CN106838614A - 一种正负压保护器 - Google Patents

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黄明生
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Abstract

本发明涉及一种正负压保护器。所述正负压保护器包括：箱体，箱体具有正压腔和位于所述正压腔下方的负压腔；连接管，其一端管口与正压腔和负压腔之间的箱体侧壁上的连接口相连，另一端管口与需要保护的设备相连；第一中心管，位于正压腔内，其底部管口位于正压腔的底部并与从连接管传输到正压腔下方的气体相通；正压腔密封套管，其套设于第一中心管上并密封第一中心管的顶部管口；第二中心管，位于负压腔内，其底部管口位于负压腔的底部并与负压腔下方的空气相通；负压腔密封套管，其套设于第二中心管上并密封第二中心管的顶部管口；排气管，位于正压腔的上方，其一端管口与正压腔连通，另一端管口用于将从正压腔内输送来的气体排出。

Description

一种正负压保护器
技术领域
本发明涉及沼气存储容器保护技术领域，具体而言涉及一种正负压保护器。
背景技术
在沼气生产行业，设备的承压都有一定的限制，不管是发酵罐还是沼气储气柜，都需要有压力保护装置，保护设备的正常工作，避免设备在压力超过承压能力时被爆裂或负压被压扁。
目前，市场上在沼气发酵罐上使用最多的就是正负压保护器，来保护设备内的正负压情况。该正负压保护器一般采用液封原理，当设备内压力值高于一定压力时，称作正压，在压力作用下液位产生高度差，液位的高度差刚好可以使气体排出，从而达到正压保护的作用；当设备内压力值过低，低于一定值时，称作负压，在压力作用下液位产生高度差，液位的高度差刚好可以使气体进入设备内，从而达到负压保护的作用。但是，这种正负压保护器都有一缺点，由于采用的是液封，靠液位的高度差来实现排气和进气的，因此液体的量要比较准确，才能使一定的压力对应一定的液位高度差，但是液体在炎热的夏季容易蒸发，使水量变少。一旦水量变化，该保护器的压力就不准确，达不到对设备的保护作用，需要人工经常性的巡检、加液。另外，常用正负压保护器为两套装置，正压和负压分开设计，此分开设计，安装、维护复杂，成本高，占用面积大。
因此，有必要提出一种新的正负压保护器，以解决上述问题。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
针对现有技术的不足，本发明提供了一种正负压保护器，所述正负压保护器包括：
箱体，所述箱体具有正压腔和位于所述正压腔下方的负压腔；
连接管，所述连接管的一端管口与所述正压腔和所述负压腔之间的所述箱体侧壁上的连接口相连，另一端管口与需要保护的设备相连；
第一中心管，位于所述正压腔内，其底部管口位于所述正压腔的底部并与从所述连接管传输到所述正压腔下方的气体相通；
正压腔密封套管，其套设于所述第一中心管上并密封所述第一中心管的顶部管口；
第二中心管，位于所述负压腔内，其底部管口位于所述负压腔的底部并与所述负压腔下方的空气相通；
负压腔密封套管，其套设于所述第二中心管上并密封所述第二中心管的顶部管口；
排气管，位于所述正压腔的上方，其一端管口与所述正压腔连通，另一端管口用于将从所述正压腔内输送来的气体排出。
进一步，所述箱体由负压腔底板和位于所述负压腔底板上方的正压腔底板分割成三部分，其中，所述负压腔位于所述负压腔底板上方以及所述正压腔底板下方，所述正压腔位于所述正压腔底板上方，所述第一中心管设置于所述正压腔底板上，所述第二中心管设置于所述负压腔底板上。
进一步，在所述正压腔内和所述负压腔内分别装有正压腔封闭液体和负压腔封闭液体，用于分别密封所述第一中心管和所述第二中心管。
进一步，在所述正压腔外设置有第一液位计，所述第一液位计的底端接口连接所述正压腔上的液位计接口，所述第一液位计的顶端开口与大气相连，用于实现溢流；
在所述负压腔外设置有第二液位计，所述第二液位计的底端接口连接所述负压腔上的液位计接口，所述第二液位计的顶端开口与大气相连，用于实现溢流。
进一步，在所述正压腔内设置有正压腔网孔板，所述正压腔网孔板位于所述正压腔密封套管的上方并与所述正压腔密封套管间隔设置，用于限制所述正压腔密封套管的上升高度；以及
在所述负压腔内设置有负压腔网孔板，所述负压腔网孔板位于所述负压腔密封套管的上方、所述正压腔的下方，并与所述负压腔密封套管间隔设置，用于限制所述负压腔密封套管的上升高度。
进一步，在所述正压腔网孔板和所述负压腔网孔板上均设置有透气孔。
进一步，所述正压腔密封套管与所述第一中心管之间的接触面设置有第一密封面。
进一步，所述负压腔密封套管与所述第二中心管之间的接触面设置有第二密封面。
进一步，在所述负压腔下方的所述箱体的四周侧壁上设置有若干进气孔，所述进气孔与大气相连。
进一步，在所述正压腔内还设置有第一进液口，以及在所述负压腔内设置有第二进液口。
进一步，所述连接管与所述需要保护的设备通过法兰相连。
进一步，在所述正压腔密封套管和/或所述负压腔密封套管上设置有配重。
本发明的正负压保护器，正压腔和负压腔为一体结构，结构简单，体积小，安装维护方便，且本结构不是利用水位的高度差，来实现排气的，对水在使用过程的蒸发，水量变小，要求较低，不需要经常加水，操作方便，并且该正负压保护器结构采用密封套管结构，密封套管重量按需要保护的压力配重，用压力顶起密封套管来实现泄压，无机械联动部分，不存在机械式产生的铰接、摩擦等阻力和机械疲劳产生的误差对正负压保护器的影响，设备有效性较高。
附图说明
本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。
附图中：
图1为本发明一种正负压保护器的示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
1-排气管；2-正压腔网孔板；3-箱体；4-正压腔密封套管；5-第一中心管；6-正压腔底板；7-连接管；8-负压腔网孔板；9-负压腔密封套管；10-第二中心管；11-负压腔底板；12-进气孔；13-第二进液口；14-第二液位计；15-负压腔封闭液体；16-第一进液口；17-第一液位计；18-正压腔封闭液体。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，各个结构的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
为了现有技术中存在的问题，本发明提出了一种正负压保护器，其主要包括：
箱体，所述箱体具有正压腔和位于所述正压腔下方的负压腔；
连接管，所述连接管的一端管口与所述正压腔和负压腔之间的所述箱体侧壁上的连接口相连，另一端管口与需要保护的设备相连；
第一中心管，位于所述正压腔内，其底部管口位于所述正压腔的底部并与从所述连接管传输到正压腔下方的气体相通；
正压腔密封套管，其套设于所述第一中心管上并密封所述第一中心管的顶部管口；
第二中心管，位于所述负压腔内，其底部管口位于所述负压腔的底部并与所述负压腔下方的空气相通；
负压腔密封套管，其套设于所述第二中心管上并密封所述第二中心管的顶部管口；
排气管，位于所述正压腔的上方，其一端管口与所述正压腔连通，另一端管口用于将从所述正压腔内输送来的气体排出。
本发明的正负压保护器，正压腔和负压腔为一体结构，结构简单，体积小，安装维护方便，且本结构不是利用水位的高度差，来实现排气的，对水在使用过程的蒸发，水量变小，要求较低，不需要经常加水，操作方便。
具体地，与现有技术相比，本发明的优点包括如下几方面：
1、正压和负压保护器一体化结构，结构简单、体积小操作方便。
2、与现有结构相比，该正负压保护器结构中的水封，只起到密封作用，无泄压作用，不像现有的结构靠压力产生的液位高度差来实现泄压，对水位的量要求较准确，必须经常加水，保证液位的高度一定。现有结构对水量要求不高，不需要经常加水。
3、该正负压保护器结构采用密封套管结构，密封套管重量按需要保护的压力配重，用压力顶起密封套管来实现泄压，无机械联动部分，不存在机械式产生的铰接、摩擦等阻力和机械疲劳产生的误差对正负压保护器的影响，设备有效性较高。
实施例一
下面，参考图1对本发明的正负压保护器进行详细描述，其中，图1为本发明一种正负压保护器的示意图。
具体地，如图1所示，本发明的正负压保护器包括箱体3，其中，所述箱体3竖直放置，所述箱体3具有正压腔和位于所述正压腔下方的负压腔，所述正压腔和负压腔均设置于所述箱体中，因此实现正负压一体化结构。
可选地，所述箱体的立体形状可以为立方形、圆柱形或者圆台形或者其他适合的立方体形状。
在一个示例中，所述箱体3由负压腔底板11和位于所述负压腔底板11上方的正压腔底板6分割成三部分，其中，所述负压腔位于所述负压腔底板11上方以及所述正压腔底板6下方，所述正压腔位于所述正压腔底板6上方，正压腔和负压腔之间的部分为中间连通部分。
进一步地，所述正压腔底板6和所述负压腔底板11可以与所述箱体3为一体成形，正压腔底板6和负压腔底板11的四周侧面和箱体3内壁之间紧密贴合，不具有任何缝隙。
可选地，为了便于负压腔和正压腔内其他装置或元件的安装，所述箱体还可以包括连接配合的上下两个箱体。
在一个示例中，本发明的正负压保护器还包括连接管7，所述连接管7的一端管口与所述正压腔和负压腔之间的所述箱体3侧壁上的连接口相连，另一端管口与需要保护的设备相连，通过该连接管7所述需要保护的设备内的气体可以输送到所述箱体3内。
其中，需要保护的设备是指任何包括气体存储容器的设备，气体存储容器可以是沼气存储容器或发酵罐等，该些气体存储容器均具有一定的承压限制。
进一步地，所述连接管7与所述需要保护的设备通过法兰相连，也可以通过其他适合的方式相连，需要保护的设备为沼气设备。
在一个示例中，所述正负压保护器还包括位于所述正压腔内的第一中心管5和正压腔密封套管4，第一中心管5的底部管口位于所述正压腔的底部并与从所述连接管7传输到正压腔下方的气体相通，具体地为所述第一中心管5的底部管口固定安装于所述正压腔底板6上，例如位于所述正压腔底板的中心区域，正压腔密封套管4套设于所述第一中心管5上并密封所述第一中心管5的顶部管口。
进一步地，为了使从所述连接管7传输到正压腔下方的气体能够流入到所述第一中心管5中，与所述第一中心管5的底部管口相对的正压腔底板6的部分可以包括多个进气孔，或者，所述第一中心管5和正压腔底板6一体成形，两者之间的连接处紧密相连不具有任何缝隙。
进一步地，所述第一中心管5的底部管壁和所述正压腔底板6的连接处密封，不具有任何的缝隙，使气体或者液体等无法通过。
在一个示例中，所述正负压保护器还包括位于所述负压腔内的第二中心管10和负压腔密封套管9，所述第二中心管10的底部管口位于所述负压腔的底部并与所述负压腔下方的空气相通，负压腔密封套管9套设于所述第二中心管10上并密封所述第二中心管10的顶部管口。
示例性地，所述第二中心管10的底部管口固定安装于所述负压腔底板11上，例如位于所述负压腔底板11的中心区域。
进一步地，为了使从负压腔下方的空气能够流入到所述第二中心管10中，与所述第二中心管10的底部管口相对的负压腔底板11的部分可以包括多个进气孔，或者，所述第二中心管10和负压腔底板11一体成形，两者之间的连接处紧密相连不具有任何缝隙。
进一步地，所述第二中心管10的底部管壁和所述负压腔底板11的连接处密封，不具有任何的缝隙，使气体或者液体等无法通过。
可选地，第一中心管5的直径根据需要泄压的量计算得来，第一中心管5上设置有正压腔密封套管4，正压腔密封套管4与第一中心管5的接触面，经过机加工配合，还可进一步地在所述正压腔密封套管4与所述第一中心管5之间的接触面设置第一密封面，使正压腔密封套管4和第一中心管5接触严密，不漏气。
同样的，第二中心管10的直径根据需要泄压的量计算得来，所述负压腔内的第二中心管10上设置有负压腔密封套管9，负压腔密封套管9与第二中心管10的接触面，经过机加工配合，还可进一步地在负压腔密封套管9与第二中心管10之间的接触面设置第二密封面，使负压腔密封套管9与第二中心管10接触严密，不漏气。
进一步地，在所述正压腔内和所述负压腔内分别装有正压腔封闭液体18和负压腔封闭液体15，用于分别密封所述第一中心管5和所述第二中心管10，避免气体泄漏。
其中，正压腔封闭液体18位于所述正压腔底板上方所述第一中心管5和箱体3的内壁之间，可以使正压腔封闭液体18的液面高于正压腔密封套管4的底端，负压腔封闭液体15位于所述负压腔底板上方所述第二中心管10和箱体3的内壁之间，可以使负压腔封闭液体15的液面高于负压腔密封套管9的底端，正压腔封闭液体18和负压腔封闭液体15可以起到二次密封的作用。
在本实施例中，正压腔封闭液体18和负压腔封闭液体15较佳地为水，也可以为其他适合的能够起到密封作用的液体。
在一个示例中，在所述正压腔外设置有第一液位计17，所述第一液位计17的底端接口连接所述正压腔上的液位计接口，所述第一液位计的顶端开口与大气相连，用于实现溢流，避免正压腔内的冷凝水过多，产生的水量大，影响设备正常工作，具体地，第一液位计17位于构成正压腔的箱体侧壁的外部，其底端接口连接所述箱体侧壁上的液位计接口。
在一个示例中，在所述负压腔外设置有第二液位计14，所述第二液位计14的底端接口连接所述负压腔上的液位计接口，所述第二液位计14的顶端开口与大气相连，用于实现溢流，避免负压腔内的冷凝水过多，产生的水量大，影响设备正常工作，具体地，第二液位计14位于构成负压腔的箱体3侧壁的外部，其底端接口连接所述箱体侧壁上的液位计接口。
可选地，所述第一液位计17和所述第二液位计14可以为玻璃管式液位计，也可以为其他适合类型的液位计。
在一个示例中，在所述正压腔内还设置有第一进液口16，以及在所述负压腔内设置有第二进液口13，分别用于向其所对应的正压腔或负压腔加封闭液体，例如水，以保证正压腔和负压腔内有一定的液封。
其中，第一进液口16可以设置在第一中心管5外部的正压腔底板6上，进液管穿过设置在箱体3侧壁上的开口连接到所述第一进液口16，第一进液口16也可以设置在其他的适合的位置，例如正压腔内的箱体3侧壁上；而第二进液口13可以设置在第二中心管10外部的负压腔底板11上，进液管穿过设置在箱体3侧壁上的开口连接到所述第二进液口13，第二进液口13也可以设置在其他的适合的位置，例如负压腔内的箱体3侧壁上。
进一步地，所述正压腔密封套管4和负压腔密封套管9设置有一定的重量，该重量的大小根据所要保护的压力大小设定，并可进一步地对正压腔密封套管4和负压腔密封套管9进行配重，以保证重量的大小与压力的大小匹配。
在一个示例中，为了能够使正压腔内的气体排出，在正压腔的上方设置有排气管1，其一端管口与所述正压腔连通，另一端管口用于将从所述正压腔内输送来的气体排出。
可选地，排气管1和正压腔之间可以通过法兰连接或者其他适合的连接方式相连接。
在一个示例中，为了能够使空气能够从负压腔下方流入到第二中心管10中，还可在所述负压腔下方的所述箱体3的四周侧壁上设置有若干进气孔12，所述进气孔12与大气相连。
进一步地，进气孔12的形状可以为任意的形状，例如，方形、圆形、三角形或其他多边形，或其他的不规则形状，本实施例中，所述进气孔12较佳地为方形，例如，100mm×50mm的方形孔。
在正压腔内，当需要保护的设备内的压力小于设定的正压保护压力时，正压腔密封套管4与第一中心管5紧密贴合，避免气体泄漏，同时结合封闭液体(例如水)形成二次密封，当压力大于正压保护压力的设定值时，正压腔密封套管4被顶起，脱离正压腔封闭液体18(例如水面)进行排气，实现泄压，达到正压保护的目的。
在负压腔内，当需要保护的设备内存在负压时，外界压力大于设备内压力，正压腔内的正压腔密封套管4被压紧在第一中心套管5上，气体从正压腔排不出去，一旦当负压压力小于设定的压力时，即负压压力乘以负压腔密封套筒9截面积大于负压腔密封套管9重量时，负压腔密封套管9被顶起，脱离负压腔封闭液体15(例如水面)，空气进入设备内部，实现负压保护。
在一个示例中，在所述正压腔内设置有正压腔网孔板2，所述正压腔网孔板2位于所述正压腔密封套管4的上方并与所述正压腔密封套管4间隔设置，用于限制所述正压腔密封套管4的上升高度，保证密封套管上升的稳定性；以及在所述负压腔内设置有负压腔网孔板8，所述负压腔网孔板8位于所述负压腔密封套管9的上方、所述正压腔的下方，并与所述负压腔密封套管9间隔设置，用于限制所述负压腔密封套管的上升高度，保证密封套管上升的稳定性。
进一步，在所述正压腔网孔板2和所述负压腔网孔板8上均设置有透气孔，以保证气体的正常进出。
综上所述，本发明的正负压保护器，正压腔和负压腔为一体结构，结构简单，体积小，安装维护方便，且本结构不是利用水位的高度差，来实现排气的，作为封闭液体的水只起到二次密封作用，对水在使用过程的蒸发，水量变小，要求较低，不需要经常加水，操作方便。
具体地，与现有技术相比，本发明的优点包括如下几方面：
1、正压和负压保护器一体化结构，结构简单、体积小操作方便。
2、与现有结构相比，该正负压保护器结构中的水封，只起到密封作用，无泄压作用，不像现有的结构靠压力产生的液位高度差来实现泄压，对水位的量要求较准确，必须经常加水，保证液位的高度一定。现有结构对水量要求不高，不需要经常加水。
3、该正负压保护器结构采用密封套管结构，密封套管重量按需要保护的压力配重，用压力顶起密封套管来实现泄压，无机械联动部分，不存在机械式产生的铰接、摩擦等阻力和机械疲劳产生的误差对正负压保护器的影响，设备有效性较高。
本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (12)

1.一种正负压保护器，其特征在于，所述正负压保护器包括：
箱体，所述箱体具有正压腔和位于所述正压腔下方的负压腔；
连接管，所述连接管的一端管口与所述正压腔和所述负压腔之间的所述箱体侧壁上的连接口相连，另一端管口与需要保护的设备相连；
第一中心管，位于所述正压腔内，其底部管口位于所述正压腔的底部并与从所述连接管传输到所述正压腔下方的气体相通；
正压腔密封套管，其套设于所述第一中心管上并密封所述第一中心管的顶部管口；
第二中心管，位于所述负压腔内，其底部管口位于所述负压腔的底部并与所述负压腔下方的空气相通；
负压腔密封套管，其套设于所述第二中心管上并密封所述第二中心管的顶部管口；
排气管，位于所述正压腔的上方，其一端管口与所述正压腔连通，另一端管口用于将从所述正压腔内输送来的气体排出。
2.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，所述箱体由负压腔底板和位于所述负压腔底板上方的正压腔底板分割成三部分，其中，所述负压腔位于所述负压腔底板上方以及所述正压腔底板下方，所述正压腔位于所述正压腔底板上方，所述第一中心管设置于所述正压腔底板上，所述第二中心管设置于所述负压腔底板上。
3.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，在所述正压腔内和所述负压腔内分别装有正压腔封闭液体和负压腔封闭液体，用于分别密封所述第一中心管和所述第二中心管。
4.如权利要求3所述的正负压保护器，其特征在于，
在所述正压腔外设置有第一液位计，所述第一液位计的底端接口连接所述正压腔上的液位计接口，所述第一液位计的顶端开口与大气相连，用于实现溢流；
在所述负压腔外设置有第二液位计，所述第二液位计的底端接口连接所述负压腔上的液位计接口，所述第二液位计的顶端开口与大气相连，用于实现溢流。
5.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，在所述正压腔内设置有正压腔网孔板，所述正压腔网孔板位于所述正压腔密封套管的上方并与所述正压腔密封套管间隔设置，用于限制所述正压腔密封套管的上升高度；以及
在所述负压腔内设置有负压腔网孔板，所述负压腔网孔板位于所述负压腔密封套管的上方、所述正压腔的下方，并与所述负压腔密封套管间隔设置，用于限制所述负压腔密封套管的上升高度。
6.如权利要求5所述的正负压保护器，其特征在于，在所述正压腔网孔板和所述负压腔网孔板上均设置有透气孔。
7.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，所述正压腔密封套管与所述第一中心管之间的接触面设置有第一密封面。
8.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，所述负压腔密封套管与所述第二中心管之间的接触面设置有第二密封面。
9.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，在所述负压腔下方的所述箱体的四周侧壁上设置有若干进气孔，所述进气孔与大气相连。
10.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，在所述正压腔内还设置有第一进液口，以及在所述负压腔内设置有第二进液口。
11.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，所述连接管与所述需要保护的设备通过法兰相连。
12.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征在于，在所述正压腔密封套管和/或所述负压腔密封套管上设置有配重。
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