槽式压力平衡器在农业生产中的应用

蔡婧驰 高九兰 张军妮

摘要：

农业生产中由于压力控制不当导致惨烈事故频发，严重威胁人身安全并造成巨大经济损失。为了改变这一现状发明了已授权专利，一种槽式压力平衡器（专利申请号：2017212166632），可以大大提高农业生产的安全性。[JP]

关键词：

压力；农业；应用

中图分类号：S22

文献标识码：A

DOI：1019754/jnyyjs20190315021

引言

作为第一次工业革命的标志瓦特发明蒸汽机，1814年乔治·斯蒂芬森（George Stephenson）制造出人类第一部蒸汽机车“布拉策号”试运行成功，以及时至今日仍然为人们所用的压力锅、航母上的蒸汽弹射器以及在农业生产中被广泛应用的喷雾器，油脂厂灭菌用的高压炉，都为推动人类文明进步作出了巨大的贡献。但同时因为蒸汽压力控制不当导致惨烈事故频发，严重威胁人身安全并造成巨大经济损失。2010年1月7日17：25左右，位于兰州市西固区北部钟家河的303厂由于蒸汽压力控制不当发生重大爆炸事故，在距现场17km处能感到震动，事故造成6人遇难直接经济损失达8650万元（见图1）。2014年3月3日上午11：40，河北省邢台市一厂内蒸汽锅炉爆炸，厂区瞬间被夷为平地，周围多户居民住宅厂房因爆炸损毁，事故造成2死2伤1人失踪，经济损失5480万元（见图2）。传统方法控制压力只能粗调不能微调，粗调由于反应剧烈容易产生不良后果，爆米花就是利用炉内高压时瞬间减压的效果，而微调控制细微反应缓慢安全性高。为了试制出这一微调装置，首先在最常见的口杯上进行实验。

1槽式压力平衡器介绍

11槽式压力平衡器实图

将槽式压力平衡器安装在口杯盖上，口杯盖外部装置见图3，口杯盖内部装置见图4。

12槽式压力平衡器构造

槽式压力平衡器通体采用铜质材料。主体为一圆柱T形棱台，中心位置纵向钻一直径4mm孔并过内丝，再将棱台下部过外丝后穿过口杯盖，并用固定螺丝从口杯内侧固定，转轴过外丝并纵向铣一宽约15mm深约1mm的减压槽，转轴上端安装旋柄，下端安装堵头并用螺头固定（见图5）。

2槽式压力平衡器使用方法

将转轴拧至最高位置，使堵头与主体下表面紧密结合，口杯注入热水加盖密封，此时口杯内外隔绝压力相等。随着口杯内部温度逐渐下降，外部压力大于内部压力，口杯盖被紧紧的吸在口杯上很难打开。此时若向下缓慢拧转轴使堵头与主体下表面慢慢分离，空气就可以通過减压槽进入口杯内部，使口杯内外压力逐渐相等，口杯盖随即轻松打开。

槽式压力平衡器也适用于内部压力大于外部压力的情况，大型高压灭菌炉打开之前需要先减压，传统方法使用减压阀只能粗调不能微调，而粗调存在一定危险性。如果在大型高压灭菌炉上安装槽式压力平衡器，当炉内压力大于外部压力时，只需向下缓慢拧转轴使堵头与主体下表面分离，空气就可以通过减压槽进入炉内，使灭菌炉内外压力逐渐相等，避免了由于减压太快可能产生的爆炸事故。

3槽式压力平衡器使用优点

31槽式压力平衡器安装简单槽式压力平衡器体积小重量轻结构简单，安装时只需一个扳手。

32槽式压力平衡器使用简便只需缓慢转动转轴即可使容器内外压力相等，达到微调的作用，容器即可安全打开。

33槽式压力平衡器使用安全用高压锅熬好稀饭后，去掉减压阀稀饭会喷出，就是因为减压太快。如果使用槽式压力平衡器，减压细微反应缓慢，达到微调的作用，稀饭就不会喷出。如果在农业生产或其它行业的大型高压设备上安装槽式压力平衡器，就可以最大限度的减少对人身的伤害大大提高安全性。

34槽式压力平衡器便于推广因为槽式压力平衡器制造工艺简单、加工成本低廉、技术含量不高、应用范围广泛，因此便于推广使用。

4小结

蒸汽机产生的压力不仅可以推动火车，让飞机在极短的航母甲板上起飞，还在工农业生产中发挥着巨大的作用。但同时因为压力控制不当也存在一定危险性，口杯难以打开划伤手只是轻微伤，如果是大型设备产生爆炸后果就非常严重，国内外已经发生过多起由于压力控制不当导致的重大事故。槽式压力平衡虽然只是在口杯上进行了尝试性实验，但其工作原理通过升级和优化完全可以运用到农业生产以及其它很多方面，希望槽式压力平衡能为从事农业机械设备的设计加工人员提供一点借鉴和参考。

参考文献

[1]

蔡东明.孔式压力平衡器及其使用方法介绍[J].农业灾害研究，2017，7（2）：61-62.

[2] 成大先.机械设计手册（第3 卷）[M].北京：化学工业出版社，2008：11-16.

[3] 国家质量技术监督局.压力容器安全技术监察规程[M].北京：中国劳动社会保障出版社，1999.

[4] 唐敏，黄刚.传感器技术的现状与未来[J].传感器世界，1996（7）：12-16.

作者简介：

蔡婧驰（1989-），女，中共党员，陕西杨凌人，本科，研究方向：生命遗传育种研究；

蔡黎明（1968-），女，中共党员，陕西西安人，硕士，高级农艺师，研究方向：农产品质量安全工作。