CN112177224B - 一种防爆厂房泄压设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于厂房泄压技术领域，尤其涉及一种防爆厂房泄压设备，它包括多组安装在房顶上的泄压模块；本发明设计的泄压单元由四个三角型挡板为主要构件组成，在厂房内发生爆炸时，四个三角型挡板能够快速的向外侧被冲击打开，相比于传统的需要满足厂房内压力值达到泄爆螺栓脱落时的压力，窗扇才会自动打开向外排泄压力来说，本发明设计的四个三角型挡板打开所需要的压力相对较小，一定程度上降低了厂房内泄压前压力变化对厂房造成的损害。

Description

一种防爆厂房泄压设备
所属技术领域
本发明属于厂房泄压技术领域，尤其涉及一种防爆厂房泄压设备。
背景技术
防爆厂房是指有爆炸危险的厂房或厂房内有爆炸危险部位的厂房；爆炸厂房应设置泄压设施。
目前的防爆厂房存在以下问题：
第一，泄压设备如泄压窗和泄压屋顶的设置在爆炸时破坏的极限比较高，还是对厂房造成一定的损害；比如泄爆窗，泄爆窗采用钢质窗框并配以特种铰链、泄压装置等五金配件；在建筑内外气压差达到一定数值时，泄压窗的泄爆螺栓自动脱落，窗扇自动打开，向外排泄压力；但是泄爆螺栓的脱落需要一定的压力，在未达到该压力值前，厂房需要自己承受泄压窗打开之前厂房内的压力变化，对厂房造成一定的损害。
第二，墙上的泄爆设备相对于屋顶的泄爆设备相对不安全，屋顶在厂房上，在泄压时一般不会造成对人的二次伤害，但屋顶的泄压设备要考虑大风和雨水的影响，在大风中不会刮走，在下雨时不会漏雨，现有的设备设计时主要考虑了泄压，对于大风和漏雨上并没有在设计时考虑，只是在安装时，通过安装可靠和密封得到抗风和防漏雨的效果，长时间使用，因密封垫的老化和风引起的震动会出现固定不牢，漏雨的情况。
本发明综合考虑泄压、防风、防漏雨三个因素在设计的阶段设计一种防爆厂房泄压设备解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷，本发明公开一种防爆厂房泄压设备，它是采用以下技术方案来实现的。
一种防爆厂房泄压设备包括多组安装在房顶上的泄压模块。
上述泄压模块包括摆动感应结构、泄压单元、调节传动机构，其中调节传动机构安装在厂房的上侧，调节传动机构的上侧安装有可随着风向摆动的摆动感应结构，多个泄压单元成口字状安装在调节传动机构的四周；调节传动机构与四周的泄压单元通过同步带和同步轮依次传动连接。
上述调节传动机构包括旋转结构、固定支撑结构，其中固定支撑结构固定安装在厂房的屋顶，旋转结构旋转安装在固定支撑结构的上侧；摆动感应结构固定安装在旋转结构的上侧。
上述泄压单元包括旋转结构、固定支撑结构、三角型挡板、传动转轴、第一齿轮、第二齿轮、固定杆、弹簧、安装杆、安装块，其中固定支撑结构为环形结构，固定支撑结构固定安装在厂房的屋顶，旋转结构旋转安装在固定支撑结构的上侧；四个安装块固定安装在旋转结构的上侧，且四个安装块的连线成正方形；四个传动转轴旋转安装在四个安装块上，且每个传动转轴对应两个安装块；四个传动转轴上分别固定安装有一个三角型挡板，四个三角型挡板向中间靠拢合起后组成四椎体的四个侧面；四个三角型挡板中相邻的两个三角型挡板之间安装有密封条；四个传动转轴之间通过齿轮依次传动连接，四个传动转轴中其中一个传动转轴伸出对应的安装块固定安装有第一齿轮，第二齿轮旋转安装在旋转结构的上侧，第二齿轮与第一齿轮啮合；固定杆固定安装在第二齿轮的上侧，安装杆固定安装在旋转结构的上侧，安装杆和固定杆之间连接有弹簧。
上述泄压单元中的旋转结构和调节传动机构中的旋转结构通过同步轮和同步带传动连接。
作为本技术的进一步改进，上述泄压单元中的旋转结构和调节传动机构中的旋转结构上均固定安装有同步轮，调节传动机构和泄压单元中的所有旋转结构上所安装的同步轮依次通过带传动连接，所述泄压单元中除处于传动末端的旋转结构上，其它泄压单元中旋转结构上均上下安装有两个同步轮。
作为本技术的进一步改进，上述四个三角型挡板是由两个内挡板和两个外挡板组成，内挡板的两侧开有两个压槽，外挡板的两侧安装有两个压块；两个内挡板和两个外挡板依次交替错位分布，相邻内挡板和外挡板上对应一侧的压块和压槽配合。
作为本技术的进一步改进，上述四个三角型挡板的一端均具有支耳，四个三角型挡板通过其上的支耳摆动安装在四个传动转轴上。
作为本技术的进一步改进，上述内挡板和外挡板相互配合的压槽和压块之间均安装有密封条。
作为本技术的进一步改进，上述泄压单元中的旋转结构上安装有四个限位密封条，限位密封条上具有内弧面，四个限位密封条与四个三角型挡板上的支耳一一对应配合，四个限位密封条对对应的三角型挡板的摆动具有限位作用。
作为本技术的进一步改进，上述四个安装块上均具有三角槽，三角槽内均安装有密封垫，密封垫与四个三角型挡板配合。
作为本技术的进一步改进，上述四个安装块上均在其两侧面上开有两个轴孔，四个安装块中其中有三个安装块上所开的两个轴孔的内侧均开有一个安装槽，四个传动转轴的两端分别穿过对应安装块上的轴孔，四个传动转轴中伸出安装槽内的传动转轴对应的一端分别安装有一个第三齿轮，位于同一个安装槽内的两个第三齿轮相互啮合。
作为本技术的进一步改进，上述四个三角型挡板上相互靠近的侧面上均固定安装有一个支撑板，圆盘安装在四个支撑板上，圆盘的下侧吊有配重块；配重块通过拉绳固定于对应的固定支撑结构上。
作为本技术的进一步改进，在四个三角型挡板合起时，即固定杆在第二齿轮的安装点与第二齿轮的圆心连线与弹簧的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧和第一齿轮位于第二齿轮轴线的两侧；在四个三角型挡板摆动到开度最大的竖直状态时，固定杆在第二齿轮的安装点与第二齿轮的圆心连线与弹簧的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧和第一齿轮位于第二齿轮轴线的同侧。
相对于传统的厂房泄压技术，本发明设计的有益效果如下：
1、本发明设计的泄压单元由四个三角型挡板为主要构件组成，在厂房内发生爆炸时，四个三角型挡板能够快速的向外侧被冲击打开，相比于传统的需要满足厂房内压力值达到泄爆螺栓脱落时的压力，窗扇才会自动打开向外排泄压力来说，本发明设计的四个三角型挡板打开所需要的压力相对较小，一定程度上降低了厂房内泄压前压力变化对厂房造成的损害。
2、传统的泄压设备，平盖与屋顶，在刮风天气，泄压设备上侧压力有时会小于室内压力，泄压设备会出现振动甚至有被吹走的风险，为了防止这一情况的发生，一般会增加泄爆螺栓的强度，但是这又会影响泄压效果；而本发明通过设计的四个三角型挡板，解决上传统泄压设备存在的两种问题，一方面通过四个三角型档板的成四棱形分布，在刮风天气，因四个三角型挡板组成的四棱锥的锥角面向风吹过来的方向，风力对面向风的两个三角型挡板提供相互靠紧的压力，背向风的两个三角型挡板安装角度较大，产生负压较小，甚至不会产生负压，所以该设备的设计基本不会出现因为风产生的振动；而在爆炸时，四个三角型档板只需要被推动向外侧摆开即可，摆动的幅度相对较小，所以容易被打开，泄爆效果好。
3、配重块和风的影响均是使四个三角型挡板相互挤压的，加上压块、压槽和密封条的设计，本发明具有较好的防漏雨效果。
附图说明
图1是调节传动机构和泄压单元连接示意图。
图2是调节传动机构结构示意图。
图3是弹簧安装示意图。
图4是泄压单元结构示意图。
图5是配重块安装示意图。
图6是传动转轴安装示意图。
图7是安装块结构示意图。
图8是支撑板和限位密封条安装示意图。
图9是三角型挡板配合示意图。
图10是内挡板和外挡板结构示意图。
图11是内挡板和外挡板配合示意图。
图中标号名称：1、摆动感应结构；2、同步带；3、泄压单元；4、调节传动机构；5、旋转结构；6、压槽；7、同步轮；8、固定支撑结构；9、传动转轴；10、第一齿轮；11、第二齿轮；12、固定杆；13、弹簧；14、安装杆；15、三角型挡板；16、支撑圆盘；17、配重块；18、安装块；19、第三齿轮；20、密封垫；21、轴孔；22、安装槽；23、支撑板；24、限位密封条；25、内挡板；26、外挡板；27、密封条；28、支耳；29、压块；30、泄压模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
一种防爆厂房泄压设备包括多组安装在房顶上的泄压模块30。
如图1所示，上述泄压模块30包括摆动感应结构1、泄压单元3、调节传动机构4，其中调节传动机构4安装在厂房的上侧，调节传动机构4的上侧安装有可随着风向摆动的摆动感应结构1，多个泄压单元3成口字状安装在调节传动机构4的四周；调节传动机构4与四周的泄压单元3通过同步带2和同步轮7依次传动连接。
本发明中每个调节传动机构4和四周的泄压单元3组成一个小整体泄压模块30，为一个统一控制的传动单元；而厂房屋顶均匀的放置有多个这样的传动单元。
本发明设计的泄压单元3由四个三角型挡板15为主要构件组成，在厂房内发生爆炸时，四个三角型挡板15能够快速的被挤压打开，相比于传统的需要满足厂房内压力值达到泄爆螺栓脱落时的压力，窗扇才会自动打开向外排泄压力来说，本发明设计的四个三角型挡板15打开所需要的压力相对较小，一定程度上降低了厂房内泄压前压力变化对厂房造成的损害。
如图2所示，上述调节传动机构4包括旋转结构5、固定支撑结构8，其中固定支撑结构8固定安装在厂房的屋顶，旋转结构5旋转安装在固定支撑结构8的上侧；摆动感应结构1固定安装在旋转结构5的上侧。
本发明中摆动感应结构1是由可随着风向摆动的摆动结构和连接杆组成，连接杆固定在调节传动机构4中的旋转结构5上，在使用过程中，风会吹动摆动结构摆动，使得摆动结构带动连接杆旋转，连接杆带动调节传动机构4中的旋转结构5旋转。所述的摆动结构可为旗帜型等可被风吹动摆动随风向改变方向的物体。
如图3、4所示，上述泄压单元包括旋转结构5、固定支撑结构8、三角型挡板15、传动转轴9、第一齿轮10、第二齿轮11、固定杆12、弹簧13、安装杆14、安装块18，其中固定支撑结构8未为环形结构，固定支撑结构8固定安装在厂房的屋顶，旋转结构5旋转安装在固定支撑结构8的上侧；四个安装块18固定安装在旋转结构5的上侧，且四个安装块18的连线成正方形；如图6所示，四个传动转轴9旋转安装在四个安装块18上，且每个传动转轴9对应两个安装块18；如图4、8、9所示，四个传动转轴9上分别固定安装有一个三角型挡板15，如图3所示，四个三角型挡板15向中间靠拢合起后组成四椎体的四个侧面；如图9所示，四个三角型挡板15中相邻的两个三角型挡板15之间安装有密封条27；四个传动转轴9之间通过齿轮依次传动连接，四个传动转轴9中其中一个传动转轴9伸出对应的安装块18固定安装有第一齿轮10，第二齿轮11旋转安装在旋转结构5的上侧，第二齿轮11与第一齿轮10啮合；固定杆12固定安装在第二齿轮11的上侧，安装杆14固定安装在旋转结构5的上侧，安装杆14和固定杆12之间连接有弹簧13。
如图1所示，上述泄压单元3中的旋转结构5和调节传动机构4中的旋转结构5通过同步轮7和同步带2传动连接。
如图1所示，上述泄压单元3中的旋转结构5和调节传动机构4中的旋转结构5上均固定安装有同步轮7，调节传动机构4和泄压单元3中的所有旋转结构5上所安装的同步轮7依次通过带传动连接，所述泄压单元3中除处于传动末端的旋转结构5上，其它泄压单元3中旋转结构5上均上下安装有两个同步轮7。
如图9、10所示，上述四个三角型挡板15是由两个内挡板25和两个外挡板26组成，内挡板25的两侧开有两个压槽6，外挡板26的两侧安装有两个压块29；两个内挡板25和两个外挡板26依次交替错位分布，相邻内挡板25和外挡板26上对应一侧的压块29和压槽6配合。
通过设计的压块29和压槽6提高相邻两个三角型挡板15的挤压效果，具有一定的防漏雨效果。
如图8、10所示，上述四个三角型挡板15的一端均具有支耳28，四个三角型挡板15通过其上的支耳28摆动安装在四个传动转轴9上。
如图9、11所示，上述内挡板25和外挡板26相互配合的压槽6和压块29之间均安装有密封条27；通过密封条27对四个三角型档板合起后起到密封作用，保证四个三角形挡板在合起后室内的密封性。
如图8所示，上述泄压单元3中的旋转结构5上安装有四个限位密封条24，限位密封条24上具有内弧面，四个限位密封条24与四个三角型挡板15上的支耳28一一对应配合，四个限位密封条24对对应的三角型挡板15的摆动具有限位作用。
本发明通过四个限位密封条24对四个三角型挡板15的摆动起到限位作用，保证四个三角型挡板15在打开或者合起的过程中，摆动的角度都不会过大，影响后续的合起和打开。本发明中通过四个限位密封条24还可以对四个三角型挡板15的摆动起到密封作用，保证四个三角形挡板在合起后室内的密封性。
如图7所示，上述四个安装块18上均具有三角槽，三角槽内均安装有密封垫20，密封垫20与四个三角型挡板15配合。密封垫20对四个三角型挡板15合起后，为其下端起到密封作用，保证四个三角形挡板在合起后室内的密封性。
如图7所示，上述四个安装块18上均在其两侧面上开有两个轴孔21，四个安装块18中其中有三个安装块18上所开的两个轴孔21的内侧均开有一个安装槽22，如图6所示，四个传动转轴9的两端分别穿过对应安装块18上的轴孔21，四个传动转轴9中伸出安装槽22内的传动转轴9对应的一端分别安装有一个第三齿轮19，位于同一个安装槽22内的两个第三齿轮19相互啮合。
通过第三齿轮19和传动转轴9的传动使得四个三角型挡板15的摆动同步起来，且通过设计的弹簧13对四个三角型挡板15合起后向上打开的摆动提供一个阻力，保证四个三角形挡板在合起后之间的压紧力，保证室内的密封性；在四个三角型挡板15合起后，固定杆12在第二齿轮11的安装点与第二齿轮11的圆心连线与弹簧13的轴线成小于三十度的夹角，四个三角型挡板15从合起状态摆动到竖直状态的过程中，中间状态的某一时刻，固定杆12在第二齿轮11的安装点和第二齿轮11圆心的连线与弹簧13的轴线平行，此时弹簧13被拉伸到最长状态，也就是说从合起状态到中间状态的摆动受到弹簧13的阻力，爆炸力需要克服该阻力，从中间状态摆动到最终的竖直状态，过程中弹簧13的长度缩短，为该过程提供助力，并且能维持挡板的竖直状态，保持爆炸后泄压设备能持续处于打开状态，便于厂房内的热烟气尽快散去。本发明中，在四个三角型挡板15合起后，弹簧13的拉力会对固定杆12提供一个拉力，固定杆12将该拉力传递到第二齿轮11上，第二齿轮11传递到第一齿轮10上，第一齿轮10传递到对应的传动转轴9上，通过四个传动转轴9和对应第三齿轮19的传递，该拉力会被传递到四个三角型挡板15上，提供一定的挤压力。
如图4、5、8所示，上述四个三角型挡板15上相互靠近的侧面上均固定安装有一个支撑板23，圆盘安装在四个支撑板23上，圆盘的下侧吊有配重块17；配重块17通过拉绳固定于对应的固定支撑结构8上。
配重块17向下拉动圆盘，圆盘向下拉动四个支撑板23，四个支撑板23拉动四个三角型挡板15，对四个三角型挡板15合起后向上打开的摆动提供一个阻力，进一步保证了四个三角形挡板在合起后之间的压紧力，保证室内的密封性。
在四个三角型挡板15合起时，即固定杆12在第二齿轮11的安装点与第二齿轮11的圆心连线与弹簧13的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧13和第一齿轮10位于第二齿轮11轴线的两侧；在四个三角型挡板15摆动到开度最大的竖直状态时，固定杆12在第二齿轮11的安装点与第二齿轮11的圆心连线与弹簧13的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧13和第一齿轮10位于第二齿轮11轴线的同侧。
具体工作流程：当使用本发明设计的泄压设备时，在正常未发生爆炸的时候，泄压单元3中的四个三角型挡板15合在一起；这种情况下，如果遇到刮风天气，风会吹动摆动感应结构1带动调节传动机构4中的旋转结构5旋转；该旋转结构5会带动其上的同步轮7，该同步轮7旋转通过对应的同步带2带动与其连接的同步轮7旋转，进而带动对应的泄压单元3中的旋转结构5旋转，该泄压单元3中的旋转机构旋转，通过同步轮7和同步带2带动与其连接的另一个泄压单元3中的旋转结构5旋转，依次传递，所有的泄压单元3中的旋转结构5均会被驱动旋转；使得四个三角型挡板15组成的四棱锥的锥角面向风吹过来的方向；风力对面向风的两个三角型挡板15提供相互靠紧的压力，背向风的两个三角型挡板15安装角度较大，产生负压较小，甚至不会产生负压，所以该设备的设计基本不会出现因为风产生的振动；而在爆炸时，四个三角型档板只需要被推动向外侧摆开即可，摆动的幅度相对较小，所以容易被打开，泄爆效果好；而传统的平盖与屋顶的泄压设备在刮风天气时，当泄压设备上侧的压力小于室内的压力时，该泄压设备就有可能被风吹起，所以该泄压设备还具有防风的作用。
在发生爆炸的时候，室内压力加大，就会挤压泄压单元3中的四个三角型挡板15，打开，配重块17失去支撑向下掉落。配重块17失去支撑时，三角型挡板15只是克服支撑板23和支撑圆盘16的摩擦力，所以配重块17在通过重力增加三角型挡板15挤压力的同时不会较大程度的影响三角型挡板15的打开。当配重块17掉落后，被拉绳悬挂与对应的固定支撑结构8上；四个三角型挡板15打开对室内泄压。

Claims (8)

1.一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：它包括多组安装在房顶上的泄压模块；
上述泄压模块包括摆动感应结构、泄压单元、调节传动机构，其中调节传动机构安装在厂房的上侧，调节传动机构的上侧安装有可随着风向摆动的摆动感应结构，多个泄压单元成口字状安装在调节传动机构的四周；调节传动机构与四周的泄压单元通过同步带和同步轮依次传动连接；
上述调节传动机构包括旋转结构、固定支撑结构，其中固定支撑结构固定安装在厂房的屋顶，旋转结构旋转安装在固定支撑结构的上侧；摆动感应结构固定安装在旋转结构的上侧；
上述泄压单元包括旋转结构、固定支撑结构、三角型挡板、传动转轴、第一齿轮、第二齿轮、固定杆、弹簧、安装杆、安装块，其中固定支撑结构为环形结构，固定支撑结构固定安装在厂房的屋顶，旋转结构旋转安装在固定支撑结构的上侧；四个安装块固定安装在旋转结构的上侧，且四个安装块的连线成正方形；四个传动转轴旋转安装在四个安装块上，且每个传动转轴对应两个安装块；四个传动转轴上分别固定安装有一个三角型挡板，四个三角型挡板向中间靠拢合起后组成四椎体的四个侧面；四个三角型挡板中相邻的两个三角型挡板之间安装有密封条；四个传动转轴之间通过齿轮依次传动连接，四个传动转轴中其中一个传动转轴伸出对应的安装块固定安装有第一齿轮，第二齿轮旋转安装在旋转结构的上侧，第二齿轮与第一齿轮啮合；固定杆固定安装在第二齿轮的上侧，安装杆固定安装在旋转结构的上侧，安装杆和固定杆之间连接有弹簧；
上述泄压单元中的旋转结构和调节传动机构中的旋转结构通过同步轮和同步带传动连接；
上述四个安装块上均在其两侧面上开有两个轴孔，四个安装块中其中有三个安装块上所开的两个轴孔的内侧均开有一个安装槽，四个传动转轴的两端分别穿过对应安装块上的轴孔，四个传动转轴中伸出安装槽内的传动转轴对应的一端分别安装有一个第三齿轮，位于同一个安装槽内的两个第三齿轮相互啮合；
在四个三角型挡板合起时，即固定杆在第二齿轮的安装点与第二齿轮的圆心连线与弹簧的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧和第一齿轮位于第二齿轮轴线的两侧；在四个三角型挡板摆动到开度最大的竖直状态时，固定杆在第二齿轮的安装点与第二齿轮的圆心连线与弹簧的轴线成小于三十度的夹角，且弹簧和第一齿轮位于第二齿轮轴线的同侧。
2.根据权利要求1所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述泄压单元中的旋转结构和调节传动机构中的旋转结构上均固定安装有同步轮，调节传动机构和泄压单元中的所有旋转结构上所安装的同步轮依次通过带传动连接，所述泄压单元中除处于传动末端的旋转结构上，其它泄压单元中旋转结构上均上下安装有两个同步轮。
3.根据权利要求1所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述四个三角型挡板是由两个内挡板和两个外挡板组成，内挡板的两侧开有两个压槽，外挡板的两侧安装有两个压块；两个内挡板和两个外挡板依次交替错位分布，相邻内挡板和外挡板上对应一侧的压块和压槽配合。
4.根据权利要求1所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述四个三角型挡板的一端均具有支耳，四个三角型挡板通过其上的支耳摆动安装在四个传动转轴上。
5.根据权利要求3所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述内挡板和外挡板相互配合的压槽和压块之间均安装有密封条。
6.根据权利要求4所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述泄压单元中的旋转结构上安装有四个限位密封条，限位密封条上具有内弧面，四个限位密封条与四个三角型挡板上的支耳一一对应配合，四个限位密封条对对应的三角型挡板的摆动具有限位作用。
7.根据权利要求1所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述四个安装块上均具有三角槽，三角槽内均安装有密封垫，密封垫与四个三角型挡板配合。
8.根据权利要求1所述的一种防爆厂房泄压设备，其特征在于：上述四个三角型挡板上相互靠近的侧面上均固定安装有一个支撑板，圆盘安装在四个支撑板上，圆盘的下侧吊有配重块；配重块通过拉绳固定于对应的固定支撑结构上。
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