一种安全的新型高压煤气排水器

技术领域

本申请涉及非高炉炼铁技术领域，具体公开了一种安全的新型高压煤气排水器。

背景技术

富氢碳循环高炉引入的脱碳煤气压力为0.9MPa，煤气CO含量高达67%，是一种高毒性高压煤气。由于用于输送煤气的输送管道在经过一段距离和时间后会积聚冷凝水，为了保证输送煤气的畅通无阻及保证使用的高效和安全，必须将输送管道中的冷凝水排出，因此随输送管道布置的高压排水器的安全性至关重要。

传统的高压排水器为单罐密封排水，虽然也能达到排水密封煤气的效果，但当出现阀门失效、失电失气等故障，一旦高毒性高压煤气在设备故障时超压，则会发生煤气泄露扩散，致使附近的工作人员中毒的风险，存在极大的安全隐患，因此，发明人有鉴于此，提供了一种安全的新型高压煤气排水器，以便解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于解决传统的高压排水器为单管密封排水，在出现阀门失效、失电失气的情况下，高毒性高压煤气容易超压，导致煤气扩散，使工作人员中毒的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案提供一种安全的新型高压煤气排水器，包括与输送管道连接的用于收水的密封罐、用于接收和排放密封罐排出的水和煤气的弛放罐和控制箱，所述密封罐顶部与输送管道之间设有用于控制水和煤气排入密封罐内的第一气动阀，输送管道与第一气动阀之间设有入口切断阀，密封罐底部与弛放罐一端之间依次设有用于控制水和煤气从密封罐内排出的第二气动阀和用于控制水和煤气排入弛放罐内的第三气动阀，弛放罐底部设有用于排水的第四气动阀，弛放罐顶部设有用于将弛放罐内的煤气放散的排气阀，密封罐两侧分别设有用于监控密封罐内液位变化的第一液位计，弛放罐一端设有用于监控弛放罐内液位变化的第二液位计，密封罐底部与弛放罐之间还设有联锁保护机构，各个阀门均与控制箱电连接。

本基础方案的原理及效果在于：

本发明通过采用密封罐和驰放罐组成的双罐煤气水封结构，提供双重的煤气水封保护，并结合双罐之间的联锁保护机构，绝对地保障了高压煤气管道煤气水封的安全，在便于对高压煤气的封堵的同时，还通过驰放罐实现了对由密封罐排入的高压冷凝水及少量煤气向常压水及煤气的转化，便于安全、稳定地排放水与煤气。

本发明通过在密封罐设置两套第一液位计，提高了对密封罐内的液位监测的准确性与可靠性，从而便于精确地对密封罐内进行收水或排水，实现密封罐内液位的精准调控，同时在驰放罐设置第二液位计对其罐内的液位进行监控，有利于对驰放罐的污水排放量和煤气放散量的调控。

本发明通过在密封罐与输送管道连接入口处设置第一气动阀和入口切断阀，便于在设备故障的第一时间切断煤气的排放源路径，避免了煤气大量外排的事故；同时通过设置第一气动阀、第二气动阀、第三气动阀、第四气动阀和排气阀，便于对密封罐和驰放罐的各个连接端口的通断进行管控，结合第一液位计和第二液位计的液位动态监测，实现自动排水。

与现有技术相比，本发明通过采用高压收水的密封罐和降压排水的驰放罐的双罐结构实现了对高压煤气水封，通过气动阀门与第一液位计和第二液位计配合工作，实现对密封罐和驰放罐内液位的实时监控，以及实现了智能自动地排水从而对液位进行调控，进而防止高压煤气泄漏，实现了高压煤气排水器的自身本质化的安全；通过设置第一气动阀和入口切断阀还达到了在故障状态下及时、有效地切断煤气排放源，从根本上防止高压煤气泄漏的目的，同时联锁保护机构也为防止密封罐内高压煤气泄漏提供了绝对的安全保障，解决了传统的高压排水器为单管密封排水，在出现阀门失效、失电失气的情况下，高毒性高压煤气容易超压，导致煤气扩散，使工作人员中毒的问题。

进一步，所述联锁保护机构包括串联设置在第二气动阀和第三气动阀输入端的电磁阀和与电磁阀电连接的电磁开关，电磁开关与控制箱电连接。通过在第二气动阀和第三气动阀输入端设置电磁阀，同时通过控制箱为电磁开关提供电源实现控制电磁阀的通断，进而控制第二气动阀和第三气动阀的通断，便于在阀门失效、失电失气的情况下及时通过控制箱控制电磁开关为电磁阀断电，实现第二阀门和第三阀门通路的关闭，及时阻止煤气的外泄。

进一步，所述入口切断阀为手动切断阀。通过采用手动切断阀，具备失电、失气本位关性能，便于在故障的第一时间切断燃气供给，防止密封罐内的煤气量继续增加而超压，进一步提高了高压煤气排水器的安全性能。

进一步，所述密封罐底部出口端设有流量孔板。通过设置流量孔板减小密封罐的横截排水面积，减小了在高压下第二气动阀的单位时间内排水量，从而降低了密封罐的排水速度，防止阀门的反应动作速度赶不上排水速度而导致煤气外泄。

进一步，所述密封罐底部出口端的输送管道与密封罐顶部入口端的输送管道的管径之比的范围为0.3-0.75。通过在一定程度上地减小密封罐的出口端输送管道的管径，在减小其排水量以防止煤气外泄的同时，还可保障其正常的排水需求。

进一步，所述第一液位计与密封罐的连接处通过法兰可拆卸安装有第一球阀。通过设置第一球阀，结构简单、使用寿命长，便于第一液位计的更换与维护。

进一步，所述第二液位计与驰放罐的连接处通过法兰可拆卸安装有第二球阀。通过设置第二球阀，结构简单、使用寿命长，便于第二液位计的更换与维护。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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示出了本申请实施例提出的一种安全的新型高压煤气排水器的结构流程图。

实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

说明书附图中的附图标记包括：密封罐1、驰放罐2、第一气动阀3、入口切断阀4、第二气动阀5、第三气动阀6、第四气动阀7、排气阀8、第一液位计9、第一球阀10、第二液位计11、第二球阀12、电磁阀13、电磁开关14。

一种安全的新型高压煤气排水器，实施例1如图1所示：包括与输送管道连接的用于收水的密封罐1、用于接收和排放密封罐1排出的水和煤气的弛放罐和控制箱，密封罐1的容积根据具体的所需水封的高压煤气的具体压力而确定。密封罐1和驰放罐2底部焊接设有支撑脚架，密封罐1通过支撑脚架竖直安装在非高炉熔炼生产车间内，驰放罐2通过支撑脚架横向安装在非高炉熔炼车间内。密封罐1顶部与输送管道之间安装有用于控制水和煤气排入密封罐1内的第一气动阀3，输送管道与第一气动阀3之间安装有入口切断阀4，入口切断阀4为手动切断阀，密封罐1底部与弛放罐左端之间依次在连接管道上安装有用于控制水和煤气从密封罐1内排出的第二气动阀5和用于控制水和煤气排入弛放罐内的第三气动阀6，弛放罐底部安装有用于排水的第四气动阀7，弛放罐顶部安装有用于将弛放罐内的煤气放散的排气阀8。

在本实施例中，如图1所示，密封罐1左右两侧分别可拆卸连接安装有用于监控密封罐1内液位变化的第一液位计9，第一液位计9与密封罐1的连接处通过法兰可拆卸安装有第一球阀10，弛放罐右端可拆卸连接安装有用于监控弛放罐内液位变化的第二液位计11，第二液位计11与驰放罐2的连接处通过法兰可拆卸安装有第二球阀12，密封罐1底部出口端设有流量孔板，密封罐1底部出口端的输送管道与密封罐1顶部入口端的输送管道的管径之比为0.3，密封罐1底部与弛放罐之间还设有联锁保护机构，联锁保护机构包括串联设置在第二气动阀5和第三气动阀6输入端的电磁阀13和与电磁阀13电连接的电磁开关14，电磁开关14与控制箱电连接，各个阀门均与控制箱电连接。

在本实施例中，关于具体的功能实现：密封罐1主要实现收水功能，在输送管道的煤气压力确定后，密封罐1的容积根据具体的所需水封的高压煤气的具体压力而确定，在第二气动阀5出现异常打开的故障时，高压水则会从第二气动阀5排出，密封罐1内的水位则会降低，密封罐1内的煤气压力由高压变到常压时，密封罐1内的水位依然不会排空，也不存在煤气外排出密封罐1外的情况，安全可靠。密封罐1顶部的第一气动阀3和密封罐1底部的第二气动阀5不能同时开启，在控制箱为整个煤气水封设备通电启动时，同时需要第一时间为电磁开关14通电，电磁开关14则为电磁阀13通电，使得密封罐1与驰放罐2之间的第二气动阀5和第三气动阀6保持电路通畅，方便控制箱对第二气动阀5和第三气动阀6作进一步的开启与关闭的控制，同时方便在断电故障的第一时间里，随着控制箱的突然断电而对中间的输送阀门进行断电关闭，阻断煤气的传播泄漏，同时密封罐1入口处的具备失电、失气本位关性能的手动切断阀也可在故障第一时间阻断煤气进入密封罐1内，阻止密封罐1内的压力增加，防止密封罐1超压。

在第一液位计9的监控得到密封罐1内部处于低液位状态时，控制箱控制第二气动阀5关闭，并控制第一气动阀3开启，开启煤气运行向密封罐1内排入冷凝水，当排入的冷凝水液位升高至接近高液位时，控制箱控制第一气动阀3关闭，若密封罐1内的液位等于或高于高液位时，控制箱则先后控制第二气动阀5和第三气动阀6开启，在此过程中，第四气动阀7和排气阀8一直处于关闭状态，高压水从密封罐1底部出口端的流量孔板和小管径的输送管道排出，先后经过电磁阀13、第二气动阀5和第三气动阀6，最终进入驰放罐2内减压成常压水和煤气，随着驰放罐2内部的液位变动，当第二液位计11监控出驰放罐2内的液位达到高液位时，则通过控制箱控制第四气动阀7开启，将驰放罐2内的常压水排出至污水池中，同时开启排气阀8，将少量煤气放散至放散口。

实施例2与实施例1所采用的设备及设备之间的连接方式相同，实施例2与实施例1的不同之处在于：密封罐1底部出口端的输送管道与密封罐1顶部入口端的输送管道的管径之比为0.5。

实施例3与实施例1所采用的设备及设备之间的连接方式相同，实施例3与实施例1的不同之处在于：密封罐1底部出口端的输送管道与密封罐1顶部入口端的输送管道的管径之比为0.75。

与现有技术相比，本发明通过采用高压收水的密封罐1和降压排水的驰放罐2的双罐结构实现了对高压煤气水封，通过各气动阀门与第一液位计9和第二液位计11配合工作，实现对密封罐1和驰放罐2内液位的实时监控，以及实现了智能自动地排水从而对液位进行调控，进而防止高压煤气泄漏，实现了高压煤气排水器的自身本质化的安全；通过设置手动切断阀还达到了在故障状态下及时、有效地切断煤气排放源，从根本上防止高压煤气泄漏的目的，同时电磁阀13与电磁开关14也为防止密封罐1内高压煤气泄漏提供了绝对的安全保障，解决了传统的高压排水器为单管密封排水，在出现阀门失效、失电失气的情况下，高毒性高压煤气容易超压，导致煤气扩散，使工作人员中毒的问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。