CN103667562A - 内置单向阀式高温成像自动保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置单向阀式高温成像自动保护装置，其包括嵌装在炉壁上的水冷防护套、密封固接在水冷防护套外侧端部的球阀以及穿过球阀插装在水冷防护套内的通气保护套，所述水冷防护套处于炉内的一侧中部形成有出气针孔，所述通气保护套靠近出气针孔的一端安装有一摄像仪，另一端由一线缆接头封堵，所述通气保护套与摄像仪的连接处形成有多个气体通道，所述通气保护套的外壁上连通设有一进气管接头，所述进气管接头内设有一仅允许向通气保护套内充气的单向阀。本装置不仅结构简单易于现场安装调试，而且解决了高炉维修时，有害气体大量外溢、向外喷出，造成维修人员人身受到伤害的问题。

Description

内置单向阀式高温成像自动保护装置

技术领域

本发明涉及一种高温工业电视监控系统，尤其是一种内置单向阀式高温成像自动保护装置。

背景技术

高温工业电视监控系统是应用于冶金、玻璃、石化、电力等行业，在高温、高粉尘等恶劣环境下对炉内情况进行远距离实时监控的电视监控系统。以钢厂炼铁高炉为例，目前高温成像防护装置及保护系统有以下三种形式。

1.插入式——此结构是将成像设备防护套经过球阀插入高炉炉内进行监控。这种结构没有自动退出保护装置，需要维修人员手动将防护套拔出进行维修，当系统出现异常或出现超温报警时，往往维修人员来不及到现场及时拔出摄像机防护套，因此在这种情况下摄像机或其他监控设备及镜头很容易被烧毁。另外当需要在线维护时，由于高炉炉内的压力为正压（大于大气压力）在维修人员拔出防护套关闭球阀的过程中，高炉煤气有可能外漏，因此存在着一定的安全隐患。

2.闸板阀式——此结构是将气动闸板阀安装在成像设备防护套前端，当系统出现异常情况或超温报警时，闸板阀自动关闭以保护摄像机（或其他监控设备）不被损坏。但这种结构存在着一定的局限性，因为整个防护装置是装在高炉炉壁外面，摄像机探头没有插入到炉内，因此视野比较小，炉壁开孔较大。再有这种结构也没有自动退出保护系统，虽然摄像机防护套前面安装了气动闸板阀，当系统出现异常情况或超温报警时，闸板阀可以自动关闭保护摄像机和镜头，但是闸板阀的密封效果远远不如球阀密封效果好，当需要在线维护时同样存在前面插入式所述的安全隐患问题。

3.外置传动体式高温摄像机自动保护防护装置——此结构是由两大部分组成，一部分是高温成像防护装置，另一部分是用来移动高温成像设备防护套的传动装置。目前国内外生产的传动装置分为电机驱动和气缸驱动两大类，无论是气动还是电动的传动体，它们都是一个独立的装置，在现场是安装在成像设备防护装置旁边，通过连接板与摄像机防护套连接，当系统出现异常或超温报警时传动装置工作，带动高温成像设备防护套退出炉外以保护镜头和摄像机不被损坏。这种结构具有自动退出保护功能。但当高炉正常生产，高温成像自动保护装置发生故障需要维修时，由于高炉炉内压力为正压，高炉内有害气体容易外漏。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种安全性高的内置单向阀式高温成像自动保护装置。

为了解决上述技术问题，本发明包括嵌装在炉壁上的水冷防护套、密封固接在水冷防护套外侧端部的球阀以及穿过球阀插装在水冷防护套内的通气保护套，所述水冷防护套处于炉内的一侧中部形成有出气针孔，所述通气保护套靠近出气针孔的一端安装有一摄像仪，另一端由一线缆接头封堵，所述通气保护套与摄像仪的连接处形成有多个气体通道，所述通气保护套的外壁上连通设有一进气管接头，所述进气管接头内设有一仅允许向通气保护套内充气的单向阀。

所述单向阀包括由上到下依次密封安装在进气管接头内的环堵、阀杆以及阀座，所述环堵中部形成有一通透的圆孔，所述阀杆上端设有一卡环，下端穿过所述阀座向下伸出，所述卡环上端设有一能够匹配地插入到所述圆孔内的铜锥堵，所述卡环与阀座之间卡装有一复位弹簧，该复位弹簧套装在所述阀杆上，所述阀座上均布有多个通孔。

所述铜锥堵底端安装有一小密封圈，所述环堵螺纹连接在所述进气管接头内腔且该环堵下端设有一大密封圈。

所述水冷防护套包括内套、外套以及形成在内、外套之间的环空，所述内套供所述通气保护套和摄像仪插入，且该内套上形成有所述出气针孔，所述外套上、下侧分别设有与所述环空连通的出水口和进水口。

所述水冷防护套通过一安装接头安装在炉壁上，所述安装接头包括嵌装在炉壁上的嵌入体和压环，所述压环形成在所述外套外壁上，所述水冷防护套插入到所述嵌入体内并通过螺栓依次穿过压环和嵌入体锁紧。

所述球阀的数量为两个且两个球阀串联设置，两个所述球阀一端螺纹连接在所述内套端部，另一端依次螺纹连接有套装在所述通气保护套上的连接环和压紧母，所述连接环与通气保护套之间设有Y形密封圈，所述压紧母螺纹连接在通气保护套外壁上。

所述线缆接头与连接环之间还连接有一拔出安全线缆。

本发明在通气保护套上设计有一单向阀，利用单向阀的工作原理使气流只能一个方向流动而不能反向流动，将单向阀设计安装在进气管接头内部，使得单向阀与通气保护套成为一体且保证绝对的密封，本装置不仅结构简单易于现场安装调试，而且解决了高炉维修时，有害气体大量外溢、向外喷出，造成维修人员人身受到伤害的问题，以及高炉正常工作情况下，进气管出现停气、供气管道破裂导致漏气或突然降压等异常现象时，内置单向阀能起到自动关闭，保证炉内有害气体不会反流，能有效防止高炉煤气外溢，确保人身安全和生产顺行。

附图说明

图1为本发明内置单向阀式高温成像自动保护装置的结构示意图；

图2为本发明中单向阀关闭状态下的结构示意图；

图3为本发明中单向阀打开状态下的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

参见图1至图3，本发明的内置单向阀式高温成像自动保护装置包括嵌装在炉壁上的水冷防护套1、密封固接在水冷防护套1外侧端部的球阀2以及穿过球阀2插装在水冷防护套1内的通气保护套3，所述水冷防护套1处于炉内的一侧中部形成有出气针孔，所述通气保护套3靠近出气针孔的一端安装有一摄像仪4（摄像仪4通过头部出气针孔摄取炉内图像），另一端由一线缆接头5封堵，所述通气保护套3与摄像仪4的连接处形成有多个气体通道，所述通气保护套3的外壁上连通设有一进气管接头6，所述进气管接头6内设有一仅允许向通气保护套3内充气的单向阀7。

所述单向阀7包括由上到下依次密封安装在进气管接头6内的环堵71、阀杆72以及阀座73，所述环堵71中部形成有一通透的圆孔，所述阀杆72上端设有一卡环74，下端穿过所述阀座73向下伸出，所述卡环74上端设有一能够匹配地插入到所述圆孔内的铜锥堵75，所述卡环74与阀座73之间卡装有一复位弹簧76，该复位弹簧76套装在所述阀杆72上，所述阀座73上均布有多个通孔77。所述铜锥堵75底端安装有一小密封圈a，所述环堵71螺纹连接在所述进气管接头6内腔且该环堵71下端设有一大密封圈b。内置单向阀7关闭——当外界无足够量的压力气体进入时，即进气压力≤（炉内压力+复位弹簧76压力）时,内置单向阀7自动关闭。也就是复位弹簧76托起铜锥堵75，入列环堵71的圆孔中，压紧小密封圈a使高炉e内气流无法进入进气管接头6内，如图2所示。内置单向阀7打开——当进气压力＞（炉内压力+复位弹簧76压力）时,进气压力推动铜锥堵75退出环堵71的圆孔，使得铜锥堵75、环堵71之间形成空隙，使得进气气流从空隙流入，即为内置单向阀7自动打开状态，如图,3所示。

所述水冷防护套1包括内套11、外套12以及形成在内、外套11、12之间的环空13，所述内套11供所述通气保护套3和摄像仪4插入，且该内套11上形成有所述出气针孔，所述外套12上、下侧分别设有与所述环空13连通的出水口14和进水口15。水冷防护套1通过进水口15和出水口14在环空13内不间断地流入循环水，为摄像仪4降温，从而保证摄像仪4在安全可靠情况下观测到高炉e内的工作状况。

所述水冷防护套1通过一安装接头8安装在炉壁上，所述安装接头8包括嵌装在炉壁上的嵌入体81和压环82，所述压环82形成在所述外套12外壁上，所述水冷防护套1插入到所述嵌入体81内并通过螺栓依次穿过压环82和嵌入体81锁紧。

所述球阀2的数量为两个且两个球阀2串联设置，两个所述球阀2一端螺纹连接在所述内套11端部，另一端依次螺纹连接有套装在所述通气保护套3上的连接环9和压紧母10，所述连接环9与通气保护套3之间设有Y形密封圈c，所述压紧母10螺纹连接在通气保护套3外壁上。压紧母10锁紧将通气保护套3与水冷防护套1固接在一起。

所述线缆接头5与连接环9之间还连接有一拔出安全线缆d。线缆接头5中部留有线缆通道，线缆经线缆通道与摄像仪4相接，其中线缆和线缆通道之间密封连接。

本发明安装及使用过程如下：

两道球阀2全开，安装有摄像仪4的通气保护套3插入到水冷防护套1内，用压紧母10锁好。水冷防护套1通过进水口15和出水口14在环空13内不间断地流入循环水，为摄像仪4降温，从而保证摄像仪4在安全可靠情况下观测到高炉e内的工作状况。由于出气针孔在高炉e内与炉气连通，这样一是用冷气柱压倒炉内热气流，防止高炉e内热气倒流；二是冷气流经过摄像仪4进入出气针孔，将摄像仪4温度降到正常使用温度之下，以保护摄像仪4在炉内正常工作。

冷却气由外经过摄像仪4到出气针孔流入高炉e内，一旦供气出现异常，压力小于高炉e内压力，就会出现回流现象，这样势必会烧伤摄像仪4，排气炉外、伤害工作人员，造成重大事故。为了保证安全，本发明设计了单向阀7，保证在任何状态，炉内有害气体不会外溢。

当摄像仪4出现故障需要更换或调整时，维修人员将通气保护套3拔出，关闭两道球阀2，拆掉进气管道，其中该系统由于有单向阀7也会自动关闭，防止了有害气体外溢伤人。

综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (7)

1.一种内置单向阀式高温成像自动保护装置，包括嵌装在炉壁上的水冷防护套（1）、密封固接在水冷防护套（1）外侧端部的球阀（2）以及穿过球阀（2）插装在水冷防护套（1）内的通气保护套（3），所述水冷防护套（1）处于炉内的一侧中部形成有出气针孔，所述通气保护套（3）靠近出气针孔的一端安装有一摄像仪（4），另一端由一线缆接头（5）封堵，所述通气保护套（3）与摄像仪（4）的连接处形成有多个气体通道，其特征在于：所述通气保护套（3）的外壁上连通设有一进气管接头（6），所述进气管接头（6）内设有一仅允许向通气保护套（3）内充气的单向阀（7）。

2.按照权利要求1所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述单向阀（7）包括由上到下依次密封安装在进气管接头（6）内的环堵（71）、阀杆（72）以及阀座（73），所述环堵（71）中部形成有一通透的圆孔，所述阀杆（72）上端设有一卡环（74），下端穿过所述阀座（73）向下伸出，所述卡环（74）上端设有一能够匹配地插入到所述圆孔内的铜锥堵（75），所述卡环（74）与阀座（73）之间卡装有一复位弹簧（76），该复位弹簧（76）套装在所述阀杆（72）上，所述阀座（73）上均布有多个通孔（77）。

3.按照权利要求2所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述铜锥堵（75）底端安装有一小密封圈（a），所述环堵（71）螺纹连接在所述进气管接头（6）内腔且该环堵（71）下端设有一大密封圈（b）。

4.按照权利要求1所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述水冷防护套（1）包括内套（11）、外套（12）以及形成在内、外套（11、12）之间的环空（13），所述内套（11）供所述通气保护套（3）和摄像仪（4）插入，且该内套（11）上形成有所述出气针孔，所述外套（12）上、下侧分别设有与所述环空（13）连通的出水口（14）和进水口（15）。

5.按照权利要求4所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述水冷防护套（1）通过一安装接头（8）安装在炉壁上，所述安装接头（8）包括嵌装在炉壁上的嵌入体（81）和压环（82），所述压环（82）形成在所述外套（12）外壁上，所述水冷防护套（1）插入到所述嵌入体（81）内并通过螺栓依次穿过压环（82）和嵌入体（81）锁紧。

6.按照权利要求4所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述球阀（2）的数量为两个且两个球阀（2）串联设置，两个所述球阀（2）一端螺纹连接在所述内套（11）端部，另一端依次螺纹连接有套装在所述通气保护套（3）上的连接环（9）和压紧母（10），所述连接环（9）与通气保护套（3）之间设有Y形密封圈（c），所述压紧母（10）螺纹连接在通气保护套（3）外壁上。

7.按照权利要求6所述的内置单向阀式高温成像自动保护装置，其特征在于：所述线缆接头（5）与连接环（9）之间还连接有一拔出安全线缆（d）。

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