呼吸阀是一种用于储罐内的设备,具有放泄正压和负压两方面的功能。当容器承受一定正压时,呼吸阀会打开呼出气体泄放正压;当容器承受负压时,阻火呼吸阀会打开吸入气体泄放负压,以保证压力在一定范围内,从而保证容器的安全。挡板的作用主要表现在储罐内压力快速下降时,能够使气流从垂直方向改为水平方向,确保吸入的新鲜空气首先和关内顶部的油气浓度低的气体混合,这样就能使浓度降低。导流罩能够使气流在突然改变方向时速度变慢,以便在以后的运动中能够保持较高的速度,使吸入的新鲜空气能够均匀分布在油罐内的上面空间。
呼吸阀在储罐正常工作状态下是关闭的,起密封作用,以防止储罐内气体排放到大气中去。只有在储罐内气压达到呼吸阀设定的压力/真空时才会启动。例如:向储罐灌装或者往外输出物料时;气候变化或者周边环境温度变化引起储罐内气压增高或者降低;发生火灾,储罐因急剧受热导致罐内液体蒸发量剧增等特殊工况下需要安装紧急泄放阀来保护储罐因超压或超真空遭受损坏。
呼吸阀有多种类型:重力式呼吸阀、先导式呼吸阀和弹簧式呼吸阀等。其中先导式呼吸阀由主阀体和强制动作的导阀组成。导阀拥有薄膜结构,能够精确控制主阀的动作。主阀有大直径膜片构成的气室,在正常情况下,气室内始终保持着数倍于升举力的向下的压紧力。弹簧式呼吸阀则是用弹簧限位阀板来控制正负压力决定进出气体。
当容器内部气压达到超过重压时,该阀门会打开以卸压。具体来说,当储罐内的压力与大气压力保持平衡时,呼吸阀的呼出口阀座与呼出阀瓣紧密配合,而吸入口阀座与吸入阀瓣紧密配合。如果储罐内的压力超过了大气压力值(即产生过高的正压),则高压会直接作用于呼吸阀瓣下方,克服阀瓣重力以及作用在阀瓣上的外部气压力,从而打开呼吸阀瓣并通过A通道将罐内的过高气压排出,使罐内压力恢复到与大气压力平衡的状态。
类似地,当储罐内的压力低于大气压值(即产生过负压)时,大气压会通过吸气通道B进入并直接作用于吸入口阀瓣下方。为了克服阀瓣重力以及罐内压力的作用,吸入口阀瓣会被打开并向储罐内补充压力,使罐内压力恢复到与大气压力平衡的状态。
***当储罐内的压力达到呼吸阀设定的压力时,导阀膜片向上的作用力将超过弹簧作用力,使导阀开启。这样一来,封闭在主阀气室内的气体会通过导管迅速泄放,导致主阀瞬间开启并释放压力。
先导式呼吸阀具有气泡级密封性能,通常用于对密封和泄漏量要求非常高的储罐,如液氧、液氮、液氩、低温乙烯和LNG储罐等。另外,先导式呼吸阀的开启仅取决于设定压力,这使得它在有动态背压的情况下可以正常工作,而传统的普通呼吸阀则无法胜任这一任务。