CN105587899B - 一种水封调节阀 - Google Patents

Abstract

一种新型水封调节阀。涉及阀门领域。提出了一种结构精巧、使用方便且使用效果好，使用时可通过对进出水量进行精确控制和压缩空气的快速冲放来达到煤气通断和流量控制的新型水封调节阀。包括气密箱、水箱和中心管，气密箱置于水箱的一侧、且二者底部相连通，气密箱顶部与进水管连通，水箱底部与出水管连通；中心管竖直设置在所述水箱内、且中心管的上部伸出至水箱的顶面外，中心管的顶口设为进气口，水箱的上部设有位于所述中心管的底口上方的出气口；气密箱的顶部还与一个三位三通电磁气阀连通、且气密箱的顶部设有用于测量气密箱内气压的气压计，所述三位三通电磁气阀与气源连通。具有结构精巧、使用方便、使用效果好的特点。

Description

一种水封调节阀

技术领域

本发明涉及阀门领域，尤其涉及用于冶金动力煤气管道的水封调节阀。

背景技术

目前，在冶金动力煤气管道中通常使用水封阀来防止回流或防止泄漏。传统的水封阀结构多如国家局于2014年9月24日公告的一份名为“一种水封阀”、申请号为“201320229866.5”的文献所示，此类水封阀在阀门主要包括罐体、进气管和出气口，其中进气管伸入罐体内的下部，在阀门封闭时，向罐体内注水，使得液面高度位于进气管的底口和出气口之间，从而通过水压封住进气管的底口，并同时起到了防止回流和防止泄漏的效果。

然而，此类水封阀对罐体中的液面高度的控制（或者说是进、出水量的控制）精度极差，常出现液面高度过高或过低的现象；其中，若液面高度过高，则将带来资源的浪费及工作时间的增长，并延长了工作周期、降低了工作效率；若液面高度过低，此时，进气管的底口至液面之间的水压低于进气管中的气压，则将导致煤气的泄漏，带来极大的安全隐患。

因此，如何在缩短水封阀工作周期的同时，对其中的进出水量进行精准的控制成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种结构精巧、使用方便且使用效果好，使用时可通过对进出水量进行精确控制和压缩空气的快速冲放来达到煤气通断和流量控制的新型水封调节阀。

本发明的技术方案为：包括气密箱、水箱和中心管，所述气密箱置于水箱的一侧、且二者底部相连通，所述气密箱顶部与进水管连通，所述水箱底部与出水管连通；所述中心管竖直设置在所述水箱内、且中心管的上部伸出至水箱的顶面外，所述中心管的顶口设为进气口，所述水箱的上部设有位于所述中心管的底口上方的出气口；

所述气密箱的顶部还与一个三位三通电磁气阀连通、且气密箱的顶部设有用于测量气密箱内气压的气压计，所述三位三通电磁气阀与气源连通。

所述水箱的中部设有用于校准初始位置的校准管，所述校准管位于所述中心管的底口下方；所述水箱的上部设有位于出气口下方的溢流管。

所述溢流管远离水箱的一端、校准管远离水箱的一端、出水管远离水箱的一端均相连通。

所述进水管中部设有阀门一，所述校准管中部设有阀门二，所述出水管中部设有阀门三。

所述水箱内还设有网状的浮动隔板，所述浮动隔板可在中心管的底口和水箱的底部之间随液面上下浮动。

所述中心管、气密箱和水箱内均设有液位计。

本发明的初期调校按以下步骤进行操作：

1）、先关闭进气口外接的阀门、打开出气口外接的阀门，使得气密箱及水箱内的气压与外部气压平衡；

2）、关闭出水管上的阀门三，打开进水管外接的阀门一和校准管上的阀门二，打开三位三通电磁气阀至排气状态，开始向气密箱中放水；其放水过程中气密箱与水箱中的液面高度、气压均保持相同；

3）、待液面高度达到校准管的高度时（校准管中有水流出时），关闭进水管外接的阀门，恢复三位三通电磁气阀至中位；此时，已完成水封调节阀中水量的初始化，如图3所示；

4）、关闭校准管上的阀门二，保持溢流阀上的阀门一常开；对进出燃气管路进行吹扫至满足安全要求；

5）、通过三位三通电磁气阀从气源中向气密箱内充气加压，使得气密箱中的液面下降、水箱中的液面上升（气密箱中的水在气压的作用下压入水箱中），如图4所示；

6）、直至水箱中的液面高度到达溢流管的高度，如图5所示；此时，水箱中的水将完全封住中心管的底口，且在进气口的外接的阀门打开后，中心管的底口至液面之间的水压略高于中心管中的气压，从而形成无泄漏、无回流的水密封。

在本发明的初期调校完成后，即可保持进气口和出气口的外接的阀门为常开状态。在需要通气时，可通过三位三通电磁气阀向外放气减压，使得水箱中的水向气密箱中回流，从而使得水箱中的液面下降；在此过程中，中心管的底口至液面之间的水压相较于中心管中的气压将逐步变低，从而使得中心管中的煤气经中心管的底口流出至出气管中，当达到需要的燃气流量时，三位三通电磁气阀处于中位不再进行充、排气；而在需要停止通气时，可通过三位三通电磁气阀向气密箱中进气加压，最终使得水箱中的液面上升至溢流管的高度。此外，由于蒸发、溢流等原因造成的水量减少，则可根据置于水箱及气密箱中的液位计显示数据，通过进水管对气密箱中进行补水。

本发明在使用过程中通过对三位三通电磁气阀的简单控制，即可实现水箱中液面高度的高效调节；而通过对气压计读数的观察，即可精准的推算出水箱中的液面高度，进而推算出当前液面高度时水封调节阀的放气速率或判断出是否完全密封。

本发明还在水封调节阀中新增了浮动隔板，从而在通气时有效减少气流对液面的冲击波动和水蒸发量，并能去除燃气内的部分杂质。

综上所述，本案有效解决了现有技术中存在的问题，并兼具有以下效果：一、流量控制精准并能实现远程操控；二、固体杂质过滤效果好；三、操控快速、工作周期短；四、便于清洁。具有结构精巧、使用方便、使用效果好的特点。

此外，本发明是针对冶金动力煤气管道使用的水封调节阀；在采用普通阀门的管路中，经常发生管路堵塞、煤气泄漏、环境污染等安全问题，为改变这种状态本设计的水封调节阀，不受煤气管道内压力变化的影响，其结构采用钢制构件、利用压差、浮力、物体比重等原理，通过给气或排气、控制其中的液面高度、有效控制气流流通截面面积，从而控制气体流量，给气、水或排气、水，装置结构简单，制造、安装使用维护方便，内在机械结构通过水与气体的作用下能够简单的动作达到有效的防止水封调节阀的煤气泄漏。本技术对于钢厂控制环境污染、资源浪费、煤气安全的治理显得特别重要，已经得到推广使用，达到良好的使用效果和社会效益。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1的俯视图，

图3是本发明的使用状态参考图一，

图4是本发明的使用状态参考图二，

图5是本发明的使用状态参考图三；

图中1是气密箱，11是三位三通电磁气阀，12是气压计，2是水箱，20是出气口，21是溢流管，22是校准管，3是中心管，30是进气口，4是进水管，5是出水管，6是浮动隔板。

具体实施方式

本发明如图1-5所示，包括气密箱1、水箱2和中心管3，所述水箱固定在安装架上，所述气密箱1置于水箱2的一侧、且二者底部相连通，所述气密箱1顶部与进水管4连通，所述水箱2底部与出水管5连通（在含有焦油、废水、固体颗粒等的气体管道上使用时，气体中固体物质在经过水箱之后将融入水（业内俗称水封水）中，通过定期的换水清理，将不会造成阀门无法正常启闭调节，提高了阀门的稳定性和使用寿命。因此，出水管也兼做泄流、排污、清理管之用）；所述中心管3竖直设置在所述水箱2内、且中心管3的上部伸出至水箱2的顶面外，所述中心管3的顶口设为进气口30，所述水箱2的上部设有位于所述中心管3的底口上方的出气口20；

所述气密箱1的顶部还与一个三位三通电磁气阀11（或设为两个单向电磁常闭气阀）连通、且气密箱1的顶部设有用于测量气密箱1内气压的气压计12，所述三位三通电磁气阀11与气源连通。本发明在使用过程中通过对三位三通电磁气阀的简单控制，即可实现水箱中液面高度的高效调节；而通过对气压计读数的观察，即可精准的推算出水箱中的液面高度，进而推算出当前液面高度时水封调节阀的放气速率或判断出是否完全密封。同时，也正由于对水箱中液面高度的控制十分精准，进而大幅缩短了水封调节阀的工作周期。结合上述优点，本案通过极为精巧的结构、原理改进，有效解决了现有技术中关于“如何在缩短水封调节阀工作周期的同时，对其中的进出水量进行精准的控制”的问题。

所述水箱2的中部设有用于校准初始位置的校准管22，所述校准管22位于所述中心管3的底口下方；所述水箱2的上部设有位于出气口20下方的溢流管21。通过新增的校准管对初始水量进行校准，通过新增的溢流管进行溢流。

所述溢流管21远离水箱2的一端、校准管22远离水箱2的一端、出水管5远离水箱2的一端均相连通，最终进入排污处理口。

所述进水管4中部设有阀门一，所述校准管22中部设有阀门二，所述出水管5中部设有阀门三。

所述水箱2内还设有网状的浮动隔板6，所述浮动隔板6可在中心管3的底口和水箱2的底部之间随液面上下浮动。实际使用时，自中心管中通入的气体往往还有一些体积较大的固体颗粒杂质如灰分、焦油等，通过网板的隔离，可将体积过大的固体颗粒集中隔离在网状的浮动隔板上，从而在水封调节阀清洁时，给实际操作给予了极大的方便。

所述中心管3、气密箱1和水箱2内均设有液位计。这样，其在推算水封调节阀的放气速率或判断出是否完全密封时，可通过对液位计的读数与气压计的读数的结合，更加直观的进行推算或判断。

所述的阀门都可用纯机械或电动控制，压力表、液位计也可配置带有电信号输出，这样就能实行远程自动控制。

Claims (4)

1.一种水封调节阀，包括气密箱、水箱和中心管，所述气密箱置于水箱的一侧、且二者底部相连通，所述气密箱顶部与进水管连通，所述水箱底部与出水管连通；所述中心管竖直设置在所述水箱内、且中心管的上部伸出至水箱的顶面外，所述中心管的顶口设为进气口，所述水箱的上部设有位于所述中心管的底口上方的出气口；其特征在于，

所述气密箱的顶部还与一个三位三通电磁气阀连通、且气密箱的顶部设有用于测量气密箱内气压的气压计，所述三位三通电磁气阀与气源连通；

所述水箱内还设有网状的浮动隔板，所述浮动隔板在中心管的底口和水箱的底部之间随液面上下浮动；

所述中心管、气密箱和水箱内均设有液位计。

2.根据权利要求1所述的一种水封调节阀，其特征在于，所述水箱的中部设有用于校准初始位置的校准管，所述校准管位于所述中心管的底口下方；所述水箱的上部设有位于出气口下方的溢流管。

3.根据权利要求2所述的一种水封调节阀，其特征在于，所述溢流管远离水箱的一端、校准管远离水箱的一端、出水管远离水箱的一端均相连通。

4.根据权利要求2所述的一种水封调节阀，其特征在于，所述进水管中部设有阀门一，所述校准管中部设有阀门二，所述出水管中部设有阀门三。