槽式壓力平衡器在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用

蔡婧馳 高九蘭 張軍妮

摘要：

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中由于壓力控制不當導(dǎo)致慘烈事故頻發(fā)，嚴重威脅人身安全并造成巨大經(jīng)濟損失。為了改變這一現(xiàn)狀發(fā)明了已授權(quán)專利，一種槽式壓力平衡器（專利申請?zhí)枺?017212166632），可以大大提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全性。[JP]

關(guān)鍵詞：

壓力；農(nóng)業(yè)；應(yīng)用

中圖分類號：S22

文獻標識碼：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315021

引言

作為第一次工業(yè)革命的標志瓦特發(fā)明蒸汽機，1814年喬治·斯蒂芬森（George Stephenson）制造出人類第一部蒸汽機車“布拉策號”試運行成功，以及時至今日仍然為人們所用的壓力鍋、航母上的蒸汽彈射器以及在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的噴霧器，油脂廠滅菌用的高壓爐，都為推動人類文明進步作出了巨大的貢獻。但同時因為蒸汽壓力控制不當導(dǎo)致慘烈事故頻發(fā)，嚴重威脅人身安全并造成巨大經(jīng)濟損失。2010年1月7日17：25左右，位于蘭州市西固區(qū)北部鐘家河的303廠由于蒸汽壓力控制不當發(fā)生重大爆炸事故，在距現(xiàn)場17km處能感到震動，事故造成6人遇難直接經(jīng)濟損失達8650萬元（見圖1）。2014年3月3日上午11：40，河北省邢臺市一廠內(nèi)蒸汽鍋爐爆炸，廠區(qū)瞬間被夷為平地，周圍多戶居民住宅廠房因爆炸損毀，事故造成2死2傷1人失蹤，經(jīng)濟損失5480萬元（見圖2）。傳統(tǒng)方法控制壓力只能粗調(diào)不能微調(diào)，粗調(diào)由于反應(yīng)劇烈容易產(chǎn)生不良后果，爆米花就是利用爐內(nèi)高壓時瞬間減壓的效果，而微調(diào)控制細微反應(yīng)緩慢安全性高。為了試制出這一微調(diào)裝置，首先在最常見的口杯上進行實驗。

1槽式壓力平衡器介紹

11槽式壓力平衡器實圖

將槽式壓力平衡器安裝在口杯蓋上，口杯蓋外部裝置見圖3，口杯蓋內(nèi)部裝置見圖4。

12槽式壓力平衡器構(gòu)造

槽式壓力平衡器通體采用銅質(zhì)材料。主體為一圓柱T形棱臺，中心位置縱向鉆一直徑4mm孔并過內(nèi)絲，再將棱臺下部過外絲后穿過口杯蓋，并用固定螺絲從口杯內(nèi)側(cè)固定，轉(zhuǎn)軸過外絲并縱向銑一寬約15mm深約1mm的減壓槽，轉(zhuǎn)軸上端安裝旋柄，下端安裝堵頭并用螺頭固定（見圖5）。

2槽式壓力平衡器使用方法

將轉(zhuǎn)軸擰至最高位置，使堵頭與主體下表面緊密結(jié)合，口杯注入熱水加蓋密封，此時口杯內(nèi)外隔絕壓力相等。隨著口杯內(nèi)部溫度逐漸下降，外部壓力大于內(nèi)部壓力，口杯蓋被緊緊的吸在口杯上很難打開。此時若向下緩慢擰轉(zhuǎn)軸使堵頭與主體下表面慢慢分離，空氣就可以通過減壓槽進入口杯內(nèi)部，使口杯內(nèi)外壓力逐漸相等，口杯蓋隨即輕松打開。

槽式壓力平衡器也適用于內(nèi)部壓力大于外部壓力的情況，大型高壓滅菌爐打開之前需要先減壓，傳統(tǒng)方法使用減壓閥只能粗調(diào)不能微調(diào)，而粗調(diào)存在一定危險性。如果在大型高壓滅菌爐上安裝槽式壓力平衡器，當爐內(nèi)壓力大于外部壓力時，只需向下緩慢擰轉(zhuǎn)軸使堵頭與主體下表面分離，空氣就可以通過減壓槽進入爐內(nèi)，使滅菌爐內(nèi)外壓力逐漸相等，避免了由于減壓太快可能產(chǎn)生的爆炸事故。

3槽式壓力平衡器使用優(yōu)點

31槽式壓力平衡器安裝簡單槽式壓力平衡器體積小重量輕結(jié)構(gòu)簡單，安裝時只需一個扳手。

32槽式壓力平衡器使用簡便只需緩慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)軸即可使容器內(nèi)外壓力相等，達到微調(diào)的作用，容器即可安全打開。

33槽式壓力平衡器使用安全用高壓鍋熬好稀飯后，去掉減壓閥稀飯會噴出，就是因為減壓太快。如果使用槽式壓力平衡器，減壓細微反應(yīng)緩慢，達到微調(diào)的作用，稀飯就不會噴出。如果在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或其它行業(yè)的大型高壓設(shè)備上安裝槽式壓力平衡器，就可以最大限度的減少對人身的傷害大大提高安全性。

34槽式壓力平衡器便于推廣因為槽式壓力平衡器制造工藝簡單、加工成本低廉、技術(shù)含量不高、應(yīng)用范圍廣泛，因此便于推廣使用。

4小結(jié)

蒸汽機產(chǎn)生的壓力不僅可以推動火車，讓飛機在極短的航母甲板上起飛，還在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著巨大的作用。但同時因為壓力控制不當也存在一定危險性，口杯難以打開劃傷手只是輕微傷，如果是大型設(shè)備產(chǎn)生爆炸后果就非常嚴重，國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)生過多起由于壓力控制不當導(dǎo)致的重大事故。槽式壓力平衡雖然只是在口杯上進行了嘗試性實驗，但其工作原理通過升級和優(yōu)化完全可以運用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及其它很多方面，希望槽式壓力平衡能為從事農(nóng)業(yè)機械設(shè)備的設(shè)計加工人員提供一點借鑒和參考。

參考文獻

[1]

蔡東明.孔式壓力平衡器及其使用方法介紹[J].農(nóng)業(yè)災(zāi)害研究，2017，7（2）：61-62.

[2] 成大先.機械設(shè)計手冊（第3 卷）[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：11-16.

[3] 國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程[M].北京：中國勞動社會保障出版社，1999.

[4] 唐敏，黃剛.傳感器技術(shù)的現(xiàn)狀與未來[J].傳感器世界，1996（7）：12-16.

作者簡介：

蔡婧馳（1989-），女，中共黨員，陜西楊凌人，本科，研究方向：生命遺傳育種研究；

蔡黎明（1968-），女，中共黨員，陜西西安人，碩士，高級農(nóng)藝師，研究方向：農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全工作。