CN105387731B - 检测微量泄漏的凝汽器安全模板 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种检测微量泄漏的凝汽器安全模板，可监测安全膜片形变及微小破裂。本检测微量泄漏的凝汽器安全模板，包括与大气联通的上壳体、用于与凝汽器内腔联通的下壳体，下壳体与上壳体端面对接，下壳体与上壳体之间设置有安全膜片；安全膜片上方固定设置有锐器，锐器的尖端指向安全膜片并与安全膜片保持一定的间距；安全膜片下方设置有支撑孔板；与锐器对应，在支撑孔板上设置有取样室，取样室与安全膜片之间设置有密封圈；取样室及下壳体都设置有压力测量装置；锐器与安全膜片之间连接电容测量装置。本发明结构简单，成本低，能够检测安全膜片的变形程度，防止其变形过度被锐器刺伤;在凝汽器工作过程中，能检测出安全膜片的微小破裂。

Description

检测微量泄漏的凝汽器安全模板

技术领域

本发明涉及一种负压容器的安全保护装置，尤其是可监测汽轮机凝汽器安全膜片形变及微小破裂的检测微量泄漏的凝汽器安全模板。

背景技术

凝汽式汽轮机工作时要求其中凝汽器壳程处于真空状态，其真空度对汽轮机装置的效率、功率有重大影响。

凝汽式汽轮机处于非正常工作状态时，凝汽器壳程可能会出现正压，会对设备产生不利影响，甚至危及设备安全。所以，凝汽器壳程上安装有检测微量泄漏的凝汽器安全模板；该装置中的安全膜片可以在内压0.01至0.02MPa时爆破以释放正压，以确保设备安全。

现有的汽轮机凝汽器安装完毕后壳程需进行灌水检漏或当运行过程中出现异常正压时，由于水压或蒸汽压力的作用有可能造成检测微量泄漏的凝汽器安全模板的安全膜片鼓起，甚至造成破裂，导致排汽部位的真空压力难以建立，影响汽轮机组的正常运转。

因为安全膜片安装在密闭空间内，外间不方便观察检查其是否破裂。当安全膜片破裂较大时由于内部真空建立困难尚易判断，但当安全膜片破裂很小，漏气量不大时，由于整个系统较大,判断十分困难，影响汽轮机的效率，对汽轮机存在安全隐患。

中国专利文献公开了一种可监测膜板片形变的安全膜板【专利号：ZL201220404766.2；授权公告号：CN202734595U】；该专利提出了利用行程开关检测安全膜片的变化的方案，在出现正压时，检测膜板片的变形触及行程开关进行报警，该方案能够满足一般的应用需求，但对膜片变形被结构内锐器刺伤或刺破未触及行程开关，还需进一步提高可靠性系数和对膜片状态更加及时详尽的了解；例如，需要更明确的判断膜片的状态及诱因，防止误判,特别是能检测出各种原因造成的膜片微小破裂，这种微小的泄漏不宜被察觉，但对汽轮机装置的效率、功率有较大影响。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种检测微量泄漏的凝汽器安全模板，本安全膜板具有可监测安全膜片微小破裂的特点。该装置可及时监测和判断安全膜片状态，确保凝汽器的正常工作，同时以最简单的方式取得安全膜片形变信号。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现： 一种检测微量泄漏的凝汽器安全模板，包括与大气联通的上壳体、用于与凝汽器内腔联通的下壳体，下壳体与上壳体端面对接，下壳体与上壳体之间设置有安全膜片；安全膜片上方固定设置有锐器，锐器的尖端指向安全膜片并与安全膜片保持一定的间距；安全膜片下方设置有支撑孔板，支撑孔板上设置有通孔，与锐器对应，在支撑孔板上设置有取样室，即一个小腔体，所述取样室端口与安全膜片之间设置有密封圈，所述取样室、安全膜片、密封圈构成一封闭的腔室；该检测微量泄漏的凝汽器安全模板还包括测量取样室及下壳体内部参数的参数测量装置，用于实时测量两者的内部的参数(压力、成分、温度等)。所述的取样室与下壳体之间设置有调节阀，所述的调节阀即为联通取样室与下壳体的针孔调节阀，针孔调节阀可使取样室与下壳体内的物质缓慢交流，从而使两者的物质或物料参数达到平衡。

本检测微量泄漏的凝汽器安全模板的工作原理是这样的：

当外部空气进入取样室，而导致取样室与下壳体内的压力或其他参数出现差异，通过测量装置测量两者的差异可以判断膜片破裂的状态。例如：

当介质为水蒸气的凝汽器工作发生异常,内部出现瞬间正压，安全膜片鼓起变形但并未刺破且又恢复正常工况时，由于安全膜片与密封圈的作用使取样室内初始压力为正压,但由于取样室微微开启的调节阀使取样室内腔与下壳体联通，其正压很快降为下壳体内的负压. 通过压力测量装置可以得知两者并无压差，可确认安全膜片未破坏；

凝汽器工作发生异常,内部出现正压使安全膜片变形与锐器接触，并将安全膜片只是刺破一微小刺破口，在下壳体内恢复为负压后,安全膜片又与密封圈紧密接触，这时汽轮机仍能工作但效率降低。此时取样室的状态是：安全膜片压紧密封圈,由于安全膜片刺破了一微小刺破口，所以与大气相连的上壳体中的空气通过微小刺破口少量流入取样室内,取样室微微开启的调节阀尚不能将流入的空气全部吸入下壳体内,从而使其与下壳体内凝汽器壳程中压力产生压差，即取样室内的压力大于下壳体内的压力，通过压力测量装置可以检测到这一状况，从而及时的对机器检修；

当凝汽器壳程工作异常，内部出现正压，安全膜片出现较大破裂,使下壳体也与大气连通,此时压力测量装置测量到的取样室与下壳体的气压相同,皆为大气压力,从而可以确认安全膜片完全破坏。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，所述参数测量装置是压力、成分、温度、湿度传感器任意一种及与其连接的传感器数据读取设备。根据实际使用中的不同客观条件及检测物质的特性，使用不同的传感器检测取样室与下壳体内物质的不同参数来判断膜片的状态，原理与上述利用检测压力参数判断的方法相同。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，参数测量装置的传感器设置在取样室及下壳体内部。传感器与传感器数据读取设备通过有线或者无线的方式实现信号的连接。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，参数测量装置的传感器也可设置在取样室及下壳体外，传感器通过管路与取样室及下壳体内腔联通。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，密封圈为双向U形截面的密封圈。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，所述锐器上设置有与外部连接的导线。设置导线的目的是方便测量锐器与安全膜片之间的间距。例如，可在锐器与安全膜片之间连接电阻测量器，在汽轮机凝汽系统安装完毕壳程灌水检漏过程中，由于水压作用造成安全膜片鼓起至与锐器接触,电阻急剧下降,可提供安全膜片变形报警信号。此时由于灌水过程为缓慢渐变过程、安全膜片霎间接触锐器并不至于立即破坏。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，所述支撑孔板是加工有钻孔的整块钢板。即在一整块圆形钢板上钻有数个孔，钢板既对取样室起支撑作用又对安全膜片起支撑作用。

在上述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板中，所述支撑孔板也可由设置有格栅的法兰及设置在法兰上的冲孔板组成。冲孔板采用耐腐或镀、涂层材料，如不锈钢、镀锌钢板、涂层钢板。

与现有技术相比，本检测微量泄漏的凝汽器安全模板具有以下优点：

本发明能够通过检测取样室与下壳体之间的参数变化方便地检测出安全膜片的微小破裂，使设备工作更高效安全。还能够在凝汽系统壳程灌水检漏试验过程中，以很低成本检测安全膜片的变形程度，防止其变形过度被锐器刺伤。

冲孔板结构的多孔板能降低成本，耐腐冲孔板不锈,不会腐蚀安全膜片,性能稳定。

附图说明

图1是本发明的主体结构示意图；

图2是本发明的锐器部分结构示意图；

图3是本发明的实施例一的支撑孔板结构示意图；

图4是本发明的实施例二的支撑孔板结构示意图；

图5是本发明的实施例二带格栅的法兰结构示意图；

图6是本发明的密封圈结构示意图。

图中，1、上壳体；2、横梁；3、安全膜片；4、支撑孔板；5、调节阀；6、下壳体；7、取样室；8、压力表；9、压力表；10、蜂鸣器；11、导线；12、锐器；13、绝缘层；14、密封圈；15、冲孔板；16、格栅；17、管路；18、管路；19、法兰。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示， 一种检测微量泄漏的凝汽器安全模板，包括与大气联通的上壳体1、用于与凝汽器内腔联通的下壳体6，下壳体6与上壳体1端面对接，下壳体6与上壳体1之间设置有安全膜片3将上下壳体腔室隔离。如图2所示，安全膜片3上方固定设置有锐器12，上壳体1上固定一横梁2，锐器12固定在横梁中央，横梁2与锐器12之间设置有绝缘层13。安全膜片3与锐器12均为金属材质，锐器12的尖端指向安全膜片3并与安全膜片3保持一定的间距；安全膜片3下方设置有支撑孔板4，支撑孔板4上设置有联通上下空间的通孔，支撑孔板边缘通过螺栓固定在下壳体6边缘上。与锐器12对应，在支撑孔板上设置有取样室7，取样室7上端口与安全膜片3之间设置有密封圈14。如图6所示，密封圈为双向U形截面的密封圈。所述的取样室与下壳体之间设置有针孔调节阀5。

如图3所示，所述支撑孔板4是加工有钻孔的整块钢板。即在一整块圆形钢板上钻有数个孔，钢板既对取样室起支撑作用又对安全膜片起支撑作用。取样室7上端口与支撑孔板中部的数个孔联通，即支撑孔板中部的数个孔作为取样室的一部分，密封圈设置在支撑孔板与安全膜片之间，从而形成独立的取样室腔体。

如图1所示，有管路17、18与取样室7及下壳体6联通，在管路的一端连接压力表8、9。当然根据实际需要也可以将两管路与压差比较器连接，以方便比较两者的压差。

锐器与安全膜片之间通过导线11串联有蜂鸣器10及电池。

实施例二

与实施例一不同的是：

如图4所示，所述支撑孔板由设置有格栅16的法兰19及设置在法兰上的冲孔板15组成。如图5所示，取样室设置在法兰中部，取样室与法兰之间连接有数个格栅，取样室端口与冲孔板之间设置密封圈，正常工作时，冲孔板上表面与安全模板贴合，对安全模板起到一定的支撑作用，气体不能通过两者之间的缝隙进入取样室，除非模板鼓起，两者之间出现缝隙，下壳体的气体才会进入取样室。所述冲孔板为不锈钢材质。

另外，如果利用管路联通取样室及下壳体的检测方法不方便时，也可以通过在取样室7及下壳体中设置灵敏的压力传感器，如膜片式压力传感器，通过有线或无线与数据采集或处理设备连接，采集压力传感器的数据。以便探测取样室7及下壳体中的压力变化。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了1、上壳体；2、横梁；3、安全膜片；4、支撑孔板；5、调节阀；6、下壳体；7、取样室；8、压力表；9、压力表；10、蜂鸣器；11、导线；12、锐器；13、绝缘层；14、密封圈；15、冲孔板；16、格栅；17、管路；18、管路；19、法兰等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (4)

1.一种检测微量泄漏的凝汽器安全模板，包括上壳体（1）、下壳体（6），下壳体（6）与上壳体（1）端面对接，下壳体（6）与上壳体（1）之间设置有安全膜片(3)；安全膜片(3)上方固定设置有锐器(12)，锐器(12)的尖端指向安全膜片(3)并与安全膜片(3)保持一定的间距；其特征在于；安全膜片(3)下方设置有支撑孔板(4)；与锐器(12)对应，在支撑孔板(4)上设置有取样室(7)，所述取样室端口与安全膜片之间设置有密封圈(14)，所述取样室、安全膜片、密封圈构成一封闭的腔室；该检测微量泄漏的凝汽器安全模板还包括测量取样室(7)及下壳体（6）内部物质参数的参数测量装置；所述的取样室(7)与下壳体（6）之间设置有调节阀(5)；所述支撑孔板(4)是加工有钻孔的整块钢板；所述支撑孔板(4)由设置有格栅（16）的法兰（19）及设置在法兰上的冲孔板（15）组成；所述密封圈(14)为双向U形截面密封圈。

2.根据权利要求1所述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板，其特征在于：所述参数测量装置是压力、成分、温度、湿度传感器任意一种及与其连接的传感器数据读取设备。

3.根据权利要求2所述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板，其特征在于：参数测量装置的传感器设置在取样室(7)及下壳体（6）内部。

4.根据权利要求2所述的检测微量泄漏的凝汽器安全模板，其特征在于：参数测量装置的传感器设置在取样室(7)及下壳体（6）外，传感器通过管路与取样室(7)及下壳体内腔联通。