CN1837673B - 用于水管的排气装置 - Google Patents

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Abstract

从冷凝器(4)排出的温度升高的循环水通过循环水管(3b)。空气易于在循环水管(3b)的下部位置(β)处释放。因此，垂直放置的空气分离器管(11)和β部分通过连接管(14)连接，被释放的空气流入空气分离器管(11)。当在空气分离器管(11)中聚集的空气量已经超过预定空气量时，排气泵(15)被启动以排放聚集的空气至外部。因此，能够防止在循环水管(3b)内的气槽的发生。结果，能够防止由于气槽而产生的管道阻力的增加或衬里的剥落。

Description

用于水管的排气装置
技术领域
本发明涉及一种用于水管的排气装置。更具体地，本发明涉及一种被设计成通过方便而容易地把水管中释放的空气排出而能够防止在水管中的水槽(water reservoir)的发生的用于水管的排气装置。
背景技术
在热力厂、核能厂和混合能源厂，海水经常被用作冷凝器中的冷却水(循环水)。
如图2所示，循环水(海水)通过循环水泵1从水吸取坑(海)2中抽取，抽取的循环水(海水)通过位于水供应侧的循环管3a被供给入冷凝器4。在冷凝器4中，从蒸汽涡轮发出的废气用循环水(海水)冷却以冷却废气中的蒸汽用于冷凝器。冷却使用过程中温度已经增高的循环水(海水)通过位于水释放侧的循环管3b被释放至水释放坑(海)5中。
贝类去除装置6插入在水供应侧的循环水管3b内，同时冷凝器清洗装置7和流量控制阀8插入水释放侧的循环水管3b内。
铁被用作循环水管3a、3b的管状材料，并且衬里材料(例如橡胶材料)例如通过涂层被应用于这些管的每一个的内周表面。这种衬里材料的设置防止循环水管3a、3b被循环水(海水)腐蚀。
而且，为了防止贝类生物等沉积在循环水管3a、3b的内周表面上，在循环水管3a、3b内流动的循环水(海水)的流速例如设定在3-4m/秒的预定速度。
低于预定速度的流速产生使贝类生物沉积在循环水管3a、3b的内周表面上的问题，进而减少了这些管的水道区域或堵塞这些管道。超过预定流速，例如，达到5m/s或更高，则引起剥落涂敷在循环水管3a、3b的内周表面的衬里材料的问题。
因此，在循环水管3a、3b内流动的循环水(海水)的流速应调节至预定速度(例如，3-4m/s)。
在冷凝器4中的冷却(热交换)中使用的循环水(海水)已经升高了温度，因此处于溶于海水中的空气易于释放的状态下。特别是在负压下，空气倾向于从海水中释放。
从海水中释放出来的空气聚集在冷凝器4中的水盒(water box)里。如果聚集的空气量增加至超出了一定的水平，则冷凝器4的性能将下降。因此，到目前为止，冷凝器4已经配有排气装置。如果在水盒中聚集的空气量达到了一定的数值或更高，则聚集的空气被排气装置释放至外部(见日本专利申请公开号1998-227581)。
在水释放侧上的循环水管3b内，正在流动的循环水(海水)温度增加，使得容易释放溶于海水中得空气。如果在水释放侧的循环水管3b的管线内有起伏(ups and downs)，则循环水管3b的内压由于液压梯度可成为负压。在这种环境可下水释放侧的循环水管3b中，在内压为负的负压区，空气可从海水中释放以产生气槽(air reservoir)。
例如，如图3所示，循环水管3b的放置高度可被升高，然后沿着水的流动方向降低(例如，在图3中的α方向)。在这种情况下，气槽A可在循环水管3b的高度开始下降的位置发生(例如，在图3中的β部分)。
如果这种气槽A发生，相应于气槽A数量，循环水的管道区域被降低。结果，在这个位置的循环水的流速增加，从而引起衬里剥落的可能，或产生增大压力损失的问题。
因此，需要这样一种管路图(piping plan)，根据该管路图，没有在途中通过循环水管3b形成气槽。
而且，如果在循环水管3b中有起伏，则检查水压梯度是必要的，进而确保管道的内部不是处于负压，并且设计出避免负压的装置。
如图2所示，避免负压的装置的实例是流量控制阀8设在尽可能在下游的水释放侧的循环水管3b的一个部分上，并且它的阀开口被适当地调整，从而循环水管3a、3b的整体管道的压力被转成正压，从而在整个循环水管3a、3b的水道中没有负压发生。
以前的技术存在如下问题：
(1)特别地当设备在零碎一建造(scrap-and-build)方法下设计时，地面区域经常被限制，从而可由于有效使用现有设备或被现有设备的干扰而存在设计上的限制。在这种情况下，不形成气槽的管道的设计可能是困难的。
(2)在管路图方面，检查水压梯度是必要的，并且在管路图中反映检查的结果也是必要的。因此，规划和设计需要时间和人力。
(3)确保压力的流量控制阀8安装在水释放侧上的循环水管3b内，因此，提升循环水泵1的泵扬程(pump head)的必要性增加了。详细地，如果企图通过设置流速控制阀8并正确地调整阀的开启而给循环水管3a、3b的整个水道一个正压补偿，则流量控制阀8的流体阻力增加了。因此，为了流动合适数量的循环水，有提升循环水泵1的泵扬程的需要。
(4)如果如图3所示的循环水中发生了气槽A，则循环水的管道区域降低了相应的气槽A的数量。结果，在这个位置的循环水的流速增加了，进而引起衬里的剥落的可能性，或产生增加压力损失的问题。
发明内容
考虑现有技术的上述问题，完成本发明。本发明的目的是提供一种排气装置，所述排气装置能够从气槽易于发生的水管的一部分(例如，循环水管)排出空气。
为了达到上述目的，本发明的一个方面是用于水管的排气装置，包括：
空气分离器管，所述空气分离器管被安装在地面上而具有沿垂直方向的轴向，并连接至产生负压且用于水通过的水管的气槽易于发生的部分，所述空气分离器管的顶部位于高于所述水管的最高位置10m或大于10m的位置处，其中，针对于水管放置的高度被升高，然后沿水的流动方向下降的情形，空气分离器管连接至水管上水管的高度开始降低的部分，该部分为所述产生负压的部分；针对于在增加了温度的水在水管内流动时空气在水管的负压部分处释放的情形，所述空气分离器管连接至所述负压部分；和
排气部件，其用于把聚集在空气分离器管的空气排出。
本发明的另一个方面是用于水管的排气装置，包括：
空气分离器管，所述空气分离器管被安装在地面上而具有沿垂直方向的轴向，并通过连接管连接至产生负压且用于水通过的水管的气槽易于发生的部分，所述空气分离器管的顶部位于高于所述水管的最高位置10m或大于10m的位置处；
排气泵，所述排气泵能够把聚集在空气分离器管中的空气排出；
空气量检测部件，所述空气量检测部件用于检测聚集在空气分离器管中的空气量；和
控制部件，所述控制部件用于当由空气量检测部件检测的空气量超过一个被预先设定的设定空气量时启动排气泵，并也用于当由空气量检测部件检测的空气量降低至不大于预先设定的设定空气量时停止排气泵。
在用于水管的排气装置中，针对于水管放置的高度被升高，然后沿水的流动方向下降的情形，则空气分离器管可连接至水管上水管的高度开始降低的部分，该部分为所述产生负压的部分；针对于在增加了温度的水在水管内流动时空气在水管的负压部分处释放的情形，所述空气分离器管连接至所述负压部分。
在用于水管的排气装置中，水管可是在是释放侧上的用于释放海水的循环水管，所述海水已经从冷凝器中被释放至大海中。
根据本发明，空气分离器管连接至的水管(循环水管)易于发生气槽的部分(即，此部分曾经被升高，然后降低)。因此，在水中释放的空气没有在水管中停滞，而是流动至空气分离器管，并通过排气部件(排气泵)被排出至外部。因此，即使在水管放置的高度上有起伏，在水管中也没有气槽发生，而且衬里剥落或管道阻力增加的问题也没有发生。
因此，即使水管放置的高度有起伏，水管的管路图能容易建立的优点能够被获得。
附图说明
根据下面的结合附图的详细说明，将更充分地理解本发明，但其目的仅是通过例证进行说明的而不是限制本发明。
图1是说明根据本发明的一个实施例的用于水管的排气装置的构造图；
图2是说明冷凝器的冷却水系统的构造图；和
图3是说明气槽的发生的状态的示意图；
具体实施方式
将参照附图详细地说明本发明的一个实施例。
实施例：
图1说明根据本发明的实施例的排气装置10。排气装置10的空气分离器管11安装在地面12上，从而具有沿垂直方向的轴向。在本实施例中，空气分离器管11的长度是6m。空气分离器管11配有水位探测器13，所述水位探测器13用于探测已流入空气分离器管11中的海水的水位。
空气分离器管11的下部通过连接管14连接至位于水释放侧面上的循环水管3b。更具体地，连接管14连接至气槽易于发生的循环水管的部分。
例如，如果循环水管3b放置的高度沿水的流动方向被升起，然后降低，(例如，图1的α方向)，则气槽易于在循环水管3b的高度开始被降低的部分发生(例如，在图1中的β区域)。因此，连接管14连接至循环水管3b的高度开始被降低的此部分。
开关阀14a被插入在连接管14内。
例如，如果循环水管3b放置的高度被提升1-2m或更高，然后降低，则在降低开始的部分容易发生气槽。
排气泵15通过排气管16连接至空气分离器管11的顶部。开关阀16a和止逆阀16b插入排气管16内。
排气泵15通过密封水管17供应家用水作为密封水。开关阀17a插入密封水管17。
分离器18连接至排气泵15的排出侧。分离器18把水和从排气泵15发出的空气分离，把被分离的空气通过空气排放管18a排出，并且通过密封水排放管18b排放分离的水。
水信号被传递至控制设备19，所述水信号表示由水位探测器13所探测的空气分离器管11内的水位。控制装置19基于水位信号确定聚集在空气分离器管11中的空气量。
当控制装置19探测到空气的确定数量(聚集在空气分离器管11内的空气量)已经超过预先被设定的预定的空气量时，控制装置19启动排气泵15。当控制装置19探测到空气的确定数量(聚集在空气分离器管11内的空气量)已经降低至预先被设定的预定的空气量时，控制装置19停止排气泵15。
当运行排气装置10时，开关阀14a、16a、17a处于打开的状态。当循环水(海水)在这种状态下通过循环水管3b流动时，这循环水通过连接管14并流入空气分离器管11。
当在增加了温度的循环水(海水)在循环水管3b内流动时，空气可在循环水管3b的β部分处释放(此部分易于处于负压)。释放的空气通过连接管14，进入空气分离器管11，并聚集在空气分离器管11中。此时，排气泵15处于静止的状态。
当探测到基于从水位探测器13传递的水位信号确定的空气的量超过探测预先被设定的设定空气量时，控制装置19启动排气泵15。
一旦排气泵15的启动，在空气分离器管11内部的空气通过排气管16，被排气泵15抽吸，被分离器18分离，并且通过排气管18a排出。
此时，排气泵15的密封由通过密封水管17被抽吸的密封水密封，并且此密封水被分离器18分离，并通过密封水排放管18b排放。
通过此方式，空气从空气分离器管11内排出。此时，当控制装置19探测到基于水位信号而确定的空气量(聚集在空气分离器管11内的空气量)已经降低至小于预先被设定的设定空气量时，控制装置19停止排气泵15。
启动和停止排气泵15的操作由控制装置19如上述控制。因此，在空气分离器管11内的空气量能够具有设定空气量或更少。结果，通过排气装置10，空气能够从循环水管3b的空气易于释放、气槽容易发生的部分(具体地，在图1的β部分)排出，从而能够防止在循环水管3b内气槽的发生。
因此，能够防止由于气槽而导致的衬里的剥落和压力损失的增加。
即使在布局上有限制和在循环水管3b内有起伏，通过安装上述的排气装置10，能够防止气槽的发生。
换言之，不考虑压力梯度的情况下也能够预先确定在循环水管3b应该放置在管道布局的位置。如果排气装置10在确定在管道布局之后才被安装，则也能够防止气槽的发生。
在图1所示的实施例中，在空气分离器管11内的空气量被水位探测器13所探测，并且排气泵15的启动和停止根据探测的空气量由控制装置19所控制。如果空气分离器管11的顶部位于高于管道布局中循环水管3b的最高位置10m或大于10m处，则排气泵15能够持续地被运行。
这是因为已经流入空气分离器管11的循环水不能升到相对管道布局中循环水管3b的最高位置超过10m的位置。
本发明不仅能够应用于上述用于从冷凝器中释放水的水释放侧上的循环水管中，而且也可用于多种类型的水管，所述多种类型的水管需要防止在整个水流通过程中管道的气槽的发生。
虽然已经通过上述实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于此实施例，而是可以多种其它方式变化。这种变化不应被认为是脱离了本发明的精神和范围，对本领域普通技术人员而言，所有这些明显的修改认为是包括在本权利要求书的范围内。

Claims (3)

1.一种用于水管的排气装置，包括：
空气分离器管，所述空气分离器管被安装在地面上而具有沿垂直方向的轴向，并连接至产生负压且用于水通过的水管的气槽易于发生的部分，所述空气分离器管的顶部位于高于所述水管的最高位置10m或大于10m的位置处，
其中，针对于水管放置的高度被升高，然后沿水的流动方向下降的情形，空气分离器管连接至水管上水管的高度开始降低的部分，该部分为所述产生负压的部分；针对于在增加了温度的水在水管内流动时空气在水管的负压部分处释放的情形，所述空气分离器管连接至所述负压部分；和
排气部件，其用于把聚集在空气分离器管的空气排出。
2.一种用于水管的排气装置，包括：
空气分离器管，所述空气分离器管被安装在地面上而具有沿垂直方向的轴向，并通过连接管连接至产生负压且用于水通过的水管的气槽易于发生的部分，所述空气分离器管的顶部位于高于所述水管的最高位置10m或大于10m的位置处；
排气泵，所述排气泵能够把聚集在空气分离器管中的空气排出；
空气量检测部件，所述空气量检测部件用于检测聚集在空气分离器管中的空气量；和
控制部件，所述控制部件用于当由空气量检测部件检测的空气量超过一个被预先设定的设定空气量时启动排气泵，并也用于当由空气量检测部件检测的空气量降低至不大于预先设定的设定空气量时停止排气泵，
其中针对于水管放置的高度被升高，然后沿水的流动方向下降的情形，空气分离器管连度至水管上水管的高度开始降低的部分，该部分为所述产生负压的部分；针对于在增加了温度的水在水管内流动时，空气在水管的负压部分处释放的情形，所述空气分离器管连度至所述负压部分。
3.根据权利要求1或2所述的用于水管的排气装置，其特征在于：
水管是在释放侧上的用于释放海水的循环水管，所述海水从冷凝器中被释放至大海中。
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