CN109630861A - 一种高压煤气柜 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压煤气柜，包括柜体以及活动设置于所述柜体内的活塞，所述活塞顶部设有多个活配重，所述活塞顶部还设有多条滑动导轨，所述滑动导轨与所述活配重数量相同且一一对应配置，各所述活配重均连接有用于驱动其在对应的所述滑动导轨上滑移的滑移驱动机构。本发明提供的高压煤气柜，通过滑移驱动机构驱动活配重在活塞上滑动，快速便捷地调解活配重的位置，有效地提高活塞的平衡稳定运行能力，使得高压煤气柜的活塞歪斜调解能力显著增强，保证煤气柜的安全运行，降低人工操作强度以及保证人员操作安全。

Description

一种高压煤气柜
技术领域
本发明属于煤气柜技术领域，具体涉及一种高压煤气柜。
背景技术
煤气柜广泛应用于工业及民用煤气的储存，其通过煤气柜内活塞的上下移动来实现煤气的吞吐。而高储气压力的煤气柜(例如储气压力大于等于10kPa的煤气柜)，由于其煤气处理流程简单，节能环保，适合大型工业企业等优点，也就越来越得到青睐，受到广泛的应用。但也正是由于其高储气压力的特点，也就意味着其活塞重量需要更大，同时在运行过程中，活塞处于上下滑动甚至漂浮的状态，其平衡的调节非常关键也具有较大难度。
对于高压煤气柜来说，为了达到其活塞要求的重量，活塞板上往往需要配置一定数量的活配重，其作为是为了实现较高的储气压力，另一方面，活配重的摆放位置的调节，也能够对活塞的歪斜起到一定的纠偏作用。在现实中，活塞活配重的摆放位置的调节均是通过人工搬运完成，劳动强度大，摆放位置随意性较大，速度缓慢起不到即时纠偏的作用，在活塞面等倾角较大处搬运工作并不安全，尤其对于稀油密封柜来说，活塞上遗撒的密封油使得工作面湿滑，极易发生摔倒以及活配重撞击活塞面等事故。
发明内容
本发明实施例涉及一种高压煤气柜，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种高压煤气柜，包括柜体以及活动设置于所述柜体内的活塞，所述活塞顶部设有多个活配重，所述活塞顶部还设有多条滑动导轨，所述滑动导轨与所述活配重数量相同且一一对应配置，各所述活配重均连接有用于驱动其在对应的所述滑动导轨上滑移的滑移驱动机构。
作为实施例之一，各所述滑动导轨均为直线导轨，且均自所述活塞边缘侧延伸至所述活塞中轴线处。
作为实施例之一，各所述滑动导轨环绕所述活塞中轴线均匀间隔布置。
作为实施例之一，所述滑移驱动机构布置于所述滑动导轨的靠近所述活塞中轴线的一端。
作为实施例之一，所述滑移驱动机构包括卷扬机，所述卷扬机的钢丝绳与对应的所述活配重连接。
作为实施例之一，所述滑动导轨的底端设有限位挡块。
作为实施例之一，该高压煤气柜为双段式煤气柜，所述柜体内还活动设置有T挡板。
作为实施例之一，所述柜体内还设有调压配重以及用于驱动所述调压配重上下活动以搁置于所述活塞上或与所述活塞分离的调压驱动机构，所述调压配重的重量等于所述T挡板的重量。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本发明提供的高压煤气柜，通过滑移驱动机构驱动活配重在活塞上滑动，快速便捷地调解活配重的位置，有效地提高活塞的平衡稳定运行能力，使得高压煤气柜的活塞歪斜调解能力显著增强，保证煤气柜的安全运行，降低人工操作强度以及保证人员操作安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例一提供的高压煤气柜中的活塞的平面结构示意图；
图2为本发明实施例一提供的高压煤气柜中的活塞的立面结构示意图；
图3为传统的双段式橡胶膜密封干式煤气柜的结构示意图；
图4为本发明实施例二提供的高压煤气柜在T挡板与活塞未接触时的结构示意图；
图5为本发明实施例二提供的高压煤气柜在T挡板与活塞接触时的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
如图1和图2，本发明实施例提供一种高压煤气柜，包括柜体以及活动设置于所述柜体内的活塞7，所述活塞7顶部设有多个活配重701以及多条滑动导轨702，所述滑动导轨702与所述活配重701数量相同且一一对应配置，各所述活配重701均连接有用于驱动其在对应的所述滑动导轨702上滑移的滑移驱动机构703。
本实施例提供的高压煤气柜，通过滑移驱动机构703驱动活配重701在活塞7上滑动，快速便捷地调解活配重701的位置，有效地提高活塞7的平衡稳定运行能力，使得高压煤气柜的活塞7歪斜调解能力显著增强，保证煤气柜的安全运行，降低人工操作强度以及保证人员操作安全。
上述滑动导轨702可以是直线导轨也可以是曲线导轨，优选地，采用直线导轨结构，易于安装、操作方便。即各所述滑动导轨702均为直线导轨，且均自所述活塞7边缘侧延伸至所述活塞7中轴线处，可以理解地，该活塞7中轴线与柜体中轴线是基本重合的；当然，容易理解地，本实施例中，为描述方便，限定了滑动导轨702是从活塞7边缘延伸至活塞7中轴线处的，但由于现场安装位置、活塞7运行结构等的限制，上述滑动导轨702的两端与活塞7边缘及活塞7中轴线之间均可存在一定的距离，即滑动导轨702的长度可小于活塞7中轴线与活塞7边缘之间的距离。
其中，上述滑移驱动机构703优选为布置于所述滑动导轨702的靠近所述活塞7中轴线的一端，即各滑移驱动机构703相邻布置，便于集中管理，如图1和图2，在活塞7中轴线位置处设有操作平台705，该操作平台705可设置PC机或PLC等，且与各滑移驱动机构703电性连接，及时地控制相应的活配重701动作。
对于直线导轨式的滑移导轨，上述滑移驱动机构703可采用常规的直线驱动设备，例如卷扬机、齿轮齿条驱动结构、丝杆驱动结构等；当然，该滑移驱动机构703也可采用电机驱动的小车带动活配重701移动，此处不作一一赘述。本实施例中，如图2，采用卷扬机，所述卷扬机的钢丝绳与对应的所述活配重701连接。
进一步优选地，如图1，各所述滑动导轨702环绕所述活塞7中轴线均匀间隔布置，以提高活塞7运行的平稳性。一般地，活配重701/滑动导轨702的数量不小于3，保证活塞7歪斜调解的快捷性。
另外，如图1和图2，至少在滑动导轨702的底端设有限位挡块704，保证活配重701运行的安全性，避免从滑动导轨702上脱离而撞坏柜体结构；根据需要，可在滑道导轨702的两端均设置限位挡块704。
可以理解地，本实施例提供的高压煤气柜，是基于活塞7失衡检测的基础上进行的，对于活塞7的失衡检测，可基于申请人的在先申请CN201410657349.2、CN201610303309.7等实现，此处不作赘述。具体应用时，当活塞7一侧发生歪斜，位置低于理论值时，可以通过滑移驱动机构703将该侧的活配重701沿着滑动轨道拉回，这样该侧的活塞7重量减轻，通过一段时间，该侧活塞体即会自动缓缓上升，通过精准计算活配重701位置以及活塞7歪斜情况，可以实现活塞7位置的回正，从而保证活塞7良好的运行状况，保证煤气柜的正常使用。
实施例二
本实施例提供一种高压煤气柜，对上述实施例提供的高压煤气柜进行进一步优化。该高压煤气柜为双段式煤气柜。
图3所示为传统的双段式橡胶膜密封干式煤气柜的结构示意图，一般地，其柜体包括柜底板1、柜顶板5和侧板3，柜体内设有活塞7和T挡板8，活塞7和T挡板8均可以在柜体内上下活动；在煤气柜的运行过程中，通过活塞7和T挡板8的上下移动来实现煤气的出入，T挡板8未与活塞7接触时，由T挡板托架2承托，活塞7上升至与T挡板8接触后，可将T挡板8托起至与T挡板托架2分离；在活塞7与T挡板8上下活动过程中，有橡胶膜9可以保证柜体的密封。
对于该传统的双段式煤气柜，下游工序常反馈煤气压力波动的情况。申请人通过研究发现，这种煤气压力波动是由于T挡板8与活塞7之间存在接触与分离两种状态而导致柜体内存在两种压力的切换，当活塞7单独浮升时，煤气为一级压力，当活塞7接触T挡板8并与其共同浮升时，煤气为二级压力，二级压力比一级压力约高出0.6～0.7kPa。这种压力变化在以往的相对粗犷的生产用气工况中及煤气管网压力管理中属于经常忽略的因素，尤其是在煤气柜输出煤气气压相对较高的情况下；而在钢铁厂煤气管网压力精细化管理的要求下，这种压力的变化则不可接受，对于煤气的后续处理或直接应用会造成不利影响。因此，申请人对此进行研究并提出了解决方案。
具体地，如图4和图5，该煤气柜包括柜体、活塞7和T挡板8，所述活塞7和所述T挡板8均为可上下活动地设置于所述柜体内，该柜体的具体结构此处不作详述。优选地，所述柜体内还设有调压配重13以及用于驱动所述调压配重13上下活动以搁置于所述活塞7上或与所述活塞7分离的调压驱动机构，所述调压配重13的重量等于所述T挡板8的重量。
可以理解地，这里所说的T挡板8的重量包括了T挡板8及其附件的总重量。
图4示出的是煤气柜在T挡板8与活塞7未接触时的工况：在活塞7接触T挡板8之前，调压配重13通过调压驱动机构驱动而搁置在活塞7板上，此时柜体内的煤气压力由活塞7重量、调压配重13重量减去调平配重10重量(调平配重10设置于煤气柜侧板3外壁，并通过柜顶的调平装置4连接至活塞7)后提供，即：
P1＝(GH+Gi-GP)÷S
其中：
P为煤气压力值，kPa；
GH为活塞7重量，t；
Gi为调压配重13重量，t；
Gp为调平配重10重量，t；
S为柜体截面积。
图5示出的是煤气柜在T挡板8与活塞7接触时的工况：在活塞7接触T挡板8之后，调压配重13通过调压驱动机构驱动而被吊离活塞7板，此时柜体内的煤气压力由活塞7重量、T挡板8重量减去调平配重10重量后提供，即：
P2＝(GH+GT-GP)÷S
其中：
P为煤气压力值，kPa；
GH为活塞7重量，t；
GT为T挡板8重量，t；
GP为调平配重10重量，t；
S为柜体截面积。
将调压配重13重量和T挡板8重量设置为相等，可计算得P1＝P2，从而该煤气柜的运行的全过程中，压力得以保持恒定。
本实施例提供的煤气柜，通过设置调压配重13，并且与活塞7及T挡板8的活动情况进行配合，在活塞7与T挡板8未接触时，使调压配重13落置于活塞7上，在活塞7与T挡板8接触时，将调压配重13吊起，其重量刚好可以抵消T挡板8及其附件的重量，从而，通过调压配重13位置的切换可以实现煤气柜储气压力的稳定，保证下游工序用气质量，因而可提高煤气柜的使用效果及应用范围。
上述的调压驱动机构可采用常规的升降驱动设备，例如卷扬机17、链式升降机、丝杆升降机等。本实施例中，如图4和图5，所述调压驱动机构包括布置于柜顶的卷扬机17、滑轮组16及与所述卷扬机17连接的钢丝绳14，调压配重13悬挂于所述钢丝绳14底端，该升降驱动方式为常规设计，具体结构此处不作赘述。作为优选，上述钢丝绳14吹悬绳段与柜体中轴线重合。如图4和图5，上述卷扬机17和滑轮组16都优选为布置于柜顶的通风气楼6内。
进一步优选地，如图4和图5，所述调压驱动机构还包括压缩弹簧15，所述压缩弹簧15底端固定于柜顶上且顶端与所述钢丝绳14连接。具体地，该压缩弹簧15轴线优选为与钢丝绳14重叠，即钢丝绳14穿过该压缩弹簧15而与该压缩弹簧15的顶端连接，在钢丝绳14动作过程中，可以带动压缩弹簧15动作。该压缩弹簧15可保证调压配重13落在活塞7板上时，钢丝绳14能够紧绷但不产生多余拉力。
进一步优化上述煤气柜的结构，由于需要通过调压驱动机构实现调压配重13的吊起或落下，而且，优选为在活塞7与T挡板8开始接触的瞬间将调压配重13吊起以及在活塞7与T挡板8开始分离的瞬间将调压配重13落下，因此，进一步优选地，该煤气柜还包括用于控制所述调压驱动机构是否工作的自动控制机构，所述自动控制机构包括主控机，所述调压驱动机构与所述主控机电性连接，通过该自动控制机构实现自动化控制，保证煤气柜内储气压力的稳定。
上述主控机可就近采用煤气柜原有中控系统，无需另外配置计算机或PLC；调压驱动机构与主控机之间的电性连接关系以及控制关系都为常规的自动控制方式，无需另外编程，这是本领域技术人员易于设计的。
可以理解地，调压驱动机构与主控机的输出端连接，该自动控制机构还包括检测设备，检测设备与主控机的输入端连接，用于反馈活塞7与T挡板8之间的相对关系，以便于主控机指导调压驱动机构作出相应地动作。
本实施例中，上述检测设备可采用如下结构：
(1)所述自动控制机构包括设于所述柜体内且用于检测所述活塞7与所述T挡板8之间相对位置关系的位置检测单元，所述位置检测单元与所述主控机电性连接。
在其中一个实施例中，如图4和图5，上述位置检测单元包括摄像机20，所述摄像机20安设于所述活塞7上。通过该摄像机20可以获知活塞7在柜体内的位置，从而知悉该活塞7是否与T挡板8接触。
在另外的实施例中，如图4和图5，所述位置检测机构包括位移传感器19，所述位移传感器19安设于所述T挡板8上。通过该位移传感器19可以获知T挡板8在柜体内的位移量，从而知悉该活塞7是否与T挡板8接触。
优选地，采用上述两种实施例的结合，即采用摄像机20与位移传感器19配合，一起检测活塞7与T挡板8之间的相对位置关系。
(2)所述自动控制机构包括设于所述柜体内且用于检测所述活塞7与所述T挡板8接触状态的接触状态检测单元，所述接触状态检测单元与所述主控机电性连接。
在其中一个实施例中，如图4和图5，所述接触状态检测单元包括第一接触应力传感器18，所述第一接触应力传感器18布置于所述活塞7上的用于与所述T挡板8抵接的抵接区域处。通过该第一接触应力传感器18，可以迅速地、可靠地知悉活塞7与T挡板8是否接触。
(3)所述自动控制机构包括第二接触应力传感器11，所述第二接触应力传感器11布置于所述活塞7上的用于搁置所述调压配重13的搁置区域处。
该第二接触应力传感器11的作用在于检测调压配重13是否与活塞7接触，保证调压配重13处于正确的位置，避免调压驱动机构误操作而导致煤气柜内储气压力波动。
作为优选地实施方式，采用上述多种检测方式的结合，保证调压配重13工作的可靠性以及响应的及时性和迅捷性，从而保证煤气柜内储气压力的稳定。
作为优选，调压驱动机构驱动调压配重13与活塞7分离时，控制调压配重13上升的速度不小于5m/min；同样地，调压驱动机构驱动调压配重13落置于活塞7上时，控制调压配重13下降的速度不小于5m/min。
如图4和图5，在活塞7顶部设有缓冲平台12，避免调压配重13与活塞7接触时的冲击力过大而影响活塞7的平衡以及降低活塞7的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高压煤气柜，包括柜体以及活动设置于所述柜体内的活塞，所述活塞顶部设有多个活配重，其特征在于：所述活塞顶部还设有多条滑动导轨，所述滑动导轨与所述活配重数量相同且一一对应配置，各所述活配重均连接有用于驱动其在对应的所述滑动导轨上滑移的滑移驱动机构。
2.如权利要求1所述的高压煤气柜，其特征在于：各所述滑动导轨均为直线导轨，且均自所述活塞边缘侧延伸至所述活塞中轴线处。
3.如权利要求2所述的高压煤气柜，其特征在于：各所述滑动导轨环绕所述活塞中轴线均匀间隔布置。
4.如权利要求2所述的高压煤气柜，其特征在于：所述滑移驱动机构布置于所述滑动导轨的靠近所述活塞中轴线的一端。
5.如权利要求2或4所述的高压煤气柜，其特征在于：所述滑移驱动机构包括卷扬机，所述卷扬机的钢丝绳与对应的所述活配重连接。
6.如权利要求1或2所述的高压煤气柜，其特征在于：所述滑动导轨的底端设有限位挡块。
7.如权利要求1所述的高压煤气柜，其特征在于：其为双段式煤气柜，所述柜体内还活动设置有T挡板。
8.如权利要求7所述的高压煤气柜，其特征在于：所述柜体内还设有调压配重以及用于驱动所述调压配重上下活动以搁置于所述活塞上或与所述活塞分离的调压驱动机构，所述调压配重的重量等于所述T挡板的重量。
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