CN111365554A - 一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置 - Google Patents

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周根茂
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Abstract

本发明公开了一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，包括承压容器、气体减压稳压装置、气体自动泄压装置、介质补充装置、自动排放阀和控制系统。与现有技术相比，本发明能够降低闭式管路系统因介质容量的变化而造成的压力波动，提高系统中设备、仪表的工作稳定性和可靠性。

Description

一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置
技术领域
本发明涉及地浸采铀矿山工程技术领域，特别是涉及一种采用高压气体进行系统稳压及介质容量调节的装置。
背景技术
目前地浸采铀矿山普遍采用先进、环保的“CO2+O2”浸出工艺，出于环保的要求，要求浸出液的抽液流量大于注液流量(一般抽液流量大于注液流量约0.3％)，抽液与注液流量的不平衡采用设置配液池(与大气联通)的方式进行调节。因浸出液中存在放射性氡气，设置配液池进行流量调节的方法存在氡气因压力降低而释放的环境污染问题。同时，由于配液池的泄压，浸出液中CO2气体析出，破坏了浸出液中的离子平衡，造成碳酸钙(CaCO3)不溶解盐的析出和增加过滤处理成本。
采用闭式管道系统可以降低氡气释放和CO2气体析出，但闭式管道系统中压力的稳定和容量的调节存在以下问题。
目前，闭式管路系统的压力稳定和介质容量调节一般采用隔膜式气压水罐，隔膜式气压罐广泛应用于中央空调循环水稳压，热水供应膨胀系统，消防给水系统补水稳压等场合。
该方法的核心是隔膜式气压水罐，其利用橡胶隔膜将介质与空气隔开，利用承压容器中空气的可压缩性来缓冲管路系统中液体介质容量的变化而引起的急剧压力波动。因气压水罐中空气的压力与体积成反比，因此，介质的调节容量和压力的变化成正比，调节容量受管道中允许压力(Pmin和Pmax)的影响和气压水罐中的空气体积(Vmax)的限制。管路系统介质增加时，当增加介质容量超出隔膜式气压水罐的调节能力，介质的压力超过设定的安全压力(Pmax)时，介质通过自动排放阀(超压泄压/泄流阀)排出。管路系统介质减少时，气压水罐向管路系统补充介质，同时压力降低。当压力低于某一设定压力(Pmin)时，通过介质补充装置(一般为离心泵)对管路系统进行介质补充。上述压力稳定和流量调节的方法，决定了该方法在调节介质容量时存在较大的压力波动，整个闭式管路系统会产生一定的压力激荡，影响管路系统中动力设备和仪表的运行稳定性和可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，降低闭式管路系统因介质容量的变化而造成的压力波动，提高系统中设备、仪表的工作稳定性和可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明公开了一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，包括：
承压容器，所述承压容器内从上至下依次为气体区、介质与气体交替区和介质区，所述承压容器上设有液位检测装置；
气体减压稳压装置，所述气体减压稳压装置设置于气体供应管路上，所述气体供应管路的一端与外部高压气源连通，所述气体供应管路的另一端与所述气体区连通；
气体自动泄压装置，所述气体自动泄压装置与所述气体区通过气体泄压管路连通；
介质补充装置，所述介质补充装置设置于介质补充管路上，所述介质补充管路的一端与外部介质源连通，所述介质补充管路的另一端与所述介质区连通；
自动排放阀，所述自动排放阀设置于多余介质排放管路上，所述多余介质排放管路与所述承压容器连通；
连接管路，所述连接管路的一端与所述承压容器的底部连通，所述连接管路的另一端为管路系统接口，所述管路系统接口用以连接管路系统；
动力控制系统，所述动力控制系统的输入端分别与外部电源和所述液位检测装置电连接，所述控制系统的输出端与所述介质补充装置和所述自动排放阀电连接。
优选地，所述介质补充管路和所述多余介质排放管路均为所述连接管路上的分支管路。
优选地，还包括三个检修阀门，一个所述检修阀门位于所述连接管路上，一个所述检修阀门位于所述气体供应管路上，一个所述检修阀门位于所述气体泄压管路上。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明利用外接高压气体为气源，通过气体减压稳压获得具有设定压力(P1)的气体作为稳压动力源；本发明可确保压力稳定在稳压气体压力(P1)和排气压力(P2)之间，排气压力(P2)可以尽量接近稳压气体压力(P1)；本发明可以监测承压容器中的介质容量，自动进行补充或排除，实现介质容量的调节，其调节容量不受压力P1、P2的影响，仅受承压容器容积的限制。
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他的附图。
图1为本实施例采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置的结构示意图；
附图标记说明：1.气体减压稳压装置；2.承压容器；3.气体自动泄压装置；4.介质补充装置；5.自动排放阀；6.检修阀门；7.动力控制系统。
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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，降低闭式管路系统因介质容量的变化而造成的压力波动，提高系统中设备、仪表的工作稳定性和可靠性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，本实施例提供一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，包括承压容器2、气体减压稳压装置1、气体自动泄压装置3、介质补充装置4、自动排放阀5和动力控制系统7。
其中，承压容器2内从上至下依次为气体区、介质与气体交替区和介质区。承压容器2作为实现压力稳定和进行介质容量调节的容器，其上设有液位检测装置，用以检测内部的液位变化情况。气体减压稳压装置1设置于气体供应管路上，气体供应管路的一端与外部高压气源连通，气体供应管路的另一端与气体区连通，用以对外部高压气源进行减压稳压，产生具有设定压力(P1)的气体作为稳压动力源。气体自动泄压装置3与气体区通过气体泄压管路连通，利用设定动作压力(P2)的气体自动泄压装置3进行多余气体的排放。介质补充装置4设置于介质补充管路上，介质补充管路的一端与外部介质源连通，介质补充管路的另一端与承压容器2的底部连通。自动排放阀5设置于多余介质排放管路上，多余介质排放管路与承压容器2的底部连通。连接管路的一端与承压容器2的底部连通，连接管路的另一端为管路系统接口，管路系统接口用以连接管路系统。动力控制系统7的输入端分别与外部电源和承压容器上的液位检测装置电连接，控制系统的输出端与介质补充装置4和自动排放阀5电连接。介质补充装置4是一组介质提升增压设备的组合，能够根据信号指示将外部介质增压注入承压容器2内，所述增压设备包括但不限于离心泵、隔膜泵等设备，一般为离心泵。根据承压容器2中的液位，利用介质补充装置4补充管路系统中消耗的介质或利用自动排放阀5排除管路系统中多余的介质。
本实施例的采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置的工作原理如下：当管路系统中介质减少、承压容器2中气体区压力降低时，气体减压稳压装置1及时进行气体的补充，以维持管路系统介质的压力为P1；当承压容器2中介质容量降至低位时，自动启动介质补充装置4进行介质的补充。当管路系统中介质增加、承压容器2中气体区压力增加，气体区压力大于P2时，气体自动泄压装置3可实现自动排气，维持管路系统介质的压力为P2；当承压容器2中介质容量升至高位时，自动排放阀5排除管路系统中多余的介质。从而实现将管路系统中因介质容量的变化而造成的压力波动差降至最低，实现管路系统中设备、仪表的安全可靠运行。该装置可用于地浸采铀矿山闭式抽注液系统中，用于调节抽液流量和注液流量的不平衡，同时实现闭式系统中压力的稳定，确保系统设备和仪表运行稳定和可靠。
气体减压稳压装置1、气体自动泄压装置3、介质补充装置4、自动排放阀5均为本领域的常用结构，其具体形式本领域技术人员可根据需要进行选择，此处不再赘述。
需要说明的是，上述P1和P2对应的压强可以根据实际需要进行预设，上述低位和高位所对应的液位高度也可以根据实际需要进行预设。
为了简化管路结构，本实施例中介质补充管路和多余介质排放管路均为连接管路上的分支管路，本领域技术人员也可分别将介质补充管路、多余介质排放管路和连接管路与承压容器2的底部相连。
进一步的，为了便于实现设备的检修及维护，本实施例还包括三个检修阀门6，一个检修阀门6位于连接管路上，一个检修阀门6位于气体供应管路上，一个检修阀门6位于气体泄压管路上。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (3)

1.一种采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，其特征在于，包括：
承压容器，所述承压容器内从上至下依次为气体区、介质与气体交替区和介质区，所述承压容器上设有液位检测装置；
气体减压稳压装置，所述气体减压稳压装置设置于气体供应管路上，所述气体供应管路的一端与外部高压气源连通，所述气体供应管路的另一端与所述气体区连通；
气体自动泄压装置，所述气体自动泄压装置与所述气体区通过气体泄压管路连通；
介质补充装置，所述介质补充装置设置于介质补充管路上，所述介质补充管路的一端与外部介质源连通，所述介质补充管路的另一端与所述介质区连通；
自动排放阀，所述自动排放阀设置于多余介质排放管路上，所述多余介质排放管路与所述承压容器连通；
连接管路，所述连接管路的一端与所述承压容器的底部连通，所述连接管路的另一端为管路系统接口，所述管路系统接口用以连接管路系统；
动力控制系统，所述动力控制系统的输入端分别与外部电源和所述液位检测装置电连接，所述控制系统的输出端与所述介质补充装置和所述自动排放阀电连接。
2.根据权利要求1所述的采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，其特征在于，所述介质补充管路和所述多余介质排放管路均为所述连接管路上的分支管路。
3.根据权利要求2所述的采用气体进行系统稳压及介质容量调节的装置，其特征在于，还包括三个检修阀门，一个所述检修阀门位于所述连接管路上，一个所述检修阀门位于所述气体供应管路上，一个所述检修阀门位于所述气体泄压管路上。
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