CN104747898A - 一种正、负压通用自动放水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正、负压通用自动放水器。其技术实现方案为：在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制部分嵌入原负压放水器内，浮漂下部设计为中空形状，组合式导向套、中心导向杆、浮漂正、负压共用。本发明兼有原正压、负压自动放水器的全部功能，可自动适应压力极性变化，无论气体压力的极性为正或负、稳定或频繁转变，均能在无瓦斯气体泄漏地情况下将瓦斯输送管道或盛装瓦斯气体容器内的积水自动排出，解决了目前正压自动放水器、负压自动放水器只能在单一极性压力下工作的难题，保证了人身和设备的安全以及机组的高效运行。
Description
技术领域：本发明涉及在气体压力的极性相对大气压力会随时反转的爆炸性或有毒气体输送管道或储存爆炸性或有毒气体的容器内积存的液态水在无爆炸性或有毒气体泄漏情况下自动排出的一种正、负压通用自动放水器。
背景技术：近年来，在国家的大力推广下，煤矿瓦斯发电事业得到很大的发展，创造出巨大的经济与社会效益。瓦斯发电机组的燃料——矿井瓦斯，经脱水后仍含有大量的汽态水，它在输送管道中凝结聚集将缩小输送管道的有效面积，并且凝结水会与汽态水一起进入瓦斯发电机组，进入机组的汽态水会也很快凝结并积存在机组内，如不及时放出，将对机组的安全与运行造成重大隐患。
瓦斯输送管道与机组上均设有多个放水口，规程规定；工作人员须按时进行放水操作，且放水时瓦斯不得泄漏；然汽态水凝结很快且持续不断，频繁的放水操作使现场人员不堪重负，放水口经常处于“常开”状态，导致瓦斯大量泄漏，不仅危及人身与设备安全、造成浪费资源，也严重污染了环境。
“正压自动放水器”、“负压自动放水器”本是可在无瓦斯泄露情况下将瓦斯输送管道或盛装瓦斯气体的容器内积水安全放出的成熟产品，但由于气源波动和机组工作于不同状态等原因，瓦斯输送管道与机组上的放水口处气体的压力会时正时负，只能工作在单一压力极性下的正压自动放水器(工作在负压状态时，会将外部空气吸入)或负压自动放水器(工作在正压状态时，瓦斯会喷出)都不适用。
发明内容：本发明提供无论气体压力的极性为正或负、稳定或频繁转变，均能在无瓦斯气体泄漏地情况下将瓦斯输送管道或盛装瓦斯气体容器内的积水自动排出的一种正、负压通用自动放水器。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：其上盖9通过法兰8固定在外壳3上端，支脚31均匀设置在外壳3下部，水1置于外壳3内底部，浮漂2上端设置配重4，且活动置于水1上，中心导向杆22活动置于配重4、浮漂2、连接导向器24内中部，下磁铁20置于托盘21两端上部，且与上磁铁19对应，进气道12、进气孔10设置在进气阀体11上，侧导向杆7通过上磁铁19伸入进气道12内，且与密封头14相对应，密封头14置于引气管13内，且与进气阀体11活动连接，其创新技术方案为：
①在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，单向进气阀15与大气进气口16串联并相通，单向进气阀15经引气管13与进气阀体11串联连接并相通，单向进气阀15仅允许外部气体进入放水器；
②改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制机构嵌入原负压放水器内，导向管25周边设置数个透水孔26，密封体27设置在中心导向杆22底端，且和放水阀体28活动连接，连接导向器24设置在导向管25两内端，中心导向杆22活动置于配重4、连接导向器24内中部；放水阀体28、密封体27、中心导向杆22、托盘21、浮漂2组合成浮力阀门，放水操作由浮力阀门和单向放水阀29串联控制，放水控制机构设置在浮漂2内；
③浮漂下部为中空形状、组合式导向套、中心导向杆、浮漂正、负压共用，浮漂2下部呈中空，由不少于1个导向管25、连接导向器24组合而成的导向套伸入浮漂2下部的中空内。
本发明的有益效果是：由于在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制部分嵌入原负压放水器内，浮漂下部设计为中空形状，组合式导向套、中心导向杆、浮漂正、负压共用，兼有原正压自动放水器、负压自动放水器的全部功能，可自动适应压力极性变化，无论气体压力的极性为正或负、稳定或频繁转变，均能在无瓦斯气体泄漏地情况下将瓦斯输送管道或盛装瓦斯气体容器内的积水自动排出，解决了目前正压自动放水器、负压自动放水器只能在单一极性压力下工作的难题，避免了现场为追求经济效益而将放水口常开导致的瓦斯气体大量泄漏带来的巨大风险，保证了人身和设备的安全以及机组的高效运行。
附图说明：图1为本发明的结构示意图
图2是图1的外置连接示意图
图3是图1的另一种放水机构示意图
图4是图1的第三种放水机构示意图
图5是图1的第四种放水机构示意图
具体实施方式：实施例1：如图1、图2、图3、图4、图5所示，其上盖9通过法兰8固定在外壳3上端，支脚31均匀设置在外壳3下部，水1置于外壳3内底部，浮漂2上端设置配重4，且活动置于水1上，中心导向杆22活动置于配重4、浮漂2、连接导向器24内中部，下磁铁20置于托盘21两端上部，且与上磁铁19对应，进气道12、进气孔10设置在进气阀体11上，侧导向杆7通过上磁铁19伸入进气道12内，且与密封头14相对应，密封头14置于引气管13内，且与进气阀体11活动连接，其创新技术方案为：
①在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，单向进气阀15与大气进气口16串联并相通，单向进气阀15经引气管13与进气阀体11串联连接并相通，单向进气阀15仅允许外部气体进入放水器；
②改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制机构嵌入原负压放水器内，导向管25周边设置数个透水孔26，密封体27设置在中心导向杆22底端，且和放水阀体28活动连接，连接导向器24设置在导向管25两内端，中心导向杆22活动置于配重4、连接导向器24内中部；放水阀体28、密封体27、中心导向杆22、托盘21、浮漂2组合成浮力阀门，放水操作由浮力阀门和单向放水阀29串联控制，放水控制机构设置在浮漂2内；
③浮漂下部为中空形状、组合式导向套、中心导向杆、浮漂正、负压共用，浮漂2下部呈中空，由不少于1个导向管25、连接导向器24组合而成的导向套伸入浮漂2下部的中空内。
如图1、图2所示，所述的外壳3底部设置缓冲腔30，放水阀体28经缓冲腔30与单向放水阀29串联并相通，单向放水阀29仅允许缓冲腔30内的流体向外流出，导向杆22下部与密封体27固定连接，上部与托盘21固定连接，浮漂挡块23设置在中心导向杆22上，在配重的作用下，放水阀体28被淹没在一定深度的水1位下后，浮漂2产生的浮力才能将浮力阀门打开；静压放水时，在放水阀体28仍被淹没在一定深度的水1位下时，使磁铁释放。
如图1、图2所示，所述的放水控制机构的托盘21、下磁铁20、侧导向杆7、密封垫18、中心导向杆22、密封体27为可拆卸的牢固连接的组装件。
如图1、图2所示，所述的外壳3一侧上部设置进水管5，单向进水阀6和进水管5连接。
如图1、图2所示，所述的上盖9的中部设置压力平衡管17，压力平衡管17的下端和置于托盘21上中部的密封垫18活动连接。
实施例2：如图1、图2所示，所述的水1分别置于引水管33和输送管道35内，且通过单向进水阀6、进水管5流入外壳3内，平衡导管32和引水管33分别和输送管道35连接，瓦斯气体34置于平衡管32和输送管道35内，且和外壳3上内部相通。
实施例3：如图1、图3所示，所述的外壳3底部设置缓冲腔30，且和设置在缓冲腔30一侧的单向放水阀29串联相通。
实施例4：如图1、图4所示，所述的外壳3底中部设置缓冲腔30，且和设置在缓冲腔30一侧的单向放水阀29串联相通。
实施例5：如图1、图5所示，所述的外壳3和放水阀体28底端设置缓冲腔30，且和弧形弯曲一侧顶端的单向放水阀29串联相通。
实施例6：如图1、图2所示，所述的浮漂2与配重4也可用相同的材质融为一体。
实施例7：本发明也可在正压放水器的底部增加缓冲腔30，且和一侧的单向放水阀29串联相通，正压时正常使用，负压时外部空气不能被吸入。
实施例8：本发明的工作原理为：放水器的单向进气阀连接在通大气阀外侧(保证需要时外部空气能进入放水器，而瓦斯任何时候不能经它从放水器内逆向流出)；进水管与压力平衡管与瓦斯输送管路或盛装瓦斯的容器(以下简称瓦斯输送管路)连接，压力平衡管连通了放水器与瓦斯输送管路，使两者间的压力相等，在与外界隔绝的状态下，无论压力的极性为正或负，瓦斯输送管路积存的水都会在自身重力的作用下经进水管流入放水器储存(收水状态)，且无论 压力的极性为正或负，在配重的作用下，只有当放水器内水位上升到放水阀体被淹没在一定深度的水下(用水将瓦斯与外界隔离)时，浮漂(含配重)才能带着托盘组件(托盘、下磁铁、侧导向杆、中心导向杆、浮漂挡块、密封体工作时为牢固连接在一起的整体，简称托盘组件，下同)一同上升，浮力阀门(放水阀体+密封体+中心导向杆+托盘+浮漂)被打开，积水流入缓冲腔内，为“放水”做好准备工作。此时；
如压力为正，入口压力高于出口压力，单向放水阀开通，进入“正压放水”状态，此时“收水”与“放水”同时进行，且由浮漂的升降控制收、放水的平衡；
如压力为负，出口压力高于入口压力，单向放水阀关闭，放水器维持“收水”状态；
如压力时正时负，则在“正压放水”与“收水”二者之间转换。
如负压维持时间很长，当浮漂上升至极限高度时，固定在上盖与托盘上的磁铁会突然吸合，托盘瞬间上升到位；其上的密封垫将压力平衡管堵死、通大气阀(进气阀体+密封头)打开(密封头被侧导向杆顶开)，外界空气经单向进气阀、进气孔(在进气阀体上)进入放水器，其内部的压力很快与外界相同，因出口压力高于入口压力，单向进水阀关闭，放水器与瓦斯输送管道隔绝，在静水压力的作用下，放水器内积水经单向放水阀流出，进入“静压放水”状态。
随着水位下降，当浮漂下降至被浮漂挡块挂住时，F下(配重重+托盘组件重+浮漂重-浮漂浮)逐渐增大，当F上(磁铁吸+负压吸)＜F下时，托盘会突然落下，放水器与瓦斯输送管道连通，放水器内的压力迅速变负，则通大气阀、单向放水阀在内外压差的作用下关闭，单向进水阀打开，进入“收水”状态。开始新一 轮“收——放”水循环。
如在磁铁吸合状态下压力的极性变正，则
F上＝磁铁吸；
F下＝正压推+托盘组件重(浮漂未被浮漂挡块挂住时)
或
F下＝正压推+托盘组件重+配重重+浮漂重-浮漂浮(浮漂被浮漂挡块挂住时)
(托盘组件的浮力远远小于浮漂浮力，可忽略)
如F上＜F下，磁铁释放，托盘落下，放水器与瓦斯输送管道连通，放水器内的压力迅速变正，单向进气阀在内外压差的作用下关闭，单向放水阀打开，进入“正压放水”状态。
如F上≥F下，磁铁维持吸合，压力平衡管仍被堵死，但压力还可通过引水管作用于放水器，压力大于引水管的U型弯的水柱压力时，克服该水柱压力后的剩余压力作用于放水器内部，放水器进入“微正压放水”状态，反之维持在“静压放水”状态，且随着水位的下降，F下逐渐增大，直至F上＜F下，磁铁释放，托盘落下，进入“正压放水”状态。
配重的选配原则；
1.初始状态时，其与托盘组件、浮漂的重力之和能保证浮力阀门的密封。
2.放水器内水位上升到放水阀体被淹没在一定深度的水下时，浮漂才能载着配重与托盘组件一起上升。
3.“静压放水”过程中，在放水阀体仍被淹没在一定深度的水位下时，使磁铁释放。
Claims (6)
1.一种正、负压通用自动放水器，包括上盖(9)通过法兰(8)固定在外壳(3)上端，支脚(31)均匀设置在外壳(3)下部，水(1)置于外壳(3)内底部，浮漂(2)上端设置配重(4)，且活动置于水(1)上，中心导向杆(22)活动置于配重(4)、浮漂(2)、连接导向器(24)内中部，下磁铁(20)置于托盘(21)两端上部，且与上磁铁(19)对应，进气道(12)、进气孔(10)设置在进气阀体(11)上，侧导向杆(7)通过上磁铁(19)伸入进气道(12)内，且与密封头(14)相对应，密封头(14)置于引气管(13)内，且与进气阀体(11)活动连接，其特征在于：
①在原负压放水器的通大气阀外侧加装单向进气阀门，单向进气阀(15)与大气进气口(16)串联并相通，单向进气阀(15)经引气管(13)与进气阀体(11)串联连接并相通，单向进气阀(15)仅允许外部气体进入放水器；
②改变原正、负压自动放水器的元件结构与连接方式，将原正压放水器的放水控制机构嵌入原负压放水器内，导向管(25)周边设置数个透水孔(26)，密封体(27)设置在中心导向杆(22)底端，且和放水阀体(28)活动连接，连接导向器(24)设置在导向管(25)两内端，中心导向杆(22)活动置于配重(4)、连接导向器(24)内中部；放水阀体(28)、密封体(27)、中心导向杆(22)、托盘(21)、浮漂(2)组合成浮力阀门，放水操作由浮力阀门和单向放水阀(29)串联控制，放水控制机构设置在浮漂(2)内；
③浮漂下部为中空形状、组合式导向套、中心导向杆、浮漂正、负压共用，浮漂(2)下部呈中空，由不少于1个导向管(25)、连接导向器(24)组合而成的导向套伸入浮漂(2)下部的中空内。
2.根据权利要求1所述的一种正、负压通用自动放水器，其特征在于所述的外壳(3)底部设置缓冲腔(30)，放水阀体(28)经缓冲腔(30)与单向放水阀(29)串联并相通，单向放水阀(29)仅允许缓冲腔(30)内的流体向外流出，导向杆(22)下部与密封体(27)固定连接，上部与托盘(21)固定连接，浮漂挡块(23)设置在中心导向杆(22)上，在配重的作用下，放水阀体(28)被淹没在一定深度的水(1)位下后，浮漂(2)产生的浮力才能将浮力阀门打开；静压放水时，在放水阀体28仍被淹没在一定深度的水1位下时，使磁铁释放。
3.根据权利要求1所述的一种正、负压通用自动放水器，其特征在于所述的放水控制机构的托盘(21)、下磁铁(20)、侧导向杆(7)、密封垫(18)、中心导向杆(22)、密封体(27)为可拆卸的牢固连接的组装件。
4.根据权利要求书1所述的一种正、负压通用自动放水器，其特征在于所述的外壳(3)一侧上部设置进水管(5)，单向进水阀(6)和进水管(5)连接。
5.根据权利要求书1所述的一种正、负压通用自动放水器，其特征在于所述的上盖(9)的中部设置压力平衡管(17)，压力平衡管(17)的下端和置于托盘(21)上中部的密封垫(18)活动连接。
6.根据权利要求书1所述的一种正、负压通用自动放水器，其特征在于所述的水(1)分别置于引水管(33)和输送管道(35)内，且通过单向进水阀(6)、进水管(5)流入外壳(3)内，平衡导管(32)和引水管(33)分别和输送管道(35)连接，瓦斯气体(34)置于平衡管(32)和输送管道(35)内，且和外壳(3)上内部相通。
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| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |