CN203824717U - 一种密闭循环冷却水的泄漏检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密闭循环冷却水的泄漏检测装置，包括差压变送器、冷凝器、稳压罐和压力变送器，所述差压变送器的正压室通过导压管与稳压罐底部连接，差压变送器的负压室通过导压管与稳压罐上部连接，差压变送器的负压室与冷凝器连接；所述稳压罐底部与密闭循环冷水系统的回水管连通，稳压罐的上部与脱气罐的上部通过脱气管道连接；所述压力变送器安装在稳压罐的顶部。本实用新型装置适用于电石炉密闭循环冷却水系统小泄漏的监测，检测结果精度高。

Description

一种密闭循环冷却水的泄漏检测装置

技术领域

   本实用新型属于泄漏检测领域，特别是一种密闭循环冷却水系统的泄漏检测装置。

背景技术

我国目前是世界上电石生产大国，自2002起，在西北、新疆和内蒙地区先后筹建了许多大规模的电石生产线，近年，电石生产技术逐渐从半密闭式向密闭式过渡，尤其自挪威和德国引进超大密闭电石炉，刚投运的内蒙和宁夏电石炉项目的最大容量达到81000kVA。闭式循环水系统以其能耗少，水质稳定等特点也随着电石行业的技术升级，逐渐在电石炉冷却系统应用中取得应用推广，但是目前还存在许多问题，其中，用户最关心的就是电石炉密闭循环水水冷套在生产过程中容易微小泄漏，导致水进入电石炉内，引起炉内氢气压力增高，造成爆炸。

现有的闭式循环冷却水系统是在每根冷却水环路的进、回水支管都安装高精度流量计，通过支管进、回水流量差值比较的方式，进行泄漏检测。这种方案由于大量使用高精度仪表，成本昂贵，而且在应用中，由于电石炉运行过程中工况比较复杂，炉压、温度和气体的控制不稳都会导致设备部件局部温度骤然升高，引起支管局部水被汽化，影响仪表的读数值，由于汽化产生的位置和时间不同，导致仪表误差被进一步扩大，而产生许多误报警，为减少误报，报警阈值设定往往远大于两台仪表的累积精度，而对小泄漏的监测难以实现，成为电石炉运行时的重大安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种密闭循环冷却水系统的泄漏检测装置，实现对电石炉密闭循环冷却水系统泄漏快速检测，检测结果准确，并能对微量泄漏进行预警。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：

一种密闭循环冷却水系统的泄漏检测装置，包括差压变送器、冷凝器、稳压罐和压力变送器，所述差压变送器的正压室通过导压管与稳压罐底部连接，差压变送器的负压室通过导压管与稳压罐上部连接，差压变送器的负压室与冷凝器连接；所述稳压罐底部与密闭循环冷水系统的回水管连通，稳压罐的上部与脱气罐的上部通过脱气管道连接；所述压力变送器安装在稳压罐的顶部。

按上述方案，所述差压变送器安装在稳压罐的中部。

按上述方案，所述差压变送器的安装高度位于稳压罐补水位以下350mm处。

按上述方案，所述差压变送器为测量精度为0.065%的差压变送器。

按上述方案，所述泄漏检测装置还包括控制系统，所述差压变送器、压力变送器和设置在稳压罐上的气动控制阀与控制系统连接。

该控制系统由信号检测单元、压力控制单元、泄漏报警单元、控制输出单元、数据存储单元和报警阈值及系统压力设定单元组成。

装置工作的原理是：当冷却水经过电石炉各部件，到达脱气罐，产生气体，通过连同管道进入稳压罐上部，稳压罐上部的压力变送器实时检测罐内气体压力，信号通过PLC控制系统的信号检测单元，与用户预先设定的系统压力值，在压力控制单元中进行比较后，由PLC控制系统的控制输出单元发出连锁控制稳压罐顶部的进气阀和排气阀自动开关命令，通过这种方式，保证稳压罐上部气压的稳定。在稳压罐上部恒定气压条件下，稳压罐中部的差压变送器实时采集水压和气压的差压值，信号通过PLC控制系统信号检测单元，换算得到稳压罐的实时液位值，并在PLC控制系统中划分不同数据存储单元，分别记录不同历史时刻的稳压罐历史液位值，在泄漏报警单元中将当前值与这些历史数据比较，得到比较差值，若此比较差值超过用户预先设定的泄漏报警水量，则发送泄漏报警或停炉信号（可根据泄漏水量和比较时间长短情况确定）。另外，为保证差压变送器的测量精度，装置中设计有冷凝器，用于储存进入负压室管道的空气冷凝水，需要定期排放，以保证差压变送器的测量精度。该装置所涉及PLC控制系统，由操作站、PLC主站和远程从站组成。

本实用新型装置带来的有益效果是： 

1.本装置通过对稳压罐液面变化的检测，实现对电石炉密闭循环冷却水系统泄漏快速检测；

2. 本装置适用于电石炉密闭循环冷却水系统小泄漏的监测，检测结果精度高。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的装置的结构示意图；

图2是本实用新型PLC控制系统的内部结构图。

具体实施方式  

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

    如图1所示，为了保证电石炉的安全正常生产，必须对电石炉的有关部位进行冷却，我们称这些被冷却部位为电石炉密闭循环冷却水系统的冷却对象13，电石炉密闭循环冷却水系统有N个冷却对象，如：1#冷却对象是电石炉炉盖，2#冷却对象是下料管，如此等等；密闭冷却水循环泵组11通过密闭循环冷却水分配器12给电石炉冷却对象13提供密闭循环冷却水，密闭循环冷却水对冷却对象13进行冷却后温度升高，并从密闭冷却水出水支管1流出；在每根密闭冷却水出水支管1上安装有流量计2、温度计3；冷却水出水通过密闭循环冷却水集水器14汇集后送到脱气罐15，由于生产过程中部分冷却对象局部受热的不均匀性，部分冷却水有可能被汽化，带气冷却水在脱气罐15中进行脱气，脱气罐15上部的气体送到稳压罐16的上部，脱气罐15下部的冷却水送回到冷却塔17进行冷却，冷却后的冷却水由密闭冷却水循环泵组11重新提供给电石炉冷却对象13使用，如此循环。

稳压罐16底部与密闭循环冷水回水管连通，稳压罐16上部连有补气管和排气管，在补气管道和排气管道上分别设有气动控制阀5和气动控制阀6；稳压罐16上部设有压力变送器4，当稳压罐16压力低时，打开补气阀5，当稳压罐16压力高时，打开排气阀6。

在稳压罐16上安装差压变送器7，差压变送器7的正压室通过导压管8与稳压罐16底部连接，差压变送器7的负压室通过导压管9与稳压罐16上部连接，差压变送器7负压室与冷凝器10连接，冷凝器10用来收集差压变送器7负压室导压管9上的冷凝水。

检测时，在t₁时刻测得稳压罐的液位为H_t1，在t₂时刻测得稳压罐的液位为H_t2，那么从t₁时刻到t₂时刻的稳压罐16液位的变化量(H_t2- H_t1)通过PLC控制系统可得到密闭循环冷却水系统的泄漏量，PLC控制系统的结构图如图2所示。 

用差压变送器来测量稳压罐16的液位，根据压力差可得到密闭循环冷却水系统的泄漏量。

电石炉正常生产过程中，稳压罐16的液位波动范围在1000mm以内，为了保证液位的测量精度，选用测量精度为0.065%的差压变送器7，测量范围选择0~1000 mmH₂O，这样，只要稳压罐16的液位变化±1mm，差压变送器7均能快速检测到。差压变送器7的安装高度位于稳压罐16补水位以下约350mm处。由于差压变送器测量灵敏度很高，因此，在差压变送器7负压端安装连接有冷凝器10，用来收集差压变送器7负压室导压管9上的冷凝水。所有差压变送器、压力变送器、气动控制阀与PLC控制系统18连接，则所有检测和控制信号进PLC控制系统18。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种密闭循环冷却水的泄漏检测装置，其特征在于，包括差压变送器、冷凝器、稳压罐和压力变送器，所述差压变送器的正压室通过导压管与稳压罐底部连接，差压变送器的负压室通过导压管与稳压罐上部连接，差压变送器的负压室与冷凝器连接；所述稳压罐底部与密闭循环冷水系统的回水管连通，稳压罐的上部与脱气罐的上部通过脱气管道连接；所述压力变送器安装在稳压罐的顶部。

2.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述差压变送器安装在稳压罐的中部。

3.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述差压变送器的安装高度位于稳压罐补水位以下350mm处。

4.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述差压变送器为测量精度为0.065%的差压变送器。

5.根据权利要求1所述的泄漏检测装置，其特征在于，所述泄漏检测装置还包括控制系统，所述差压变送器、压力变送器和设置在稳压罐上的气动控制阀与控制系统连接。