CN101748770B - 液位检测式氮封水箱 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液位检测式氮封水箱，由设有进水管和用水管的密封纯水箱和氮气密封装置组成，所述的氮气密封装置包括：通过自动阀(16)与密闭纯水箱(13)连接的氮气管道(17)；水封呼吸器(3)，其内设置有将水封呼吸器腔体分隔为吸气腔A和呼气腔B的隔板(4)，吸气腔与呼气腔之间由穿过隔板的导管(12)接通，水封呼吸器下端设有排放管(2)；从水封呼吸器上部插入其内的液位管(9)，该液位管上部设有与大气相通的开口(7)，在液位管(9)中设置有液位检测装置(8)，用于提供信号控制自动阀(16)的启闭；以及连接纯水箱排气口(14)和水封呼吸器的吸气腔A上部的管道(11)。

Description

液位检测式氮封水箱
技术领域
本发明涉及氮封水箱，尤其涉及一种液位检测式氮封水箱。 
背景技术
在很多领域，比如食品、制药、化工、电力、电子等行业，需要使用高洁净的纯水。为了能给用水点提供稳定的纯水供应，需要配置纯水箱。而高纯水缓冲性能很差，极易受到外界的污染，因此需要尽量与外界隔离保证纯水品质。空气中含有大量的微生物、灰尘、二氧化碳等物质，如果与纯水箱中的纯水直接接触的话，会对纯水水质造成极大的影响，造成水质不合格。因此，人们想了很多办法来解决纯水箱中的水与空气的隔离问题。另一方面，纯水在使用过程中，用水或补水会造成纯水箱中的液位降低或者升高。如果单纯采用密闭纯水箱与外界空气隔离，那么在纯水箱内部将产生很大的压力变化，造成纯水箱变形、破裂。 
为了保证纯净水不受大气污染，效果最好的方法是氮气密封法。氮气密封法是向密闭的纯水箱中导入高纯度氮气，填补纯水箱内用水减少的空间，防止纯水箱内压力降为负压，从而防止空气进入纯水箱，利用氮气化学性质不活泼的特点，保护纯水水质；同时纯水箱上设置有排气口，排出补水时液位升高引起的过大压力的气体，防止因压力过大损坏纯水箱。为了节约氮气，需要对氮气系统进行控制，只有当纯水箱内气体压力小于低压力设定值才补充氮气，压力大于高压力设定值时停止补充氮气，压力再增加到更高设定点时需要排出纯水箱内气体，防止纯水箱损坏。 
目前氮气密封纯水箱采用一种特殊的阀-氮封阀(有的也叫自立阀，自力阀，安全阀)，通过检测纯水箱内气压的微弱变化控制氮气进气阀和排气阀启闭来进行的。由于需要控制的压力变化非常小，因此对氮封阀的精度要求极高，氮封阀内需要设置一个面积很大，厚度很薄的膜片来检测如此微小的压力变化，结构很复杂，这也造成了目前市面上的纯水箱氮封系统价格非常昂贵。正因为如此，有的纯水项目虽然引入了氮气系统，却没有采用氮封阀来控制，而是让氮气低压溢流。这样虽然能减缓纯净水被空气污染的程度，但是很浪费氮气，并且在用水量大的情况下，氮气在低压下无法及时足量地补充到纯水箱，造成空气的侵入。有的采用普通的安全阀或单向阀替代氮封阀，因为对微压力的检测达不到要求的精度而经常造成阀的误动作或不动作，而且重复误差极大，完全不能满足氮封系统的要求。 
中国专利申请200610027282.X，“纯水箱恒液位和恒压密封工艺”就是一种采用自立阀控制氮气的方式来密封纯水箱。该发明专利申请采用氮封阀控制氮气用量，通过液位计和三通阀控制纯水箱液位，具有减少氮气耗量的有益效果。但是该技术仍然采用氮封阀(自立阀)直接检测微小变化压力的方式来控制氮气的补充或排放，设备复杂、价格昂贵的问题依然没有解决。 
发明内容
针对上述现有技术纯水箱内纯水与空气隔离方式和控制精度差等问题，本发明提出一种液位检测式氮封水箱，该水箱采用的检测控制技术能精确跟踪纯水箱内气体压力的微弱变化，大幅提高检测和控制精度，减少系统误差。 
本发明提出的液位检测式氮封水箱由设有进水管和用水管的密封纯水箱和氮气密封装置组成，所述的氮气密封装置包括：通过自动阀与密闭纯水箱的进气口连接的氮气管道；水封呼吸器，其内设置有将水封呼吸器腔体分隔为吸气腔A和呼气腔B的隔板，吸气腔与呼气腔之间由穿过隔板的导管接通，水封呼吸器下端设有排放管；从水封呼吸器上部插入其内的液位管，该液位管上部设有与大气相通的开口，在液位管中设置有液位检测装置，用于提供信号控制自动阀的启闭，该液位检测装置的低液位点比导管的上缘高；以及连接纯水箱排气口和水封呼吸器的吸气腔A上部的管道；吸气腔A通过所述管道保持其压力与纯水箱内气体的压力一致，呼吸器的呼气腔B通过排放管与空气接通，保持呼气腔B的压力恒为大气压力，导管的上缘比液位管的下缘高出一高度h1，排放管的上缘比导管的下缘高出一高度h2。 
在本发明的一个实施例中，当所述导管内的水位到达其下缘，纯水箱内达到高度为h2水柱的正压力时，纯水箱的气体通过导管排出到呼气腔B腔体，然后再排出到大气。导管的上缘比液位管的下缘高出的高度h1小于纯水箱能承受的最大负压力对应的水柱高度，排放管的上缘比导管的下缘高出的高度h2小于纯水箱能承受的最大正压力对应的水柱高度。所述导管的上缘到液位检测装置的高液位点的垂直距离小于h2。所述的自动阀采用电磁阀。 
与现有技术相比，本发明的优点在于： 
1.本发明摒弃直接对压力进行检测的方式，转而通过液位检测装置对由压力变化引起的液位变化进行检测，从而控制氮气系统实现自动补气，大大提高了系统精度，能更精确控制纯水箱内保持微小正压力以减少氮气泄漏耗费。 
2.检测更方便更容易，可重复性极好，重复误差极小，可以控制纯水箱内不会出现负压力，防止了大气侵入纯水箱。 
3.相对传统氮封阀密封方式的氮封水箱，本发明采用价格便宜的液位检测装置代替结构复杂，价格昂贵的氮封阀，使投资和运行成本大幅降低。 
4.本发明还具有结构巧妙，工作可靠，故障率低，维护方便，推广价值 广等优点。 
附图说明
为了更加清楚地了解本发明的技术方案及优点，以下结合附图和较佳实施例对本发明进行详细的说明，其中： 
图1是本发明的结构示意图。 
具体实施方式
如图1所示，本发明提出的液位检测式氮封水箱包括：设有进水管18和用水管19的密封纯水箱13和氮气密封装置。该氮气密封装置包括：通过自动阀16与密闭纯水箱13的进气口15连接的氮气管道17；水封呼吸器3，其内设置有将呼吸器腔体分隔为吸气腔A和呼气腔B的隔板4，吸气腔与呼气腔之间由穿过隔板的导管12接通，呼吸器下端设有排放管2；从呼吸器3上部插入其内的液位管9，该液位管上部设有与大气相通的开口7，在液位管9中设置有液位检测装置8，用于提供信号控制自动阀16的启闭，该液位检测装置8的低液位点5比导管12的上缘略高；以及连接纯水箱排气口14和呼吸器的吸气腔A上部的管道11。吸气腔A通过管道11保持其压力与纯水箱13内气体的压力一致。呼吸器3的呼气腔B通过排放管2与空气接通，保持呼气腔B的压力恒为大气压力。导管12的上缘比液位管9的下缘高出一高度h1，排放管2的上缘比导管12的下缘高出一高度h2。 
下面结合附图和一实施例的具体操作对本发明进行详细说明： 
一、进氮气操作 
如图1所示，设计导管12上缘高出液位管9的下缘h1＝3cm，液位检测装置8的低液位点5高出导管12上缘2cm，液位检测装置8的高液位点比低液位点高出6cm，排放管2的上缘比导管12的下缘高出h2＝15cm。向呼吸器3内加水，直到水在吸气腔中上涨到导管12的上缘，并通过导管12溢流到呼气腔，再使水位没过导管下缘并达到排放管2的上缘时为止。此时纯水箱13内压力与大气压力平衡，液位管9中的水位与吸气腔A的水位高度持平，导管12中的水位与呼气腔B的水位持平。启动氮封系统，因液位管9内的水位低于液位检测装置8的低液位点5，液位检测装置提供导通信号K，控制自动阀16开启，氮气通过纯水箱进气口15进入，纯水箱内气体压力随之增加，呼吸器3的吸气腔A的压力始终与纯水箱13内气体压力一致，因此吸气腔A的压力也增加，液位管9中的水位上升与吸气腔A水位形成液位差，导管12中的水位下降与呼气腔B水位形成液位差，这两个液位差是相同的，实际上就是纯水箱内气体与大气之间的压力差所造成的结果。随着氮气继续通入纯水箱13，压力继续增加，当纯水箱内的正压力达到8cm水柱时，液位管9中的水位上升到液位检测装置的高点6，此时，液位检测装置8提供断开信号， 自动阀16关闭，纯水箱13内相对大气保持正压平衡。 
二、安全补水排气操作 
如图1所示，开启纯水箱的进水管18注入纯水，纯水箱13内气相空间减小，压力增加，导致液位管9中水位进一步上升，导管12中水位进一步降低，直到导管12内的水位到达其下缘时，纯水箱内达到15cm(即h2)水柱压力时，纯水箱的气体开始通过导管12排出到呼气腔B腔体再排出到大气，而纯水箱的压力则保持在h2水柱不再继续增加。本实施例的其他部分与实施例1完全相同。 
三、正常用水补充氮气操作 
如图1所示，开启纯水箱的用水管19，纯水箱内水位下降，气相空间增大，压力降低，导管12中水位上升并停止向呼气腔B排气，液位管9中水位下降，直到水位下降到液位检测装置低点5时，液位检测装置提供开启信号，控制自动阀16开启，向纯水箱中补充氮气。纯水箱中压力开始增加，直到液位管9中水位上升到液位检测装置8的高点6时，液位检测装置提供断开信号，控制自动阀16关闭停止补充氮气。本实施例的其他部分与实施例1完全相同。 
四、安全补气操作 
如图1所示，强制关闭自动阀16，模拟供气系统故障。开启纯水箱的用水管19，纯水箱13内压力持续下降，液位管9内水位逐渐降低，当水位到达液位检测装置低点5时，无法补充氮气，纯水箱内压力继续下降，液位管9内水位也持续降低，直到水位到达液位管9的下缘，外界空气补充到吸气腔A再进入纯水箱，纯水箱内压力不再下降。纯水箱最小负压力的大小即是吸气腔A腔体水位与液位管9下缘的错位高度差h1为3cm的水柱压力，这样就保护了纯水箱不会产生过大的负压而遭到损坏。本实施例的其他部分与实施例1完全相同。 
在以上几个实例实施过程中，液位检测装置采用了市面上常见的液位开关，自动阀采用电磁阀，系统反应非常灵敏，可重复性非常好，并且相对氮封阀成本非常低廉。本发明避开难以直接精确测量的微压力，转而对该压力引起的水的液位变化进行检测，再将液位变换转换为对应的压力变化，大大提高了对微压力的检测精度，在控制要求不变的情况下，可增加系统的调节范围，降低对检测和控制设备的精度要求，从而降低系统成本。 

Claims (5)

1.一种液位检测式氮封水箱，由设有进水管和用水管的密封纯水箱和氮气密封装置组成，其特征在于所述的氮气密封装置包括：通过自动阀(16)与密闭纯水箱(13)的进气口(15)连接的氮气管道(17)；水封呼吸器(3)，其内设置有将水封呼吸器腔体分隔为吸气腔A和呼气腔B的隔板(4)，吸气腔与呼气腔之间由穿过隔板的导管(12)接通，水封呼吸器下端设有排放管(2)；从水封呼吸器上部插入其内的液位管(9)，该液位管上部设有与大气相通的开口(7)，在液位管(9)中设置有液位检测装置(8)，用于提供信号控制自动阀(16)的启闭，该液位检测装置(8)的低液位点(5)比导管(12)的上缘高；以及连接纯水箱排气口(14)和水封呼吸器的吸气腔A上部的管道(11)；吸气腔A通过所述管道保持其压力与纯水箱内气体的压力一致，呼吸器的呼气腔B通过排放管(2)与空气接通，保持呼气腔B的压力恒为大气压力，导管(12)的上缘比液位管(9)的下缘高出一高度h1，排放管(2)的上缘比导管(12)的下缘高出一高度h2。
2.如权利要求1所述的氮封水箱，其特征在于：所述导管(12)内的水位到达其下缘，纯水箱(13)内达到高度为h2水柱的正压力时，纯水箱的气体通过导管(12)排出到呼气腔B腔体，然后再排出到大气。
3.如权利要求1所述的氮封水箱，其特征在于：所述的自动阀(16)采用电磁阀。
4.如权利要求1所述的氮封水箱，其特征在于：导管(12)的上缘比液位管(9)的下缘高出的高度h1小于纯水箱(13)能承受的最大负压力对应的水柱高度，排放管(2)的上缘比导管(12)的下缘高出的高度h2小于纯水箱(13)能承受的最大正压力对应的水柱高度。
5.如权利要求1所述的氮封水箱，其特征在于：导管(12)的上缘到液位检测装置(8)的高液位点(6)的垂直距离小于h2。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103318550A (zh) * 2013-07-01 2013-09-25 北京物华天宝安全玻璃有限公司 一种智能型氮封水箱
CN106807931A (zh) * 2017-03-30 2017-06-09 山东钢铁股份有限公司 一种大包长水口的双层密封装置
CN112438608B (zh) * 2019-08-29 2022-02-18 宁波方太厨具有限公司 一种蒸箱水位测量装置
CN113504009B (zh) * 2021-07-21 2024-01-05 浙江浙能航天氢能技术有限公司 一种氢泄漏监测装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2287641Y (zh) * 1997-04-14 1998-08-12 颜建国 浮顶水箱
CN2306263Y (zh) * 1997-06-23 1999-02-03 王志林 纯水机储水桶
GB2347966A (en) * 1999-03-19 2000-09-20 Lin Yi Cheng Water storage container with water level controller and air filtering device
CN2412930Y (zh) * 2000-01-27 2001-01-03 江苏捷康集团有限公司 常压纯水储水箱
CN2515257Y (zh) * 2001-09-30 2002-10-09 张耀钦 一种储水桶装置
CN1395009A (zh) * 2002-08-05 2003-02-05 伍华本 自压式密封贮水装置及带该装置的管道式纯水机
CN1142105C (zh) * 2001-12-17 2004-03-17 武汉大学 高纯水防污剂及高纯水防污器
CN2697160Y (zh) * 2004-03-23 2005-05-04 亚斯福科技股份有限公司 可将空气与纯水隔离的储水装置
CN100558995C (zh) * 2006-06-05 2009-11-11 上海三邦水处理技术有限公司 纯水箱恒液位和恒压密封工艺
CN100564711C (zh) * 2006-06-05 2009-12-02 上海三邦水处理技术有限公司 一种纯水箱密封装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2287641Y (zh) * 1997-04-14 1998-08-12 颜建国 浮顶水箱
CN2306263Y (zh) * 1997-06-23 1999-02-03 王志林 纯水机储水桶
GB2347966A (en) * 1999-03-19 2000-09-20 Lin Yi Cheng Water storage container with water level controller and air filtering device
CN2412930Y (zh) * 2000-01-27 2001-01-03 江苏捷康集团有限公司 常压纯水储水箱
CN2515257Y (zh) * 2001-09-30 2002-10-09 张耀钦 一种储水桶装置
CN1142105C (zh) * 2001-12-17 2004-03-17 武汉大学 高纯水防污剂及高纯水防污器
CN1395009A (zh) * 2002-08-05 2003-02-05 伍华本 自压式密封贮水装置及带该装置的管道式纯水机
CN2697160Y (zh) * 2004-03-23 2005-05-04 亚斯福科技股份有限公司 可将空气与纯水隔离的储水装置
CN100558995C (zh) * 2006-06-05 2009-11-11 上海三邦水处理技术有限公司 纯水箱恒液位和恒压密封工艺
CN100564711C (zh) * 2006-06-05 2009-12-02 上海三邦水处理技术有限公司 一种纯水箱密封装置

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