CN112093482A - 一种压缩气体驱动的污染物输转系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种压缩气体驱动的污染物输转系统，系统中的压缩气源的输出与过滤分水器连通，过滤分水器脱除压缩气源输出气体中水蒸气；过滤分水器与二位三通气动阀连通，将过滤后气体送至二位三通气动阀中；抽吸组件与二位三通气动阀连通设置，喷射组件与所述抽吸组件以及二位三通气动阀连通设置，并与容纳污染物的物料桶配合设置；二位三通气动阀同步控制连接喷射组件和抽吸组件，控制高压气体在抽吸组件形成负压抽吸，进行污染物的抽吸，控制高压气体在喷射组件内形成负压抽吸，从抽吸组件内抽取污染物。本发明提供的方案通过高速气流形成的负压将扩散在地面上不宜收集的危险化学品泄漏液体洗消处置后的混合物由地面抽吸进入储罐内。

Description

一种压缩气体驱动的污染物输转系统

技术领域

本发明涉及污染物抽吸技术领域，具体涉及一种压缩气体驱动的污染物输转系统。

背景技术

随着化工行业的快速发展，危险化学品的种类越来越多，应用领域越来越广泛，由此引发的危险化学品泄漏事故呈逐年上升趋势。使用洗消剂对危险化学品进行处置，能有效控制液态危险化学品四处流淌，避免泄漏事故后果扩大，因此，消防与应急救援人员经常使用洗消剂处置泄漏的危险化学品。粉体状洗消剂，如活性炭、硅藻土、吸油砂，已在消防部门广泛应用，然而，与之配套使用的便携、防爆型的污染物输转器具在市场上却鲜有出售。

常见的污染物输转系统，一般由真空泵、管路系统、防爆电机等组成。如此构成的污染物输转系统在消防与应急救援领域应用时，主要存在以下问题：

一是便携性差，由于真空泵、防爆电机体积大、重量重，搬运不便；

二是即便电机是防爆的，但是消防部门在现场使用时通常会采用50m以上的电缆与真空泵相连，操作使用不便，用户体验很差。

发明内容

针对现有污染物输转方案所存在的问题，本发明的目的在于提供一种压缩气体驱动的污染物输转系统，以改进已有污染物输转方案的不足之处，使其更加适用于抽吸输转危险化学品泄漏物。

为了达到上述目的，本发明提供的压缩气体驱动的污染物输转系统包括压缩气源、容纳污染物的物料桶、过滤分水器、二位三通气动阀、喷射组件、抽吸组件；

所述压缩气源的输出与过滤分水器连通，所述过滤分水器脱除压缩气源输出气体中水蒸气；

所述过滤分水器与二位三通气动阀连通，将过滤后气体送至二位三通气动阀中；

所述抽吸组件与二位三通气动阀连通设置，所述喷射组件与所述抽吸组件以及二位三通气动阀连通设置，并与容纳污染物的物料桶配合设置；

所述二位三通气动阀同步控制连接喷射组件和抽吸组件，控制高压气体在抽吸组件形成负压抽吸，进行污染物的抽吸，控制高压气体在喷射组件内形成负压抽吸，从抽吸组件内抽取污染物，并喷射至容纳污染物的物料桶内。

进一步地，所述喷射组件由第一文丘里管构成，所述抽吸组件由吸枪和设置在吸枪内的第二文丘里管配合构成；所述第一文丘里管的下流端可与容纳污染物的物料桶配合设置，所述第一文丘里管的上流端与吸枪内的第二文丘里管的下流端连通。

进一步地，所述二位三通气动阀上的进气口与过滤分水器的出口连通，所述二位三通气动阀上的第一工作口与吸枪内的第二文丘里管的高压注入口连通；所述二位三通气动阀上的第二工作口与第一文丘里管的高压注入口连通；所述二位三通气动阀上的反馈气体进气口与吸枪上的反馈出气孔相连。

进一步地，所述二位三通气动阀包括阀体、活塞、调节弹簧，所述阀体上设置有进气口、第一工作口、第二工作口、反馈气体进气口以及排气口，所述进气口、第一工作口、第二工作口、反馈气体进气口以及排气口分别与阀体内的阀腔连通，所述活塞可移动的安置在阀体的阀腔内，所述活塞与进气口、第一工作口以及第二工作口之间配合形成工作调节腔，所述活塞在阀腔内移动过程中与第一工作口和第二工作口配合，调节第一工作口和第二工作口的工作状态；所述活塞与反馈气体进气口之间配合形成反馈调节腔，所述活塞与排气口之间配合形成排气腔，该排气腔内安置有调节弹簧，所述调节弹簧与活塞抵接配合；所述反馈调节腔与设置有调节弹簧的排气腔之间配合形成调节结构，以调节活塞在阀腔内的移动状态。

进一步的，所述文丘里管由相关衔接的第一管状部件和第二管状部件构成，第一管状部件的内部构成抽吸室，第一管状部件与第二管状部件配合在内部形成面向出口端的喷射室，该喷射室与抽吸室连通；第一管状部件和第二管状部件之间形成高压气腔，该高压气腔上开设有连接外部的管接头，以及开设有连通喷射室的喷气孔，所述喷气孔与喷射室中心轴线之间呈锐角分布。

进一步的，所述压缩气源由至少一个压缩气瓶和设置在其上的调压器构成。

进一步的，所述容纳污染物的物料桶为非承压容器。

进一步的，所述容纳污染物的物料桶通过内置盘管与喷射组件配合设置。

进一步的，所述容纳污染物的物料桶上设置空气过滤装置。

本发明提供的压缩气体驱动便携式污染物输转系统，利用文丘里原理，通过高速气流形成的负压将扩散在地面上不宜收集的危险化学品泄漏液体洗消处置后的混合物由地面抽吸进入储罐内。

本发明提供的压缩气体驱动便携式污染物输转系统，使用压缩气体驱动的便携式污染物输转系统具有一定的负压抽吸能力；压缩气体通过压缩气瓶施放，无需电驱动，且重量轻便于携带，同时由压差替代电磁阀来控制抽吸和喷射污染物和空气混合流股，实现更佳的防爆性，更加适用于抽吸输转危险化学品泄漏物。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

图1为本实例中压缩气体驱动便携式污染物输转系统的结构示意图；

图2为本实例中文丘里管的轴向剖面图。

图中标号含义：

压缩气瓶1、调压器2、过滤分水器3、二位三通气动阀4、进气口41、工作口A、工作口B、反馈气体进气口42、排气口43、弹簧44、活塞45、阀体46、工作调节腔47、反馈调节腔48、排气腔49、吸枪5、触发器51、吸嘴52、文丘里管6、文丘里管7、盘管8、推车式储罐9、空滤10、软管11、管状部件61、管状部件62、管接头63、喷气孔64、抽吸室65、喷射室66、高压气腔67。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

本发明针对污染物输转方案采用基于真空泵、管路系统、防爆电机等构成的方案所存在的问题，创新的通过高速气流形成的负压将扩散在地面上不宜收集的危险化学品泄漏液体洗消处置后的混合物进行抽吸，利用压差替代电磁阀来控制抽吸和喷射污染物和空气混合流股，实现更佳的防爆性，更加适用于抽吸输转危险化学品泄漏物。

参见图1，其所示为本发明给出的压缩气体驱动便携式污染物输转系统的一种构成示例图。

由图可知，本实例给出的压缩气体驱动便携式污染物输转系统主要由压缩气瓶1、调压器2、过滤分水器3、二位三通气动阀4、第二文丘里管6、吸枪5、第一文丘里管7、盘管8、推车式储罐9、空滤装置10、软管113等配合构成。

本方案中的压缩气瓶1与调压器2配合构成相应的压缩气源，用于提供整个喷射器工作时所需的驱动动力。

其中，压缩气瓶1用于存储压缩气体，而调压器2设置在压缩气瓶1的出口处，用于调整压缩气瓶出口气体压力。

作为举例，本实例中的压缩气瓶1的容量优选为3L，压力为30MPa，但并不限于此，也可以使用更常见的容量6.8L，压力30MPa的消防员正压式空气呼吸器所用压缩气瓶来替代。

再者，本实例中配置的压缩气瓶1的数量一般为2个，也可以是2个以上气瓶；多个压缩气瓶1之间并联设置。而压缩气体一般都是使用空气，也可以使用其它气体，如氮气等惰性气体。采用氮气等惰性气体，能够进一步提高保护作用。

与之配合的，本方案中的调压器2的出口压力优选约为1MPa。但并不限于此，根据需要还可以采用其它设置方案。

由此构成的压缩气源中，每个压缩气瓶1上的调压器2通过管路或直接与过滤分水器3连通；而过滤分水器3与二位三通气动阀4连通。这样由过滤分水器3脱除调压器出口气体中水蒸气，并将过滤后气体送至二位三通气动阀4中。

本实例中推车式储罐9用于容纳系统所抽吸的污染物，以完成污染物的安全转运。

作为举例，本储罐9为非承压容器，可将抽吸的污染物随时输转至危废处理部门。本实例中的储罐9优选使用推车式储罐，但并不限于此，也可以使用背负式、固定式储罐。

在此基础上，为了便于与系统中相应的第一文丘里管7进行配合，高效且可靠的接受并存储抽吸的污染物，本实例在储罐9内内置相应的盘管8，通过盘管8所形成的多层盘旋路径与第一文丘里管7喷射的污染物的运动状态进行缓冲，逐渐降低污染物的速度和压力，使得污染物平稳的进入到罐9内，实现外部抽吸进来的污染物在储罐9中的均匀分布，由此保证收集污染物的效率和可靠性。

进一步地，本实例还在储罐9上设置相应的空滤装置10，以避免储罐9在存储操作或转运过程中对外产生二次污染，提高安全性。对于该空滤装置10的构成可根据实际需求而定。

本实例中的第一文丘里管7构成喷射组件，与二位三通气动阀4和储罐9连通，同时通过软管11与内置在吸枪5内的第二文丘里管6的连通。由此实现从二位三通气动阀4获取压缩气源形成负压吸附力，基于该负压吸附力从第二文丘里管6中抽取污染物，以一定压力和流速输送至储罐9内。

具体的，该第一文丘里管7的上流端通过软管11与吸枪内的第二文丘里管6的下流端连通；该第一文丘里管7的侧部进口孔与二位三通气动阀4连通配合。该第一文丘里管7的下流端则通过管接头与容纳污染物的储罐9内的盘管8连通配合。

本实例中的吸枪5与第二文丘里管6配合构成相应的抽吸组件，用于基于高压气流在内部形成负压，以对污染物进行抽吸。具体的，该吸枪5内配置有第二文丘里管6，其上设置由触发器51，并在前端进口设置吸嘴52。

这里的第二文丘里管6，与二位三通气动阀4、第一文丘里管7以及吸枪5的进口和出口连通。由此实现第二文丘里管6从二位三通气动阀4获取压缩气源在内部形成负压吸附力，基于该负压吸附力通过吸枪5前端的吸嘴52抽取污染物，并以一定压力和流速从吸枪5的出口喷射至软管11和第一文丘里管7。

具体的，该第二文丘里管6的上流端与吸枪5的进口端及吸嘴52连通，其下流端与吸枪5的出口端连通，并通过软管11与第一文丘里管7的上流端连通；该第二文丘里管6的侧部进口孔与二位三通气动阀4连通配合。

本方案中通过第一文丘里管7与第二文丘里管6之间的串接配合，形成多级的增程式负压吸附，即第一文丘里管7产生的吸附力，可进一步作用于第二文丘里管6，提高第二文丘里管6通过吸嘴52中抽取并输送的污染物的能力；而第二文丘里管6通过负压吸附抽取污染物后，以一定压力和流速向第一文丘里管7输送污染物，以配合第一文丘里管7内的负压吸附，提高第一文丘里管7喷射污染物的能力。

为了提高第一文丘里管7与第二文丘里管6之间的配合效果，本实例中第一文丘里管7与第二文丘里管6采用相同的设计结构。

这里以第二文丘里管6为例，来说明一下本实例中两文丘里管的构成方案。参见图2，其所示为本实例给出的文丘里管的构成示例。

由图可知，本实例中的第二文丘里管6主要由第一管状部件61和第二管状部件62相互配合构成。

具体的，这里的第一管状部件61整体呈圆锥台型，而第二管状部件62整体也呈圆锥台型。

如此结构的第一管状部件61的大端部整体嵌设在第二管状部件62的大端部中，使得第一管状部件61与第二管状部件62之间同轴的衔接成一体。

第一管状部件61的小端部作为整个文丘里管的上流端，其内腔构成抽吸室65。圆锥台型的第二管状部件62的内腔向文丘里管6的出口端延伸变细，该第二管状部件62的内腔与嵌入的第一管状部件61大端部的内腔配合构成整个文丘里管的喷射室66。该第二管状部件62的小端部作为整个文丘里管的下流端。

进一步的，第一管状部件61大端部的外壁与第二管状部件62大端部内壁之间设置有高压气腔67，该高压气腔67呈环状分布在第一管状部件61大端部的外壁与第二管状部件62大端部内壁之间。同时在第二管状部件62大端部上设置有管接头63，该管接头63与高压气腔67连通，作为文丘里管的侧部进口孔，以用于外接高压气源(如二位三通气动阀4的工作口)。在第一管状部件61大端部开设有至少一个连通内部喷射室66和高压气腔67的喷气孔64，该喷气孔64相对于喷射室66的中心轴线呈锐角分布，由此使得高压气腔67内的高压气体，以一定的角度高压且高速进入到喷射室66内，能够在喷射室66内形成面向文丘里管6出口端的高压气流，使得喷射室66内形成负压，形成负压吸附喷射。

为了提高负压吸附喷射的效果，本实例中优选多个喷气孔64，这些喷气孔64沿第一管状部件61大端部周向均匀分布。

本实例中的二位三通气动阀4，其同步控制连接上述的第一文丘里管7和第二文丘里管6，同步控制高压气体在第一文丘里管7和第二文丘里管6内形成负压抽吸，使得两者相互配合进行污染物抽吸和污染物喷射。

如图1所示，本实例中的二位三通气动阀4具有进气口41、工作口A、工作口B以及反馈气体进气口42。其中，其上的进气口41与过滤分水器3的出口连通，其上的工作口A与吸枪内的第二文丘里管6的高压注入口(即侧面的管接头)连通；工作口B与第一文丘里管7的高压注入口(即侧面的管接头)连通；而二位三通气动阀4上的反馈气体进气口42与吸枪5上端的反馈出气孔相连，该反馈出气孔紧邻吸枪5内文丘里管出口处，以获取吸枪5内文丘里管出口处气压。

具体的，本实例中的二位三通气动阀4在构成上具体包括阀体46、活塞45、弹簧44。

该阀体46的上部设置有进气口41，该进气口41与阀体内的阀腔连通；该阀体46的下部设置2个工作口：工作口A、工作口B，工作口A、工作口B分别与阀体内的阀腔连通；该阀体46的侧面设置有反馈气体进气口42和排气口43。

该阀体46内部配置有活塞45和弹簧44，活塞45与进气口41、工作口A、工作口B之间配合形成工作调节腔47，且活塞45在阀腔内移动过程中与工作口A、工作口B配合，调节工作口A和工作口B的工作状态。该活塞45还与反馈气体进气口42之间配合形成反馈调节腔48，与此同时该活塞45与排气口43之间配合形成排气腔49，该排气腔内安置有调节弹簧44，该弹簧44与活塞45抵接配合，对活塞行程一定的预压力；由此反馈调节腔48与设置有调节弹簧44的排气腔49之间配合形成调节结构，以调节活塞45在阀腔内的移动状态。

由此构成的二位三通气动阀4在设置时，其上的进气口41与过滤分水器3的出口相连；下面的工作口A与文丘里管6侧面的管接头相连，工作口B与文丘里管7侧面的管接头相连；反馈气体进气口42与吸枪5上端的小孔相连，排气口43与外界联通。由此当反馈气体进气口42与排气口53的压差大于弹簧44在活塞45上形成的压力时，则可推动活塞45向右移动(如图1所示方向)，实现工作口B的打开或闭合，从而控制从外部抽吸污染物至储罐9中。

由此构成的压缩气体驱动便携式污染物输转系统在运行时，正常状态下，二位三通气动阀4内的反馈调节腔48没有气压，活塞45受弹簧44的弹力驱动移动，打开工作口A，同时关闭工作口B；此状态下，吸枪5上触发器51控制断开工作口A与喷枪5内第二文丘里管6之间连通。

进行工作时，打开压缩气瓶1上的调压器2，调压器2对压缩空气进行调压输出至过滤分水器3，滤分水器3脱除调压器出口气体中水蒸气，并将过滤后气体送至二位三通气动阀4中的工作调节腔47。

届时，操作者可通过操作喷枪4上触发器41，导通二位三通气动阀4上的工作口A和喷枪5内第二文丘里管6。此时，二位三通气动阀4中的工作调节腔47的高压气体通过工作口A进入到喷枪5内第二文丘里管6侧面的高压气腔，继而通过高压气流在第二文丘里管6内负压吸附力，基于喷枪5上的吸嘴52即可对污染物进行吸取。与此同时，进入到吸枪5内气流将同时反馈至二位三通气动阀4中的反馈调节腔48，并在反馈调节腔48内逐步形成气压，当二位三通气动阀4中反馈气体进气口42与排气口43的压差大于弹簧44在活塞45上形成的压力时，则可推动活塞45向右移动，实现工作口B的打开，此时二位三通气动阀4中的工作调节腔47的高压气体通过工作口B进入到第一文丘里管7侧面的高压气腔，继而通过高压气流在第一文丘里管7内负压吸附力。

此时，第一文丘里管7基于该吸附力软管11从第二文丘里管6内进一步抽吸污染物，并喷射进内置于推车式储灌9的盘管8中，并由盘管8导入至储灌9内。

在完成抽吸操作后，操作者可关闭压缩气瓶1上的调压器2，通过操作吸枪5上触发器51断开二位三通气动阀4上的工作口A和吸枪5内第二文丘里管6联动；这样第二文丘里管6和第一文丘里管7内失去高压气流，二位三通气动阀4内的反馈调节腔48失去气压，活塞45受弹簧44的弹力驱动移动，关闭工作口B。

本发明涉及的压缩气体驱动便携式污染物输转系统，利用文丘里原理，通过高速气流形成的负压将扩散在地面上不宜收集的危险化学品泄漏液体洗消处置后的混合物由地面抽吸进入储罐内。同时，本方案中的高速气流由压缩气体通过压缩气瓶施放形成，无需电驱动，且重量轻便于携带，同时由压差替代电磁阀来控制抽吸和喷射污染物和空气混合流股，实现更佳的防爆性。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.压缩气体驱动的污染物输转系统，其特征在于，包括压缩气源、容纳污染物的物料桶、过滤分水器、二位三通气动阀、喷射组件、抽吸组件；

所述压缩气源的输出与过滤分水器连通，所述过滤分水器脱除压缩气源输出气体中水蒸气；

所述过滤分水器与二位三通气动阀连通，将过滤后气体送至二位三通气动阀中；

所述抽吸组件与二位三通气动阀连通设置，所述喷射组件与所述抽吸组件以及二位三通气动阀连通设置，并与容纳污染物的物料桶配合设置；

所述二位三通气动阀同步控制连接喷射组件和抽吸组件，控制高压气体在抽吸组件形成负压抽吸，进行污染物的抽吸，控制高压气体在喷射组件内形成负压抽吸，从抽吸组件内抽取污染物，并喷射至容纳污染物的物料桶内。

2.根据权利要求1所述的污染物输转系统，其特征在于，所述喷射组件由第一文丘里管构成，所述抽吸组件由吸枪和设置在吸枪内的第二文丘里管配合构成；所述第一文丘里管的下流端可与容纳污染物的物料桶配合设置，所述第一文丘里管的上流端与吸枪内的第二文丘里管的下流端连通。

3.根据权利要求2所述的污染物输转系统，其特征在于，所述二位三通气动阀上的进气口与过滤分水器的出口连通，所述二位三通气动阀上的第一工作口与吸枪内的第二文丘里管的高压注入口连通；所述二位三通气动阀上的第二工作口与第一文丘里管的高压注入口连通；所述二位三通气动阀上的反馈气体进气口与吸枪上的反馈出气孔相连。

4.根据权利要求3所述的污染物输转系统，其特征在于，所述二位三通气动阀包括阀体、活塞、调节弹簧，所述阀体上设置有进气口、第一工作口、第二工作口、反馈气体进气口以及排气口，所述进气口、第一工作口、第二工作口、反馈气体进气口以及排气口分别与阀体内的阀腔连通，所述活塞可移动的安置在阀体的阀腔内，所述活塞与进气口、第一工作口以及第二工作口之间配合形成工作调节腔，所述活塞在阀腔内移动过程中与第一工作口和第二工作口配合，调节第一工作口和第二工作口的工作状态；所述活塞与反馈气体进气口之间配合形成反馈调节腔，所述活塞与排气口之间配合形成排气腔，该排气腔内安置有调节弹簧，所述调节弹簧与活塞抵接配合；所述反馈调节腔与设置有调节弹簧的排气腔之间配合形成调节结构，以调节活塞在阀腔内的移动状态。

5.根据权利要求1所述的污染物输转系统，其特征在于，所述文丘里管由相关衔接的第一管状部件和第二管状部件构成，第一管状部件的内部构成抽吸室，第一管状部件与第二管状部件配合在内部形成面向出口端的喷射室，该喷射室与抽吸室连通；第一管状部件和第二管状部件之间形成高压气腔，该高压气腔上开设有连接外部的管接头，以及开设有连通喷射室的喷气孔，所述喷气孔与喷射室中心轴线之间呈锐角分布。

6.根据权利要求1所述的污染物输转系统，其特征在于，所述压缩气源由至少一个压缩气瓶和设置在其上的调压器构成。

7.根据权利要求1所述的污染物输转系统，其特征在于，所述容纳污染物的物料桶为非承压容器。

8.根据权利要求7所述的污染物输转系统，其特征在于，所述容纳污染物的物料桶通过内置盘管与喷射组件配合设置。

9.根据权利要求7所述的污染物输转系统，其特征在于，所述容纳污染物的物料桶上设置空气过滤装置。

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