能够快速剪断软管30，并将被剪断的软管30抬起一定的角度，避免火势对着可燃物燃烧，从而避免液化气罐爆炸。

参照图1和图2，该液化气防爆装置包括圆环块1、连通板2、气缸3、齿轮齿条副4、皮带传动副5、锥齿轮副6、固定切刀板7、动作切刀板8、安装架9和氮气罐10。

参照图1、图6和图7，圆环块1通过第一管道101连接液化气罐20的出口。液化气罐20上设有防止第一管道101出气的液化气罐阀门201。第一管道101远离液化气罐20的一侧连接圆环块1的入口，圆环块1的出口连接蛇形管道102的入口，蛇形管道102的出口连接连通板2的入口，连通板2的出口连接软管30的入口，软管30的出口连接燃气灶。

具体的，参照图3，圆环块1内设有流道11和挡板安装腔12，流道11沿圆环块1的轴向贯通。挡板安装腔12沿圆环块1的径向延伸至圆环块1的下侧壁内，即挡板安装腔12的底壁面低于流道11的最低点。流道11的两端分别连接第一管道101和蛇形管道102。具体的，蛇形管道102连接在圆环块1的右端。流道11的左端固连圆环板13，第一管道101与圆环板14相挤压，圆环板36上设置有橡胶层，由此可以起到密封的作用。为了防止过热导致变形损坏，蛇形管道102的外壁由内之外依次设有隔热层和耐火层。

挡板安装腔12内设有挡板组件13。挡板组件13包括挡板131、弹簧132、螺杆133和手轮134。挡板131上开设左右贯通的出气口1311，挡板131的底部与挡板安装腔12的底壁面之间连接弹簧132。挡板131的顶部通过螺杆133连接手轮134。挡板安装腔12的口部设有与螺杆134上的外螺纹相适配的内螺纹136。由此，转动手轮134即可带动挡板131在挡板安装腔12内上下滑动，以使出气口1311将位于挡板安装腔12左右两侧的流道11两端连通或阻隔，从而使第一管道101和蛇形管道102连通或阻隔。为了增强气密性，挡板131的左、右侧面上均设有弹性橡胶层135。

继续参照图3，当燃气灶正常工作时，挡板131的位置如图所示，弹簧132为挡板131提供向上的弹力，使其上端抵接挡板安装腔12的顶面，此时，挡板131上出气口1311将流道11的左右两端连通，液化气罐20内的液化气依次流经第一管道101、圆环块1、蛇形管道102、连通板2和软管30后进入燃气灶内。

当燃气泄漏时，可以转动手轮134，手轮134带动螺杆133下行进入挡板安装腔12内，下压挡板131，挡板131克服弹簧132的弹力后下行，挡板131上出气口1311进入挡板安装腔12的下部并被密封，流道11被切断，由此，液化气不能进入软管30内。

参照图1和图2，安装架9包括水平板91和固连在水平板91后端的竖直板92。气缸3的固定端连接在安装架9上，伸缩端连接齿轮齿条副4。具体的，水平板91上固连气缸安装架93，气缸安装架93上设有与气缸3的缸筒相适配的凹槽，气缸3固定安装在凹槽内。氮气罐10设置在水平板91的外侧。

参照图1和图4，水平板91上还设有滑轨组件，滑轨组件包括固连在水平板91上的滑轨94和滑动连接在滑轨上的匚型滑板95。滑轨94为长条形板，匚型滑板95的下部形成与滑轨94相适配的滑槽951。

匚型滑板95的上部设有箱体952，箱体952为立方体。箱体952内部限定出腔体953，腔体953也为立方体，箱体952的侧壁上设有进气孔954，底部设有多个排气孔955。箱体952的底部与滑槽951的顶部共用一块板。进气孔954和气缸3的气口均与氮气罐10的出口连通，排气孔955与腔体外部连通。且进气孔954、气缸3的气口和氮气罐10之间的管路上设有电磁阀103，电磁阀103能够控制管路的通断。具体的，电磁阀103的入口通过第一气管线104与氮气罐10连通，电磁阀103的两个出口分别通过第二气管线105和第三气管线106与气缸3的气口和箱体952的进气口954连通。

箱体952的上表面上设有齿条956，气缸3的伸缩端连接匚型滑板95。需要说明的是，齿条956也可以为一体成型在匚型滑板95上表面上的齿牙。

连通板2包括本体21，本体21的前端面向前延伸形成前转轴22，连通板2的后端面向后延伸形成后转轴23。齿轮齿条副4包括配合齿轮41和与其啮合的上述齿条956。配合齿轮41连接在前转轴22上，后转轴23的后端转动连接在竖直板92上，本体21底面与水平板91之间具有间隙。

参照图1和图5，水平板91上固连第一轴承座96，第一轴承座96与竖直板92之间架设第一转轴107，第一转轴107沿前后方向延伸。皮带传动副5包括主动带轮、皮带51和被动带轮。主动带轮连接在后转轴23的中部。被动带轮连接在第一转轴107上且靠近后端设置。

水平板91上还从左至右依次固连第二轴承座97和固定切刀板7。第二轴承座97和固定切刀板7之间架设第二转轴108。锥齿轮副6包括主动锥齿轮61和与主动锥齿轮61啮合的被动锥齿轮62。主动锥齿轮61连接在第一转轴107的前端，被动锥齿轮62连接在第二转轴108的左端。动作切刀板8的下端连接在第二转轴108的右端。

固定切刀板7与动作切刀板8之间形成开口向上的卡口，软管30位于卡口内，动作切刀板8转动后与固定切刀板7配合能够将软管剪断。

参照图1和图2，为了便于实现自动化控制，本申请实施例还包括控制单元(图中未示)、温度检测装置和报警装置。温度检测装置、报警装置均与控制单元电连接，控制单元能够在温度检测装置检测到环境温度达到预设值时(由于液化气泄露气化吸热温度降低，预设值即为人为设定的低温临界值)，控制电磁阀103打开，并控制报警装置发出警示信号。温度检测装置和报警装置均设置在本体21的上表面上。具体的，温度检测装置包括温度传感器109，报警装置包括报警灯110和喇叭装置(图中未示)。

参照图1、图6和图7，本申请实施例的工作原理如下：

在发生液化气泄漏时，环境温度降低，当温度传感器109检测到温度到达预设值时，将信号传递给控制单元，控制单元接收到该信号后，控制电磁阀103由关闭状态切换至打开状态，气缸3启动。

气缸3带动匚型滑板95移动，匚型滑板95上的齿条956通过与配合齿轮41啮合，使得连通板2转动。然后，由于蛇形管道102和软管30均为软管，转动的连通板2通过皮带传动副5带动第一转轴107转动，从而使得主动锥齿轮61转动。由于主动锥齿轮61和被动锥齿轮62啮合，因此，被动锥齿轮62带动第二转轴108转动，从而使得固连在第二转轴108上的动作切刀板8摆动，与固定切刀板7配合切割软管30。也就是说，实际仅一个动作切刀板8转动，即可实现软管30的切割。

切割完后连通板2继续转动，将连接在连通板2上的切割后的剩余的软管30摆动至出口朝向斜上方六十度，使得泄漏喷火的位置远离可燃物，预防了泄漏爆炸，同时，使得热量远离液化气罐20，防止了液化气罐20膨胀导致爆炸的问题。

当匚型滑板95移动后，箱体952上的排气孔955露出，氮气罐10内的氮气通过排气孔955流出，增加空气中的氮气浓度，减少氧气浓度，从而使得火势减少或者熄灭，起到辅助的效果。

另外，当发生软管30破裂时，还可以直接手动转动手轮134，使得挡板131将第一管道3和蛇形管道102阻隔，使得液化气不会流入到连接软管30中。由此，可以增加一级防护，提高整套装的安全性。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。