本發(fā)明涉及管道領(lǐng)域，尤其涉及一種壓力平衡裝置和壓力平衡系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

管道是用于輸送氣體、液體或帶固體顆粒的流體的裝置。管道的用途很廣泛，主要用在給水、排水、供熱、供煤氣、長(zhǎng)距離輸送石油和天然氣、農(nóng)業(yè)灌溉、水力工程和各種工業(yè)裝置中。管道可能承受許多種外力的作用，包括本身的重量、流體作用在管端的推力、風(fēng)雪載荷、土壤壓力、熱脹冷縮引起的熱應(yīng)力、振動(dòng)載荷和地震災(zāi)害等。為了保證管道的強(qiáng)度和剛度，必須設(shè)置各種支(吊)架，更重要是的選擇管道的材料和壁厚。在管道上游處設(shè)備，突然減流、關(guān)閉，或者管道下游處設(shè)備突然增流時(shí)，都會(huì)使上游設(shè)備出口側(cè)的管道內(nèi)壓力驟減，從而導(dǎo)致管道內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓，而管道因受到大氣擠壓會(huì)破裂。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強(qiáng)度，而增加管道強(qiáng)度通常是通過(guò)增加管道壁厚來(lái)達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費(fèi)較為嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種壓力平衡裝置和壓力平衡系統(tǒng)，主要目的是降低負(fù)壓對(duì)管道的影響，從而減少管壁厚度，節(jié)約材料使用，降低成本。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種壓力平衡裝置，包括：

管體，具有相對(duì)的第一端和第二端，所述第一端具有流入口，所述第二端設(shè)有流出口，所述管體內(nèi)具有腔體，所述腔體內(nèi)徑大于所述流入口和所述流出口直徑，所述腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，所述平衡件具有通道，所述通道用于連通所述流入口和所述流出口；所述管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)所述通道內(nèi)壓力減小時(shí)，所述平衡件向所述通道擠壓，空氣從所述槽口進(jìn)入所述通道。

進(jìn)一步的，所述槽口設(shè)置在所述第一端側(cè)。

進(jìn)一步的，所述管體截面，由所述第一端向所述第二端逐漸變大。

進(jìn)一步的，還包括擋板，所述擋板連接于所述流出口，并向所述第一端延伸，用于阻止所述平衡件向所述通道擠壓。

進(jìn)一步的，所述槽口為多個(gè)，均勻分布在所述管體側(cè)壁。

進(jìn)一步的，所述平衡件為橡膠材料制成。

進(jìn)一步的，所述平衡件為硅膠材料制成。

進(jìn)一步的，所述平衡件為氣囊。

另一方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種壓力平衡系統(tǒng)，其特征在于，包括：管道、如上所述的壓力平衡裝置和上級(jí)設(shè)備，所述上級(jí)設(shè)備連接于所述流入口，所述流出口連接于所述管道。

進(jìn)一步的，所述管道和所述壓力平衡裝置之間為可拆卸連接；所述壓力平衡裝置和所述上級(jí)設(shè)備之間為可拆卸連接。

本發(fā)明實(shí)施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體，具有相對(duì)的第一端和第二端，第一端具有流入口，第二端設(shè)有流出口，管體內(nèi)具有腔體，腔體內(nèi)徑大于流入口和流出口直徑，腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，平衡件具有通道，通道用于連通流入口和流出口；管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)通道內(nèi)壓力減小時(shí)，平衡件向通道擠壓，空氣從槽口進(jìn)入通道。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強(qiáng)度，而增加管道強(qiáng)度通常是通過(guò)增加管道壁厚來(lái)達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費(fèi)較為嚴(yán)重。本發(fā)明實(shí)施例在通道內(nèi)壓力降低時(shí)，外界空氣從槽口進(jìn)入管體，對(duì)平衡件進(jìn)行擠壓，使得通道和槽口連通，空氣灌入通道，補(bǔ)充通道內(nèi)壓力，使通道內(nèi)壓力增加，從而使得管體受到保護(hù)。這樣使得管體的制造只需滿(mǎn)足正常工作時(shí)的強(qiáng)度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時(shí)能夠延長(zhǎng)使用壽命，有效減少停機(jī)維護(hù)的時(shí)間和費(fèi)用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種壓力平衡裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種壓力平衡系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的壓力平衡裝置具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說(shuō)明如后。

如圖1、圖2所示，一種壓力平衡裝置，包括：

管體1，具有相對(duì)的第一端12和第二端13，上述第一端12具有流入口14，上述第二端13設(shè)有流出口15，上述管體1內(nèi)具有腔體11，上述腔體11內(nèi)徑大于上述流入口14和上述流出口15直徑，上述腔體11內(nèi)設(shè)有平衡件2，上述平衡件2具有通道21，上述通道21用于連通上述流入口14和上述流出口15；上述管體1側(cè)壁設(shè)有槽口16；當(dāng)上述通道21內(nèi)壓力減小時(shí)，上述平衡件2向上述通道21擠壓，空氣從上述槽口16進(jìn)入上述通道21。由于在正常工作時(shí)，需要流體在上述通道21內(nèi)流動(dòng)，因此對(duì)于上述平衡件2和上述管體1之間的密封性要求很高，同時(shí)為了保證壓力平衡，上述通道21與上述流入口14、上述流出口15直徑相同，從而保證流體進(jìn)入上述通道21和從上述通道2出去時(shí)的壓力相等。但是由于上述平衡件2可壓縮，為防止上述平衡件2受擠壓后從上述流出口15流走，應(yīng)使上述槽口16靠近上述第一端12的截面大于上述參考靠近上述第二端13的截面，這樣上述平衡件2靠近上述第一端12處受力較大從而變形較大，使上述槽口16和通道21連通，而上述平衡件2靠近上述第二端13處受力較小從而變形較小，使得上述平衡件2卡于上述第二端13，不會(huì)從上述流出口15流出。為了減小流體流動(dòng)的阻力，可以在上述通道21內(nèi)涂有潤(rùn)滑涂層。雖然上述通道21是光滑的，但是有壓力就有阻力，使用上述潤(rùn)滑涂層一方面能夠降低上述平衡件2的表面摩擦因數(shù)，從而減小流體在上述通道21內(nèi)的阻力，另一方面也能夠提高上述平衡件2表面的潤(rùn)滑性和耐磨性，從而延長(zhǎng)上述平衡件2的使用壽命。同時(shí)涂層使用方便，注意潤(rùn)滑涂層的補(bǔ)充可以無(wú)需頻繁更換上述平衡件2。

以下通過(guò)本實(shí)施例中壓力平衡裝置的工作過(guò)程和原理具體說(shuō)明本實(shí)施例中的壓力平衡裝置：

正常工作時(shí)，流體從上述流入口14進(jìn)入上述通道21并從上述流出口15流出；當(dāng)上述通道21內(nèi)流體壓力減小時(shí)，上述平衡件2向上述通道21擠壓，使得上述槽口16打開(kāi)，空氣從上述槽口16進(jìn)入上述管體1，當(dāng)平衡件2變形到一定程度時(shí)，上述通道21與上述槽口16連通，空氣進(jìn)入上述通道21內(nèi)補(bǔ)充氣體壓力，使得上述平衡件2回復(fù)；當(dāng)上述通道21內(nèi)壓力達(dá)到一定值時(shí)，上述平衡件2阻斷上述通道21和上述槽口16之間的連通。

本發(fā)明實(shí)施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體1，具有相對(duì)的第一端12和第二端13，第一端12具有流入口14，第二端13設(shè)有流出口15，管體1內(nèi)具有腔體11，腔體11內(nèi)徑大于流入口14和流出口15直徑，腔體11內(nèi)設(shè)有平衡件2，平衡件2具有通道21，通道21用于連通流入口14和流出口15；管體1側(cè)壁設(shè)有槽口16；當(dāng)通道21內(nèi)壓力減小時(shí)，平衡件2向通道21擠壓，空氣從槽口16進(jìn)入通道21。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強(qiáng)度，而增加管道強(qiáng)度通常是通過(guò)增加管道壁厚來(lái)達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費(fèi)較為嚴(yán)重。本發(fā)明實(shí)施例在通道21內(nèi)壓力降低時(shí)，外界空氣從槽口16進(jìn)入管體1，對(duì)平衡件2進(jìn)行擠壓，使得通道21和槽口16連通，空氣灌入通道21，補(bǔ)充通道21內(nèi)壓力，使通道21內(nèi)壓力增加，從而使得管體1受到保護(hù)。這樣使得管體1的制造只需滿(mǎn)足正常工作時(shí)的強(qiáng)度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時(shí)能夠延長(zhǎng)使用壽命，有效減少停機(jī)維護(hù)的時(shí)間和費(fèi)用。

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

為使得上述平衡件2不會(huì)從上述流出口15流失，具體的，上述槽口16設(shè)置在上述第一端12側(cè)。將上述槽口16設(shè)置在上述第一端12側(cè)，可以直接避免空氣擠壓上述平衡件2近上述第二端13側(cè)，有效防止上述平衡件2的流失。

如圖2所示，為使空氣更容易從上述第一端12進(jìn)入上述通道21，具體的，上述管體1截面，由上述第一端12向上述第二端13逐漸變大。這樣設(shè)置后，上述平衡件2近上述第一端12處厚度明顯小于上述上述平衡件2近上述第一端12處，因此上述平衡件2近上述第一端12處更容易受壓力而導(dǎo)致形變，從而使得上述平衡件2近與上述第一端12之間形成間隙，使得上述槽口16和上述通道21連通，從而補(bǔ)充氣體壓力。

如圖1所示，為防止上述平衡件2從上述流失口流失，具體的，還包括擋板17，上述擋板17連接于上述流出口15，并向上述第一端12延伸，用于阻止上述平衡件2向上述通道21擠壓。上述擋板17近設(shè)置在上述第二端13，使得上述平衡件2近上述第二端13處受到支撐，即使有空氣壓迫上述平衡件2近上述第二端13處，上述擋板17對(duì)上述平衡件2進(jìn)行支撐，有效防止上述平衡件2從上述流出口15流失，同時(shí)使得上述平衡件2近上述第一端12處受力更大，平衡壓力的速度更快。而上述擋板17在近上述第一端12處需注意制作圓角，防止上述平衡件2在向上述通道21擠壓時(shí)，上述擋板17割傷上述平衡件2。

如圖2所示，為了使得受力平衡，具體的，上述槽口16為多個(gè)，均勻分布在上述管體1側(cè)壁。多個(gè)上述槽口16使得空氣能夠更快的進(jìn)行補(bǔ)充，平衡壓力，同時(shí)也使得上述管體1受力更加均勻，有效防止某處壓強(qiáng)過(guò)大，是上述管體1產(chǎn)生破損。同時(shí)設(shè)置多個(gè)上述槽口16使得上述平衡件2受力形變的時(shí)間大幅縮短，可有效延長(zhǎng)上述平衡件2使用壽命。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為橡膠材料制成。橡膠具有很好的耐磨性、很高的彈性、扯斷強(qiáng)度及伸長(zhǎng)率，特別是合成橡膠，同時(shí)橡膠還具有很強(qiáng)的密封性能，還具有良好的抗水性。而橡膠的分類(lèi)多樣，可以適應(yīng)于不同的流體需求。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為硅膠材料制成。硅酸是一種非晶態(tài)物質(zhì)，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，不溶于水和任何溶劑，無(wú)毒無(wú)味，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。各種型號(hào)的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結(jié)構(gòu)。硅膠的化學(xué)組份和物理結(jié)構(gòu)，決定了它具有許多其他同類(lèi)材料難以取代得特點(diǎn)：吸附性能高、熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度等，其中良好的吸附性能使得潤(rùn)滑涂層更加服帖。特別是硅膠中的有機(jī)硅的主鏈?zhǔn)秩犴?，其分子間的作用力比碳?xì)浠衔镆醯枚?，因此，比同分子量的碳?xì)浠衔镎扯鹊?，表面張力弱，表面能小，成膜能力?qiáng)。這種低表面張力和低表面能是它獲得多方面應(yīng)用的主要原因：疏水、消泡、泡沫穩(wěn)定、防粘、潤(rùn)滑、上光等各項(xiàng)優(yōu)異性能。

上述平衡件2的選擇多種多樣，具體的，上述平衡件2為氣囊。氣囊與橡膠、硅膠不同的是，橡膠和硅膠因自身的物理性質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)彈性形變，而氣囊則是利用空氣的可壓縮性。而且空氣由很強(qiáng)的流動(dòng)性，其分子間距大，易變形擠壓或者膨脹，同時(shí)空氣易得，成本極低，但需要注意預(yù)留負(fù)壓工作膨脹量，因氣囊在在工作時(shí)會(huì)受到負(fù)壓影響會(huì)向上述通道21膨脹，但不能將上述通道21完全堵死，否則進(jìn)入上述通道21的氣體無(wú)法流動(dòng)補(bǔ)充壓力。

如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種壓力平衡系統(tǒng)，包括：管道3、如上上述的壓力平衡裝置和上級(jí)設(shè)備4，上述上級(jí)設(shè)備4連接于上述流入口14，上述流出口15連接于上述管道3。由于水壓驟減會(huì)損害上述上級(jí)設(shè)備4的出口側(cè)，因此將上述壓力平衡裝置設(shè)置在上述上級(jí)設(shè)備4的出口側(cè)來(lái)保護(hù)上述管道3不受到壓力損傷，而上述管道3則無(wú)需加厚，減少了上述管道3的成本。

為了便于維護(hù)和安裝，具體的，上述管道3和上述壓力平衡裝置之間為可拆卸連接；上述壓力平衡裝置和上述上級(jí)設(shè)備4之間為可拆卸連接。這樣更加便于安裝，同時(shí)可根據(jù)情況而使用，同時(shí)也方便對(duì)于現(xiàn)有管道系統(tǒng)的改進(jìn)，無(wú)需大量更換管道或者設(shè)備。

本發(fā)明實(shí)施例提出的一種壓力平衡裝置，包括：管體，具有相對(duì)的第一端和第二端，第一端具有流入口，第二端設(shè)有流出口，管體內(nèi)具有腔體，腔體內(nèi)徑大于流入口和流出口直徑，腔體內(nèi)設(shè)有平衡件，平衡件具有通道，通道用于連通流入口和流出口；管體側(cè)壁設(shè)有槽口；當(dāng)通道內(nèi)壓力減小時(shí)，平衡件向通道擠壓，空氣從槽口進(jìn)入通道。在現(xiàn)有技術(shù)中，防止管道負(fù)壓導(dǎo)致的管道損壞方式一般是增大管道強(qiáng)度，而增加管道強(qiáng)度通常是通過(guò)增加管道壁厚來(lái)達(dá)到增加承壓能力的效果，這使得管道材料浪費(fèi)較為嚴(yán)重。本發(fā)明實(shí)施例在通道內(nèi)壓力降低時(shí)，外界空氣從槽口進(jìn)入管體，對(duì)平衡件進(jìn)行擠壓，使得通道和槽口連通，空氣灌入通道，補(bǔ)充通道內(nèi)壓力，使通道內(nèi)壓力增加，從而使得管體受到保護(hù)。這樣使得管體的制造只需滿(mǎn)足正常工作時(shí)的強(qiáng)度要求，這樣管壁厚度較小，所需材料較少，能夠節(jié)約成本，同時(shí)能夠延長(zhǎng)使用壽命，有效減少停機(jī)維護(hù)的時(shí)間和費(fèi)用。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。