CN212617674U - 一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统 - Google Patents

Abstract

一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，包括煤气储罐、各供气管路、煤气蝶阀、二级密封罩、蝶阀气动驱动机构和检测报警系统，二级密封罩上还设有泄压阀及压力传感器。泄压阀的泄压阈值为煤气输送管道内的煤气压力值。声光报警电路内设有声音报警电路或闪光报警电路。本实用新型具有预测煤气泄漏功能，可预测煤气蝶阀阀轴处的煤气泄漏，提前预知何处发生煤气泄漏，以便提前预防，提前安排检修时间，避免紧急停产检修带来的经济损失以及安全事故的发生。

Description

一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统

技术领域

本实用新型涉及一种煤气输送系统，特别是具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统。

背景技术

在冶金炼铁行业，炼铁高炉正常生产过程中，会产生含有大量粉尘的荒煤气，荒煤气经高炉上升管、下降管达到重力除尘器，依靠粉尘自身重力部分颗粒物下沉经重力除尘器排出，半净煤气经布袋除尘器过滤后，成为净煤气输送至煤气管网。布袋除尘器进出口以及煤气管网上均配置有大量气动蝶阀，运行过程中荒煤气冲刷阀轴，时常会出现蝶阀阀轴处泄漏煤气的情况，造成大量煤气外泄，高炉只能紧急休风处理，停产检修，经济损失巨大，且存在火灾、煤气中毒等重大安全隐患。由于阀门故障开始时仅为微量泄漏，在空旷的空间里，微量的煤气是不容易检测到的，而在发现时又往往酿成大的故障，因此，若要防止此类事件的发生，迫切需要具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服已有技术之缺陷、提供一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，以便及时发现蝶阀阀轴处微量的煤气泄漏，避免发生大量煤气外泄的事故。

本实用新型所述问题是以下述技术方案实现的：

一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，在所述煤气输送系统中设有煤气储罐、各供气管路及煤气蝶阀和配套的蝶阀气动驱动机构，在所述煤气蝶阀上增设煤气检测装置，所述煤气检测装置包括设置在煤气蝶阀上的二级密封罩和压力传感器，所述二级密封罩为圆台状壳体，壳体顶部设有通孔，壳体的另一端设有法兰状外缘，法兰状外缘通过螺栓紧固于煤气蝶阀驱动臂法兰上，蝶阀阀轴与二级密封罩之间通过阀轴密封件密封配合，所述蝶阀气动驱动机构位于蝶阀阀轴轴端处并与之连接；所述压力传感器设置在二级密封罩壳体内，压力传感器的信号输送至煤气泄漏监测系统。

上述具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，所述煤气监测系统包括单片机U1、压力传感器、无线通信模块和监控中心的计算机，所述压力传感器的输出信号连接至单片机的P0.0端口，所述单片机的通信端口TXD0、RXD0分别连接无线通信模块的通信端口TXD0、RXD0，无线通信模块的输出信号通过移动通信网接至监控中心的计算机通信端口。

上述具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，所述煤气监测系统还设有 RFID读卡器(U3)，所述RFID读卡器(U3)的输出端口分别连接至单片机(U1) 的输入端口P1.0-P1.1。

上述具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，所述煤气监测系统还设有声光报警电路BJ及其控制电路，所述控制电路由三极管T1、继电器J1和限流电阻R1组成，所述三极管T1的发射极连接继电器J1的控制线圈，其集电极连接电源正极V+，所述三极管T1的基极经限流电阻R1连接至单片机U1的输出端口P2.0；所述继电器J1的常开触点J1-1连通声光报警电路BJ，所述声光报警电路内设有声音报警电路或闪光报警电路。

上述具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，所述二级密封罩(3)壳体上设有泄压阀(4)，所述泄压阀的泄压阈值为煤气输送管道内的煤气压力值。

有益效果

本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型可预测煤气蝶阀阀轴处的煤气泄漏，当泄漏初期，煤气少量泄漏时，二级密封罩收集少量泄漏的煤气，并密封在其内部，阻止煤气进一步大量外泄；2、当泄漏的煤气逐渐积累，压力逐渐增大，在二级密封罩内部压力达到设定的报警值、亦或接近煤气管路输送压力时，压力传感器发射报警信号，提示煤气已经泄漏；3、本实用新型还设有阀门位置识别信息，可判断何处发生煤气泄漏，可准确定位故障位置、及时安排检修，也避免了逐一排查故障点的操作，避免了紧急停产检修带来的经济损失以及更大安全事故的发生。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是煤气输送系统示意图；

图2是煤气蝶阀密封结构图；

图3是煤气检测报警系统电原理图。

图中各标号分别表示为：1、煤气蝶阀(DF1-DFn)，2、蝶阀驱动臂法兰， 3、二级密封罩4、泄压阀，5、蝶阀阀轴，6、蝶阀气动驱动机构，7、压力传感器，8、螺栓，9、密封件，

U1、单片机，U2、射频读卡模块，U3、RFID读卡器，U4、无线通信模块，T1、三极管，J1、继电器，BJ、声光报警电路，R1、电阻。

具体实施方式

本实用新型是对煤气输送系统的改进，在煤气蝶阀上安装了煤气微泄漏监测系统。本实用新型在煤气蝶阀1上安装了二级密封罩3，二级密封罩3通过螺栓紧8固于蝶阀驱动臂法兰2上，二级密封罩3与蝶阀阀轴5之间通过阀轴密封件9密封配合，密封件采用0型密封圈。所述蝶阀气动驱动机构6驱动蝶阀阀轴5转动，用于开启或关闭煤气蝶阀1。

当煤气蝶阀处发生微量泄漏时，二级密封罩3可以将这些微量煤气汇集起来，其压力逐渐增大，当密封罩内的压力与管道煤气压力相同时，达到压力平衡状态。这个压力值可以被压力传感器检测出来，并将压力信号输送至单片机，若超过预设的阈值，单片机将压力信号通过无线通信模块U4、经移动通信网发送给监控中心的计算机进行处理，同时，单片机还驱动三极管T1，使其导通，令继电器J1线圈得电动作，其常开触点J1-1接通声光报警电路BJ，发出声光报警信号，通知维修人员迅速维修。另外，监控中心的计算机将这些压力信号处理后，即按预定程序采取相应的措施。

本实用新型的二级密封罩3壳体材料选用PVC，壳体上预留的通孔用于煤气蝶阀的阀轴伸出，以便在轴端处连接蝶阀气动驱动机构6驱动蝶阀阀轴5转动。

泄压阀4固定在二级密封罩3壳体内，用于确保煤气输送系统安全运行。当二级密封罩3内压力预设某一阈值，超过此阈值，泄压阀4会自动泄压。在设备检修时，泄压阀4也可主动泄压，以利于检修。

压力传感器7固定于二级密封罩3壳体内部，一般煤气输送压力为200Kpa，当泄漏的煤气压力达到200Kpa时，预设的压力传感器7发出报警信号，监控中心收到报警信号后，通过射频读卡模块U2确定是哪一个煤气蝶阀发生了故障，从而可以迅速采取补救措施。

本实用新型中的无线通信模块U4采用CC1101 PA2，单片机U1采用C8051F340系列芯片，包括4个16位计数器/定时器、两个具有扩展波特率配置的全双工串口UART及多达40个I/O引脚，完全可以满足与其它模块之间进行通信和控制的需要。射频读卡模块U2采用S6700系列，射频读卡模块U2是固定式的，射频模块工作在13.56MHz频段，满足ISO14443标准。声光报警电路采用WT588D系列语音芯片，芯片内置SPI-FLASH存储器，具有220个可控制地址位，单个地址位最多可加载128段语音，完全可以满足本实用新型装置的需求。

Claims (5)

1.一种具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，在所述煤气输送系统中设有煤气储罐、各供气管路及煤气蝶阀(1)和配套的蝶阀气动驱动机构(6)，其特征在于：在所述煤气蝶阀(1)上增设煤气检测装置，所述煤气检测装置包括设置在煤气蝶阀(1)上的二级密封罩(3)和压力传感器(7)，所述二级密封罩(3)为圆台状壳体，壳体顶部设有通孔，壳体的另一端设有法兰状外缘，法兰状外缘通过螺栓(8)紧固于煤气蝶阀驱动臂法兰(2)上，蝶阀阀轴(5)与二级密封罩(3)之间通过阀轴密封件(9)密封配合，所述蝶阀气动驱动机构(6)位于蝶阀阀轴(5)轴端处并与之连接；所述压力传感器(7)设置在二级密封罩(3)壳体内，压力传感器(7)的信号输送至煤气泄漏监测系统。

2.根据权利要求1所述的具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，其特征在于：所述煤气监测系统包括单片机(U1)、压力传感器(7)、无线通信模块(U4)和监控中心的计算机，射频读卡模块(U2)的输出信号连接至单片机(U1)的P0.0端口，所述单片机(U1)的通信端口TXD0、RXD0分别连接无线通信模块(U4)的通信端口TXD0、RXD0，无线通信模块(U4)的输出信号通过移动通信网接至监控中心的计算机通信端口。

3.根据权利要求2所述的具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，其特征在于：所述煤气监测系统还设有RFID读卡器(U3)，所述RFID读卡器(U3)的输出端口分别连接至单片机(U1)的输入端口(P1.0-P1.3)。

4.根据权利要求3所述的具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，其特征在于：所述煤气监测系统还设有声光报警电路(BJ)及其控制电路，所述控制电路由三极管(T1)、继电器(J1)和限流电阻(R1)组成，所述三极管(T1)的发射极连接继电器(J1)的控制线圈，其集电极连接电源正极V+，所述三极管(T1)的基极经限流电阻(R1)连接至单片机(U1)的输出端口(P2.0)；所述继电器(J1)的常开触点(J1-1)连通声光报警电路(BJ)，所述声光报警电路内设有声音报警电路或闪光报警电路。

5.根据权利要求4所述的具有预测煤气泄漏功能的煤气输送系统，其特征在于：所述二级密封罩(3)壳体上设有泄压阀(4)，所述泄压阀的泄压阈值为煤气输送管道内的煤气压力值。

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