CN115508512B - 一种高炉循环水泄漏检测装置、系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了应用于漏水检测技术领域的一种高炉循环水泄漏检测装置、系统及方法，该方案通过冷却循环水管路上安装有冷却水控制闸门，冷却循环水管路上连接有集气管，集气管包括主集气管，主集气管上连接有集气支管，主集气管的底端安装有集气网，集气网包括多层网片，相邻两个网片之间连接有支撑块，支撑块内，网片上开设有多个均匀分布的气孔，集气支管上连接有气体成分检测总成，气体成分检测总成包括保护壳，保护壳与集气支管卡接，保护壳内安装有气体检测单元，保护壳底端的安装有吸气装置，实现方便将高炉循环水中的气体成分从循环水中分离出来，通过所测得的气体成分及其浓度判断循环水系统是否产生泄漏。
Description
技术领域
本申请涉及漏水检测技术领域，特别涉及一种高炉循环水泄漏检测装置、系统及方法。
背景技术
高炉是用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 和炉缸五个部分。由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。
高炉采用密闭软水冷却环路的必要性已成为国内炼铁界的共识，与敞开的工业水冷却环路相比，密闭软水冷却环路的冷却充分可靠，运转能耗较低和水资源损失大幅度减少等优点，但目前在检测这种环路的冷却器破损泄漏上尚存在一定的困难和不便。
发明内容
本申请目的在于提供一种用于高炉循环水的漏水检测装置，以便长期对循环水进行定期检测，相比现有技术提供一种高炉循环水泄漏检测装置，包括与高炉连接的冷却循环水管路，通过冷却循环水管路上安装有冷却水控制阀门，冷却循环水管路上连接有集气管，集气管包括主集气管，主集气管上连接有集气支管，主集气管的底端安装有集气网，集气网包括多层网片，相邻两个网片之间连接有支撑块，网片上开设有多个均匀分布的气孔，集气支管上连接有气体成分检测总成，气体成分检测总成包括保护壳，保护壳与集气支管卡接，保护壳内安装有气体检测单元，保护壳底端的安装有吸气装置，保护壳开设有与气体检测单元相匹配的气体检测腔、且吸气装置的输出端与气体检测腔相通，
实现方便将高炉循环水中的气体成分从循环水中分离出来，并定期对循环冷却水中的气体成分和含量进行检测，通过所测得的气体成分及其浓度判断循环水系统是否产生泄漏。
可选的，气体检测单元为一氧化碳气体传感器、氢气气体传感器、二氧化碳气体传感器中的任意一种、两种或三种的组合。
可选的，集气网为V型、笼型、圆锥形或圆柱形，集气网为单层结构，多层网片之间的间距设置为等距或不等距式，集气网为多层圆锥形或多层V型时，多层网片结构的角度设置为不同，通过使用不同的集气网结构、层数和层间安装距离，以满足不同使用环境下的气体筛选需求。
可选的，支撑块为硅胶制成的多孔海绵结构，支撑块的外侧包覆有弹性密封膜，支撑块内浸满有磁流变液，集气管的外壁上安装有与集气网相匹配的电磁线圈，通过电磁线圈对磁流变液施加磁场，从而使支撑块硬化，以提高支撑块的支撑效果，从而保证集气网在受到不同流速水流的冲击下，多层网片的间距可根据需要进行改变或保持不变，以保证多层网片301在受到不同流速水流的冲击下可保证对循环水中气体的扰动和吸附作用，使循环水中的气体溢出。
可选的，集气支管内安装有防水透气网。
可选的，包括一种高炉循环水泄漏检测系统，漏水检测系统包括安装在气体成分检测总成内的控制单元，控制单元上连接有电源模块和人机交互模块，集气管内安装有温度传感器，电磁线圈、冷却水控制阀门、温度传感器和气体检测单元均与控制单元信号连接。
可选的，人机交互模块上设置有操作按钮，操作按钮用于空中设电源的通断、检测功能的启动和停止、检测参数的设置操作，人机交互模块具有无线通讯功能，气体成分检测总成通过人机交互模块与远程终端连接。
一种高炉循环水泄露检测方法，其泄露检测的自动检测方法为：
A1，当达到系统设定的检测时间点后，将阀门开度减小；
A2，阀门开度减小方法为：控制台自动向冷却水控制阀门发送开度减小指令，冷却水压力检测装置将减小后的冷却水压力信号Pwater发送给控制台，直至进入高炉系统的冷却水压力低于设定压力Pset，停止对冷却水控制阀门的操作，并通过控制台向检测装置发送检测信号；
A3，检测装置完成检测后将检测结果发送回控制台；
A4，如果检测结果为冷却水循环系统已经产生泄漏，则控制台发出声光 报警信号，提示操作人员进行检修操作。如果检测结果为未产生泄漏，则程序自动下一循环，等待下一检测时间点继续进行检测。
可选的，A2步骤中的，阀门开度减小方法或为手动操作，其手动操作方法为：当为手动操作方式时，冷却水控制阀门可以是手动控制的也可以是自动控制的。当冷却水控制阀门为手动控制时，手动控制冷却水控制阀门的开度，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力；
手动操作且冷却水控制阀门为电动的时候，可以通过控制台对冷却水控制阀门进行操作，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力。
相比于现有技术，本申请的优点在于：
（1）实现方便将高炉循环水中的气体成分从循环水中分离出来，并定期对循环冷却水中的气体成分和含量进行检测，通过所测得的气体成分及其浓度判断循环水系统是否产生泄漏。
（2）实现方便将高炉循环水中的气体成分从循环水中分离出来，并定期对循环冷却水中的气体成分和含量进行检测，通过所测得的气体成分及其浓度判断循环水系统是否产生泄漏。
（3）支撑块为硅胶制成的多孔海绵结构，支撑块的外侧包覆有弹性密封膜，支撑块内浸满有磁流变液，集气管的外壁上安装有与集气网相匹配的电磁线圈，通过电磁线圈对磁流变液施加磁场，从而使支撑块硬化，以提高支撑块的支撑效果，从而保证集气网在受到不同流速水流的冲击下，多层网片的间距可根据需要进行改变或保持不变，以保证多层网片301在受到不同流速水流的冲击下可保证对循环水中气体的扰动和吸附作用，使循环水中的气体溢出。
附图说明
图1为本申请的立体图；
图2为本申请的剖视图；
图3为图2中A处的结构示意图；
图4为本申请的笼型集气网立体图；
图5为本申请的多层圆锥形集气网立体图；
图6为本申请的多层圆柱形集气网立体图；
图7为本申请的多层V柱形集气网立体图；
图8为本申请的高炉循环水泄漏检测系统的原理框图；
图9为本申请的高炉循环水泄漏检测系统手动控制方法图；
图10为本申请的高炉循环水泄漏检测系统自动控制方法图。
图中标号说明：
1冷却循环水管路、2集气管、201主集气管、202集气支管、3集气网、301网片、302支撑块、4气体成分检测总成、401保护壳、402吸气装置。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
实施例1：
本申请公开了一种高炉循环水泄漏检测装置、系统及方法，请参阅图1-3，一种高炉循环水泄漏检测装置，包括与高炉连接的冷却循环水管路1，通过冷却循环水管路1上安装有冷却水控制阀门，冷却循环水管路1上连接有集气管2，当集气管是原有循环水系统排水管的一部分时，其所在部位应在排水管的出水端，集气管2包括主集气管201，主集气管201上连接有集气支管202，集气支管202与主集气管201之间联通并呈一定的角度，角度可根据使用环境的实际安装情况进行调整，集气支管202内安装有防水透气网；
请参阅图2，集气支管202上连接有气体成分检测总成4，气体成分检测总成4包括保护壳401，保护壳401与集气支管202卡接，保护壳401内安装有气体检测单元，保护壳401底端的安装有吸气装置402，保护壳401开设有与气体检测单元相匹配的气体检测腔、且吸气装置402的输出端与气体检测腔相通，气体检测单元为一氧化碳气体传感器、氢气气体传感器、二氧化碳气体传感器中的任意一种、两种或三种的组合。
请参阅图3-7,主集气管201的底端安装有集气网3，集气网3包括多层网片301或单层结构，相邻两个网片301之间连接有支撑块302，网片301上开设有多个均匀分布的气孔，支撑块302为硅胶制成的多孔海绵结构，支撑块302的外侧包覆有弹性密封膜，支撑块302内浸满有磁流变液，集气管2的外壁上安装有与集气网3相匹配的电磁线圈，通过电磁线圈对磁流变液施加磁场，从而使支撑块302硬化，以提高支撑块302的支撑效果，从而保证集气网3在受到不同流速水流的冲击下，多层网片301的间距可根据需要进行改变或保持不变，以保证多层网片301在受到不同流速水流的冲击下可保证对循环水中气体的扰动和吸附作用，使循环水中的气体溢出；
集气网3为V型、笼型、圆锥形或圆柱形，多层网片301之间的间距设置为等距或不等距式，集气网3为多层圆锥形或多层V型时，多层网片301结构的角度设置为不同，通过使用不同的集气网3结构、层数和层间安装距离，以满足不同使用环境下的气体筛选需求。
请参阅图8，一种高炉循环水泄漏检测系统，包括安装在气体成分检测总成4内的控制单元，控制单元上连接有电源模块和人机交互模块，集气管2内安装有温度传感器，温度传感器用于检测冷却循环水的温度，电磁线圈、冷却水控制阀门、温度传感器和气体检测单元均与控制单元信号连接，人机交互模块上设置有操作按钮，操作按钮用于空中设电源的通断、检测功能的启动和停止、检测参数的设置操作，人机交互模块具有无线通讯功能，气体成分检测总成4通过人机交互模块与远程终端连接。
请参阅图9-10，一种高炉循环水泄露检测方法，其泄露检测的自动检测方法为：
A1，当达到系统设定的检测时间点后，将阀门开度减小；
A2，阀门开度减小方法为：控制台自动向冷却水控制阀门发送开度减小指令，冷却水压力检测装置将减小后的冷却水压力信号Pwater发送给控制台，直至进入高炉系统的冷却水压力低于设定压力Pset，停止对冷却水控制阀门的操作，并通过控制台向检测装置发送检测信号；
A3，检测装置完成检测后将检测结果发送回控制台；
A4，如果检测结果为冷却水循环系统已经产生泄漏，则控制台发出声光 报警信号，提示操作人员进行检修操作。如果检测结果为未产生泄漏，则程序自动下一循环，等待下一检测时间点继续进行检测。
请参阅图9，A2步骤中的，阀门开度减小方法或为手动操作，其手动操作方法为：当为手动操作方式时，冷却水控制阀门可以是手动控制的也可以是自动控制的。当冷却水控制阀门为手动控制时，手动控制冷却水控制阀门的开度，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力；
手动操作且冷却水控制阀门为电动的时候，可以通过控制台对冷却水控制阀门进行操作，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力。
本方案通过控制台或手动操作的方式，减小冷却水控制阀门的开度，进而降低高炉内的冷却水的水压，此时，如果高炉内的冷却回路有泄漏时，由于炉内气压高于循环水水压，使得高炉内部的气体进入冷却回路，并随冷却水的流动，该部分气体在经过检测装置时，在集气网3的作用下气体从冷却水中脱离，分离出的气体在集气网3的导向作用和气体的扩散作用的共同作用下流向集气支管202，并被气体成分检测总成4检测到。
由于高炉内的气体成分主要为高炉煤气，其组成显著区别于炉前环境的空气成分，因而可以通过对检测得到的气体成分的判断识别出是否有高炉煤气从高炉中泄漏，进而可以判断高炉冷却回路是否产生泄漏。
实现方便将高炉循环水中的气体成分从循环水中分离出来，并定期对循环冷却水中的气体成分和含量进行检测，通过所测得的气体成分及其浓度判断循环水系统是否产生泄漏。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别仅在于气体成分检测总成4与集气管2的连接部分，该部分公开了气体成分检测总成4与集气管2的连接方式；
气体成分检测总成4的输入端与集气支管202之间连接有气管，气管与集气支管202之间连接有快接接头，气管与吸气装置402之间连接有密封环。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，根据本申请的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本申请的保护范围内。
Claims (8)
1.一种高炉循环水泄漏检测装置，包括与高炉连接的冷却循环水管路（1），所述冷却循环水管路（1）上安装有冷却水控制阀门，其特征在于，所述冷却循环水管路（1）上连接有集气管（2），所述集气管（2）包括主集气管（201），所述主集气管（201）上连接有集气支管（202），所述主集气管（201）的底端安装有集气网（3），所述集气网（3）包括多层网片（301）或单层结构，相邻两个所述网片（301）之间连接有支撑块（302），所述支撑块（302）为硅胶制成的多孔海绵结构，所述支撑块（302）的外侧包覆有弹性密封膜，所述支撑块（302）内浸满有磁流变液，所述集气管（2）的外壁上安装有与集气网（3）相匹配的电磁线圈，所述网片（301）上开设有多个均匀分布的气孔，所述集气支管（202）上连接有气体成分检测总成（4），所述气体成分检测总成（4）包括保护壳（401），所述保护壳（401）与集气支管（202）卡接，所述保护壳（401）内安装有气体检测单元，所述保护壳（401）底端的安装有吸气装置（402），所述保护壳（401）开设有与气体检测单元相匹配的气体检测腔、且吸气装置（402）的输出端与气体检测腔相通。
2.根据权利要求1所述的一种高炉循环水泄漏检测装置，其特征在于，所述气体检测单元为一氧化碳气体传感器、氢气气体传感器、二氧化碳气体传感器中的任意一种、两种或三种的组合。
3.根据权利要求2所述的一种高炉循环水泄漏检测装置，其特征在于，所述集气网（3）为V型、笼型、圆锥形或圆柱形。
4.根据权利要求3所述的一种高炉循环水泄漏检测装置，其特征在于，多层所述网片（301）之间的间距设置为等距或不等距式，所述集气网（3）为多层圆锥形或多层V型时，多层所述网片（301）结构的角度设置为不同。
5.根据权利要求4所述的一种高炉循环水泄漏检测装置，其特征在于，所述集气支管（202）内安装有防水透气网。
6.一种高炉循环水泄漏检测系统，包括权利要求5所述的一种高炉循环水泄漏检测装置，包括安装在气体成分检测总成（4）内的控制单元，所述控制单元上连接有电源模块和人机交互模块，所述集气管（2）内安装有温度传感器，所述电磁线圈、冷却水控制阀门、温度传感器和气体检测单元均与控制单元信号连接；所述人机交互模块上设置有操作按钮，所述操作按钮用于空中设电源的通断、检测功能的启动和停止、检测参数的设置操作，所述人机交互模块具有无线通讯功能，所述气体成分检测总成（4）通过人机交互模块与远程终端连接。
7.一种高炉循环水泄露检测方法，包括权利要求6所述的泄漏检测系统，其特征在于，其泄露检测的自动检测方法为：
A1，当达到系统设定的检测时间点后，将阀门开度减小；
A2，阀门开度减小方法为：控制台自动向冷却水控制阀门发送开度减小指令，冷却水压力检测装置将减小后的冷却水压力信号Pwater发送给控制台，直至进入高炉系统的冷却水压力低于设定压力Pset，停止对冷却水控制阀门的操作，并通过控制台向检测装置发送检测信号；
A3，检测装置完成检测后将检测结果发送回控制台；
A4，如果检测结果为冷却水循环系统已经产生泄漏，则控制台发出声光 报警信号，提示操作人员进行检修操作；如果检测结果为未产生泄漏，则程序自动下一循环，等待下一检测时间点继续进行检测。
8.根据权利要求7所述的一种高炉循环水泄露检测方法，其特征在于，所述A2步骤中的，阀门开度减小方法或为手动操作，其手动操作方法为：当为手动操作方式时，冷却水控制阀门可以是手动控制的也可以是自动控制的；当冷却水控制阀门为手动控制时，手动控制冷却水控制阀门的开度，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力；
手动操作且冷却水控制阀门为电动的时候，可以通过控制台对冷却水控制阀门进行操作，减小进入高炉内部的冷却水水压至低于高炉内的气体压力。
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