CN101357256B - 载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法及装置，在压力水罐内设置一空心结构的浮漂阀芯，其随压力水罐内水位上下漂浮；当压力水罐中消防水用完或接近用完时，浮漂阀芯在重力和压力水罐内外压差的作用下与压力水罐底部的阀口接触并压紧阀口；所述浮漂阀芯的顶面或者上部开设有浮漂阀芯平衡孔，用于确保浮漂阀芯内的压力与压力水罐腔内压力平衡。浮漂阀芯的位置可随压力水罐内水位的变化而变化，当水位降到设定位置，浮漂阀芯密封面与阀口贴合，并在罐内外压差的作用下达到关闭系统的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种压力容器的密封方法及其专用装置，具体地说，是一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法及装置。
背景技术
甲板减压舱、陆用减压舱、医用高压氧舱等多种载人压力容器已在医院、军队、救捞、海上石油钻探等许多领域得到广泛使用。载人压力容器内一旦发生火灾，消防系统应立即启动，作为消防系统主要部分的压力水罐应立即向载人压力容器提供用于灭火降温的高压水汽。而当压力水罐里的水用完后或接近用完时，必须立即切断水罐通向载人压力容器的管路，以防罐内驱动气源压向载人压力容器，造成更加严重的后果。
因此，如何能够准确判断压力水罐中消防水用完或接近用完并自动关闭系统是该系统的关键，也就是说选择一种怎样的压力环境下液位跟踪控制方法对该系统的安全性能和可靠性至关重要。
目前，该系统(包括产品行业标准)大部分只要求火灾时消防系统能够及时启动，系统并没有其他功能。水罐里的水用完后(或接近用完)，让系统马上停止工作是十分必要的。一小部分制造商为了达到这个目的，有的采用在水灌内安装电子传感器，以此控制管路上的电磁阀；有的结合灌内压力，根据经验判断灌内水位并手动关闭阀门。由于该系统是用于完成安全防范性功能，往往因为电子传感器耐压耐潮性能的不足，以及电磁阀门不经常动作而带来的可靠性差等原因，导致这些办法(方案)安全性、可靠性大打折扣，而且成本高。
公开号为CN2902342的中国发明专利公开了“一种用于载人压力容器的细水雾灭火系统”，该系统消防水罐的出水口设置有浮球阀，可以实现无水自 动关闭功能，以防止防水罐内的气体进入载人压力容器造成二次事故。但该专利说明书、权利要求书和说明书摘要等文字记述材料中并没有公开所述浮球阀的形状、构造、安装方式、与其它部件的连接方法等内容，从其说明书附图中也无从得知。另外，装入消防水罐内的浮球阀如果与消防水罐内壁连接，在需要对浮球阀清洗、维护、更换时取出会是一个很大的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构简单，故障率低，安全可靠，制造成本低的载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法及装置，用以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案如下：
一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法，其特征在于：在压力水罐内设置一空心结构的浮漂阀芯，其随压力水罐内水位上下漂浮；当压力水罐中消防水用完或接近用完时，浮漂阀芯在重力和压力水罐内外压差的作用下与压力水罐底部的阀口接触并压紧阀口；所述浮漂阀芯的顶面或者上部开设有浮漂阀芯平衡孔，用于确保浮漂阀芯内的压力与压力水罐腔内压力平衡。
在压力水罐腔内设置一与压力水罐同轴的导向管，浮漂阀芯悬浮在导向管内；浮漂阀芯端面尺寸小于导向管内腔横截面，而大于圆形阀口的内圆截面；在导向管上开设有导向管平衡孔，该导向管平衡孔的位置高于压力水罐的水位阀。
一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭装置，包括带有加气阀、加水阀和水位阀的压力水罐，其特征在于：在压力水罐底部设置有法兰面互相连接的下外法兰和下内法兰，下外法兰和下内法兰的法兰颈均与压力水罐同轴设置；其中，下内法兰的法兰颈内腔为阀口即压力水罐的压力水出口；下外法兰深入到压力水罐腔内的法兰颈上开设有进水孔；在压力水罐腔内设置 有与压力水罐同轴的导向管，导向管下端与下外法兰的法兰颈上端连接；在导向管上开设有导向管平衡孔，该导向管平衡孔的位置高于水位阀；在导向管内安装有圆柱筒状的浮漂阀芯，其端面尺寸小于导向管内腔横截面，而大于下内法兰的法兰颈内腔横截面；在浮漂阀芯的顶面或上部开设有浮漂阀芯平衡孔。
在压力水罐顶部安装有带法兰盖的上法兰，导向管上端与上法兰的法兰颈深入到压力水罐腔内的部分相连。
本发明具有以下特点：
(1)、浮漂阀芯的位置可随压力水罐内水位的变化而变化，当水位降到设定位置，浮漂阀芯密封面与阀口贴合，并在罐内外压差的作用下达到关闭系统的目的。结构简单，维护简便；可靠性高，使用寿命长。
(2)、浮漂阀芯在导向管的导向作用下，随压力水罐内液位作上下直线浮动，其运动轨迹与压力水罐轴线重合。一方面，可以确保在压力水罐中消防水用完或接近用完时，浮漂阀芯准确封闭阀口；另一方面，避免了浮漂阀芯与压力水罐的连接，而由于压力水罐内壁构造复杂，将其与浮漂阀芯连接是一件非常困难的事情，而且在需要清洗、维护、更换浮漂阀芯时，将与压力水罐内壁连接状态浮漂阀芯取出也非常困难。
(3)、本发明在压力水罐顶部设置有上法兰，取下该法兰后可以方便地将导向管和浮漂阀芯取出，进行清洗、维护、更换。
(4)、在导向管和浮漂阀芯的上端均开设有用于平衡气压的平衡孔，使压力水罐内腔压力、导向管内腔压力和浮漂阀芯内腔压力三者均衡。对导向管和浮漂阀芯的承压能力要求很低，从而拓宽了它们的材料选择面，并降低了制造成本，提高了它们的安全可靠性和使用寿命。这是因为在压力水罐高压环境下，普通的封闭浮球阀一般无法承受环境压力易于变形，而开口浮球阀则起不到封 闭作用。
(5)、两处气压平衡孔的位置选择也是本发明的关键技术，其巧妙之处在于，它们既起到平衡气压的作用，又不会进水。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是水已加到设定位置时的状态示意图。
图3是浮漂阀芯在重力和压差的作用下与阀口接触并压紧时的状态示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例进一步说明本发明。
本发明的方法是，在压力水罐内设置一空心结构的浮漂阀芯，其随压力水罐内水位上下漂浮；当压力水罐中消防水用完或接近用完时，浮漂阀芯在重力和压力水罐内外压差的作用下与压力水罐底部的阀口接触并压紧阀口；所述浮漂阀芯的顶面或者上部开设有浮漂阀芯平衡孔，用于确保浮漂阀芯内的压力与压力水罐腔内压力平衡。
在压力水罐腔内设置一与压力水罐同轴的导向管，浮漂阀芯悬浮在导向管内；浮漂阀芯端面尺寸小于导向管内腔横截面，而大于圆形阀口的内圆截面；在导向管上开设有导向管平衡孔，该导向管平衡孔的位置高于压力水罐的水位阀。
如图1所示，本发明装置的实例包括带有加气阀2、加水阀6和水位阀8的压力水罐1。加气阀2用于给压力水罐1加压，加水阀6用于向压力水罐1补添消防水。水位阀8的作用是，加水时打开，当水加到罐体容积的1/2处时，水从此阀流出，说明水已加到设定位置，此时关闭水位阀(此状态见图2)。
在压力水罐1底部设置有法兰面互相连接的下外法兰11和下内法兰12，下外法兰11和下内法兰12的法兰颈均与压力水罐1同轴设置。其中，下内法兰12的法兰颈内腔为阀口10即压力水罐1的压力水出口，该阀口10通过喷淋控 制阀13连接载人压力容器。下外法兰11固定于压力水罐1底部，其深入到压力水罐1腔内的法兰颈上开设有进水孔14。当喷淋控制阀13打开时，压力水罐1内水在气压的作用下从进水孔14流入阀口10，经管路进入载人压力容器。
在压力水罐1腔内设置有与压力水罐1同轴的导向管7。导向管7用于确保浮漂阀芯9的设计运动轨迹，使得浮漂阀芯9可以准确地落在阀口10正上方，如图3所示。该导向管7上端与安装在压力水罐1顶部的上法兰3的法兰颈深入到压力水罐1腔内的部分相连，下端与下外法兰11的法兰颈上端连接。上法兰3的上端连接有法兰盖4。在导向管7上开设有导向管平衡孔5，用于确保导向管7内压力与压力水罐1腔内压力平衡。该导向管平衡孔5的位置高于水位阀8。
在导向管7内安装有圆柱筒状的浮漂阀芯9，其端面尺寸小于导向管7内腔横截面，而大于下内法兰12的法兰颈内腔横截面。在浮漂阀芯9的顶面开设有浮漂阀芯平衡孔15，用于确保浮漂阀芯9内的压力与导向管7内及压力水罐1腔内压力平衡。也可在浮漂阀芯9的上部开设浮漂阀芯平衡孔15，所述上部指当压力水罐1内水浮起浮漂阀芯9时没有浸在水中的部位。
使用中，随着压力水罐1内消防水的消耗，水位下降，罐内压力降低，当达到图3所示状态时，浮漂阀芯9在重力和压差的作用下与阀口10接触并压紧，避免了因罐内气体在残余压力1/2P1的作用下继续流向载人压力容器内带来得严重后果。
Claims (3)
1.一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭方法，其特征在于：在压力水罐内设置一空心结构的浮漂阀芯，其随压力水罐内水位上下漂浮；当压力水罐中消防水用完或接近用完时，浮漂阀芯在重力和压力水罐内外压差的作用下与压力水罐底部的阀口接触并压紧阀口；所述浮漂阀芯的顶面或者上部开设有浮漂阀芯平衡孔，用于确保浮漂阀芯内的压力与压力水罐腔内压力平衡；
在压力水罐腔内设置一与压力水罐同轴的导向管，浮漂阀芯悬浮在导向管内；浮漂阀芯端面尺寸小于导向管内腔横截面，而大于圆形阀口的内圆截面；在导向管上开设有导向管平衡孔，该导向管平衡孔的位置高于压力水罐的水位阀。
2.一种载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭装置，包括带有加气阀(2)、加水阀(6)和水位阀(8)的压力水罐(1)，其特征在于：在压力水罐(1)底部设置有法兰面互相连接的下外法兰(11)和下内法兰(12)，下外法兰(11)和下内法兰(12)的法兰颈均与压力水罐(1)同轴设置；其中，下内法兰(12)的法兰颈内腔为阀口(10)即压力水罐(1)的压力水出口；下外法兰(11)深入到压力水罐(1)腔内的法兰颈上开设有进水孔(14)；在压力水罐(1)腔内设置有与压力水罐(1)同轴的导向管(7)，导向管(7)下端与下外法兰(11)的法兰颈上端连接；在导向管(7)上开设有导向管平衡孔(5)，该导向管平衡孔(5)的位置高于水位阀(8)；在导向管(7)内安装有圆柱筒状的浮漂阀芯(9)，其端面尺寸小于导向管(7)内腔横截面，而大于下内法兰(12)的法兰颈内腔横截面；在浮漂阀芯(9)的顶面或上部开设有浮漂阀芯平衡孔(15)。
3.如权利要求2所述的载人压力容器用消防压力水罐液位跟踪封闭装置，其特征在于：在压力水罐(1)顶部安装有带法兰盖(4)的上法兰(3)，导向管(7)上端与上法兰(3)的法兰颈深入到压力水罐(1)腔内的部分相连。
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