CN109654368A - 一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞和T挡板，活塞和T挡板均为可上下活动地设置于柜体内，柜体侧板外壁上设有重锤导轨以及滑设于重锤导轨上的调平重锤，柜体侧板外壁上还设有调压重锤以及用于驱使调压重锤在调压状态和闲置状态之间切换的调压驱动机构，调压重锤的重量等于T挡板的重量；在调压状态下，调压重锤与调平重锤连接为一体；在闲置状态下，调压重锤与调平重锤分离且安置于侧板上。与活塞及T挡板的活动情况进行配合，通过调压重锤与调平重锤的结合或分离，使得活塞的平衡重锤的总重量适时地变化，可以实现煤气柜储气压力的稳定，保证下游工序用气质量。
Description
技术领域
本发明属于煤气柜技术领域，具体涉及一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜。
背景技术
橡胶膜密封干式煤气柜广泛运用于钢铁企业副产煤气的回收储存，根据密封的段数的不同，橡胶膜柜可以分为单段、双段和多段，目前市场上占据主流地位的是双段式和单段式橡胶膜柜。
与单段式橡胶膜柜相比，传统的双段式橡胶膜密封干式煤气柜具备明显的优势，其活塞上部的无用空间较少，可以较小的外形尺寸实现相同的储气容积，因而应用范围较广。
在以往的生产情况下，双段式橡胶膜密封干式煤气柜运行状况良好，能够与下游工序良好地配合运行。但随着工业的发展，钢铁厂煤气管网压力精细化要求越来越高，特别是一些对于用气质量要求较高的工序，经常反馈供给的煤气存在压力波动的情况，因而影响了这些工序的正常生产，导致双段式橡胶膜煤气柜应用受限。
发明内容
本发明实施例涉及一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，至少可解决现有技术的部分缺陷。
本发明实施例涉及一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞和T挡板，所述活塞和所述T挡板均为可上下活动地设置于所述柜体内，所述柜体侧板外壁上设有重锤导轨以及滑设于所述重锤导轨上的调平重锤，所述柜体侧板外壁上还设有调压重锤以及用于驱使所述调压重锤在调压状态和闲置状态之间切换的调压驱动机构，所述调压重锤的重量等于所述T挡板的重量；
在所述调压状态下，所述调压重锤与所述调平重锤连接为一体；
在所述闲置状态下，所述调压重锤与所述调平重锤分离且安置于所述侧板上。
作为实施例之一，所述调压驱动机构包括：
用于驱使所述调压重锤与所述调平重锤连接或分离的自锁单元；
用于承托处于闲置状态的所述调压重锤的活动支架，所述活动支架连接有支架驱动单元从而可伸至所述重锤导轨上或偏离所述重锤导轨。
作为实施例之一，所述自锁单元包括沿所述重锤导轨宽度方向设于所述调压重锤两侧边部上且伸出至所述调压重锤上方的两个锁杆以及能够驱使两所述锁杆相向或相互背离运动的自锁驱动结构，于所述调平重锤上对应设有两个锁孔。
作为实施例之一，该恒压型双段式橡胶膜密封干式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。
作为实施例之一，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与所述T挡板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。
作为实施例之一，所述位置检测单元包括摄像机，所述摄像机安设于所述活塞上。
作为实施例之一，所述位置检测机构包括位移传感器，所述位移传感器安设于所述T挡板上。
作为实施例之一，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与所述T挡板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。
作为实施例之一，所述接触状态检测单元包括第一接触应力传感器，所述第一接触应力传感器布置于所述活塞上的用于与所述T挡板抵接的抵接区域处。
作为实施例之一，所述自动控制机构包括第二接触应力传感器，所述第二接触应力传感器布置于所述调平重锤上的用于与所述调压重锤连接的连接区域处。
本发明实施例至少具有如下有益效果：
本发明提供的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，通过设置调压重锤，并且与活塞及T挡板的活动情况进行配合，在活塞与T挡板未接触时，使调压重锤与调平重锤分离，在活塞与T挡板接触时，使调压重锤与调平重锤结合，可以增加活塞平衡重锤的重量，增加的重量刚好可以抵消T挡板及其附件的重量，从而，通过活塞的平衡重锤的总重量的适时变化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。
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为传统的双段式橡胶膜密封干式煤气柜的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜的调压重锤区域的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的调压重锤与调平重锤分离时的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的调压重锤与调平重锤结合时的结构示意图。
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。
图1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6和侧板3，柜体内设有活塞8和T挡板9，活塞8和T挡板9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8和T挡板9的上下移动来实现煤气的出入，T挡板9未与活塞8接触时，由T挡板9托架2承托，活塞8上升至与T挡板9接触后，可将T挡板9托起至与T挡板9托架2分离；在活塞8与T挡板9上下活动过程中，有橡胶膜10可以保证柜体的密封。
申请人通过研究发现，下游工序反馈的煤气压力波动的情况是由于T挡板9与活塞8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8单独浮升时，煤气为一级压力，当活塞8接触T挡板9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2-图4，本发明实施例提供一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞8和T挡板9，所述活塞8和所述T挡板9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，所述柜体侧板3外壁上设有重锤导轨以及滑设于所述重锤导轨11上的调平重锤4，所述柜体侧板3外壁上还设有调压重锤13以及用于驱使所述调压重锤13在调压状态和闲置状态之间切换的调压驱动机构，所述调压重锤13的重量等于所述T挡板9的重量；在所述调压状态下，所述调压重锤13与所述调平重锤4连接为一体；在所述闲置状态下，所述调压重锤13与所述调平重锤4分离且安置于所述侧板3上。
可以理解地，这里所说的T挡板9的重量包括了T挡板9及其附件的总重量，T挡板9的附件是本领域技术人员容易确认的。
调平重锤4是本领域常规配件，用于提高活塞8运行的平稳性，在柜顶设置调平支架5，调平钢丝绳7设置在该调平支架5上，一端与调平重锤4连接而另一端与活塞8连接；调平重锤4一般设置为多个，即调平重锤4包括多个调平子锤，各调平子锤沿柜体周向环形布置。上述调压重锤13同样优选为设置多个，即调压重锤13包括多个调压子锤，调压子锤的数量与调平子锤的数量相同且一一对应配置；可以理解地，各调压子锤的重量总和与T挡板9的重量相同。优选地，各调压子锤规格相同；调平子锤与调压子锤优选为尺寸规格相同，每组对应配置的调平子锤与调压子锤的几何中心位于同一竖向轴线上。
本实施例提供的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，通过设置调压重锤13，并且与活塞8及T挡板9的活动情况进行配合，在活塞8与T挡板9未接触时，使调压重锤13与调平重锤4分离，在活塞8与T挡板9接触时，使调压重锤13与调平重锤4结合，可以增加活塞8平衡重锤的重量，增加的重量刚好可以抵消T挡板9及其附件的重量，从而，通过活塞8的平衡重锤的总重量的适时变化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。
可以理解地，上述调压重锤13在与调平重锤4结合时，应悬空而与调平重锤4一起作为活塞8的平衡重锤；调压重锤13在与调平重锤4分离时，则被安置于侧板3上，此时应被承托物承托，以便于后续与调平重锤4结合。则：如图2，上述调压驱动机构包括：
用于驱使所述调压重锤13与所述调平重锤4连接或分离的自锁单元12；
用于承托处于闲置状态的所述调压重锤13的活动支架14，所述活动支架14连接有支架驱动单元从而可伸至所述重锤导轨11上或偏离所述重锤导轨11。
该活动支架14可以沿重锤导轨11宽度方向从重锤导轨11的一侧伸向至该重锤导轨11上，或者，沿柜体径向从重锤导轨11的远离柜内的一侧伸向至该重锤导轨11上，在柜体侧板3上设置对应的支架导向架即可，其可以是呈摆动的方式靠近或远离重锤导轨11，也可以是被直线驱动的方式靠近或远离重锤导轨11，这是本领域技术人员易于设计和安装的，此处不作赘述。
如图3和图4，在其中一个实施例中，所述自锁单元12包括沿所述重锤导轨11宽度方向设于所述调压重锤13两侧边部上且伸出至所述调压重锤13上方的两个锁杆以及能够驱使两所述锁杆相向或相互背离运动的自锁驱动结构，于所述调平重锤4上对应设有两个锁孔。该自锁驱动结构可以采用常规的同步驱动机构，例如通过电机带动两组齿轮齿条组等，或者通过电机带动两组卷扬组件等，此处不作一一详述。显然地，自锁单元12并不限于上述结构，例如可以设置该调压重锤13上设置有电磁铁等，通过其得电或失电实现其与调平重锤4的吸附或分离等，此处不作一一赘述。
进一步优化上述恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜的结构，由于需要通过调压驱动机构实现调压重锤13与调平重锤4结合或分离，而且，优选为在活塞8与T挡板9开始接触的瞬间使调压重锤13与调平重锤4结合以及在在活塞8与T挡板9开始分离的瞬间使调压重锤13与调平重锤4分离，因此，进一步优选地，该恒压型双段式橡胶膜密封干式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8与T挡板9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)自动控制机构包括设于柜体内且用于检测活塞8与T挡板9之间相对位置关系的位置检测单元，位置检测单元与主控机电性连接。
在其中一个实施例中，上述位置检测单元包括摄像机，摄像机安设于活塞8上。通过该摄像机可以获知活塞8在柜体内的位置，从而知悉该活塞8是否与T挡板9接触。
在另外的实施例中，位置检测机构包括位移传感器，位移传感器安设于T挡板9上。通过该位移传感器可以获知T挡板9在柜体内的位移量，从而知悉该活塞8是否与T挡板9接触。
优选地，采用上述两种实施例的结合，即采用摄像机与位移传感器配合，一起检测活塞8与T挡板9之间的相对位置关系。
(2)自动控制机构包括设于柜体内且用于检测活塞8与T挡板9接触状态的接触状态检测单元，接触状态检测单元与主控机电性连接。
在其中一个实施例中，接触状态检测单元包括第一接触应力传感器，第一接触应力传感器布置于活塞8上的用于与T挡板9抵接的抵接区域处。通过该第一接触应力传感器，可以迅速地、可靠地知悉活塞8与T挡板9是否接触。
(3)自动控制机构包括第二接触应力传感器，第二接触应力传感器布置于调平重锤4上的用于与调压重锤13连接的连接区域处。
该第二接触应力传感器的作用在于检测调平重锤4是否与调压重锤13连接，保证调压重锤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，保证调压重锤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。
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 (10)
1.一种恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，包括柜体、活塞和T挡板，所述活塞和所述T挡板均为可上下活动地设置于所述柜体内，所述柜体侧板外壁上设有重锤导轨以及滑设于所述重锤导轨上的调平重锤，其特征在于：所述柜体侧板外壁上还设有调压重锤以及用于驱使所述调压重锤在调压状态和闲置状态之间切换的调压驱动机构，所述调压重锤的重量等于所述T挡板的重量；
在所述调压状态下，所述调压重锤与所述调平重锤连接为一体；
在所述闲置状态下，所述调压重锤与所述调平重锤分离且安置于所述侧板上。
2.如权利要求1所述的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，其特征在于，所述调压驱动机构包括：
用于驱使所述调压重锤与所述调平重锤连接或分离的自锁单元；
用于承托处于闲置状态的所述调压重锤的活动支架，所述活动支架连接有支架驱动单元从而可伸至所述重锤导轨上或偏离所述重锤导轨。
3.如权利要求2所述的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，其特征在于：所述自锁单元包括沿所述重锤导轨宽度方向设于所述调压重锤两侧边部上且伸出至所述调压重锤上方的两个锁杆以及能够驱使两所述锁杆相向或相互背离运动的自锁驱动结构，于所述调平重锤上对应设有两个锁孔。
4.如权利要求1所述的恒压型双段式橡胶膜密封干式煤气柜，其特征在于：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。
5.如权利要求4所述的恒压型煤气柜，其特征在于：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与所述T挡板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。
6.如权利要求5所述的恒压型煤气柜，其特征在于：所述位置检测单元包括摄像机，所述摄像机安设于所述活塞上。
7.如权利要求5所述的恒压型煤气柜，其特征在于：所述位置检测机构包括位移传感器，所述位移传感器安设于所述T挡板上。
8.如权利要求4所述的恒压型煤气柜，其特征在于：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与所述T挡板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。
9.如权利要求8所述的恒压型煤气柜，其特征在于：所述接触状态检测单元包括第一接触应力传感器，所述第一接触应力传感器布置于所述活塞上的用于与所述T挡板抵接的抵接区域处。
10.如权利要求4所述的恒压型煤气柜，其特征在于：所述自动控制机构包括第二接触应力传感器，所述第二接触应力传感器布置于所述调平重锤上的用于与所述调压重锤连接的连接区域处。
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