CN213018851U - 一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，包括疏水阀、温度监控系统、蒸汽管道和设置在蒸汽管道底部的冷凝水槽，疏水阀通过疏水管与冷凝水槽连通；温度监控系统包括供电单元、监测单元、控制单元和报警单元，供电单元分别与监测单元、控制单元和报警单元接通，控制单元与报警单元连通；监测单元包括用于探测蒸汽管道内温度的第一温度探测器、用于探测冷凝水槽内温度的第二温度探测器以及安装在疏水阀侧部并用于探测疏水阀外部环境温度的第三温度探测器；第一温度探测器、第二温度探测器和第三温度探测器均与控制单元连通。当疏水阀出现泄漏或者堵塞的异常情况时，能发出警报，引导工作人员采取措施进行处理。

Description

一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统

技术领域

本实用新型涉及监测系统技术领域，特别是涉及一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统。

背景技术

目前，在工厂尤其是化工和电站项目中的蒸汽管道通常会安装疏水阀，用以排掉蒸汽中的冷凝水。疏水阀的种类繁多，工作原理也不尽相同，实际应用中因疏水阀的原因而出现蒸汽泄漏或者疏水阀堵塞而不能正常工作的情况也较为常见。这种情况通常不容易被发现，因此泄漏时会造成能源的浪费，疏水阀堵塞严重时会造成水锤等严重安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提出一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，当疏水阀出现泄漏或者堵塞的异常情况时，能发出警报，引导工作人员采取措施进行处理。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：包括疏水阀、温度监控系统、蒸汽管道和设置在蒸汽管道底部的冷凝水槽，所述疏水阀通过疏水管与冷凝水槽连通；所述温度监控系统包括供电单元、监测单元、控制单元和报警单元，所述供电单元分别与监测单元、控制单元和报警单元接通，所述控制单元与报警单元连通；所述监测单元包括用于探测蒸汽管道内温度的第一温度探测器、用于探测冷凝水槽内温度的第二温度探测器以及安装在疏水阀侧部并用于探测疏水阀外部环境温度的第三温度探测器；所述第一温度探测器、第二温度探测器和第三温度探测器均与控制单元连通。

进一步，所述第一温度探测器与冷凝水槽的距离小于或等于1M。

进一步，所述第三温度探测器与疏水阀的距离为20CM。

进一步，所述控制单元为集散控制系统。

进一步，所述第一温度探测器通过第一信号电缆与集散控制系统连通，所述第二温度探测器通过第二信号电缆与集散控制系统连通，所述第三温度探测器通过第三信号电缆与集散控制系统连通。

进一步，所述集散控制系统内设有数据存储模块。

进一步，所述报警单元为与集散控制系统连接的声光报警器。

本实用新型的有益效果是：通过设置第一温度探测器、第二温度探测器和第三温度探测器，能够分别测量出蒸汽管道内的温度、冷凝水槽内的温度和疏水阀阀体外部环境温度。然后分别将测量的温度数据反馈给控制单元，控制单元通过对三个温度数据值进行分析，判断疏水阀是否出现泄漏或者堵塞的异常情况。

当发生泄漏时，因为疏水阀处会一直喷出蒸汽，所以第三温度探测器的温度值会突然升高，且较长一段时间内均与第一温度探测器的测量温度值接近，此时，控制单元会判定出现泄漏异常，此时报警单元发出泄漏报警信号；当发生堵塞时，由于冷凝水槽内的积水排不出去，第二温度探测器的测量的是积水的温度，所以第二温度探测器测量出的温度会长时间处于比第一温度探测器测量的温度低很多，此时，控制单元会判定出现堵塞异常，并发出疏水阀堵塞报警信号。工作人员可根据上述报警信号做出相应的处理决定和措施，以避免能源浪费并排除安全隐患。本实用新型减少了人工巡检时间长和疏水阀泄漏和堵塞不能被实时发现的缺点，为工厂的安全运行提供了可靠保障。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统的安装结构示意图。

附图标记：

蒸汽管道101、疏水阀102、冷凝水槽103、疏水管104、第一温度探测器106、第二温度探测器107、第三温度探测器108、第一信号电缆109、第二信号电缆110、第三信号电缆111、供电单元201、监测单元202、控制单元203、报警单元204。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考图1描述根据本实用新型实施例的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统。

参照图1，本实用新型的一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，包括疏水阀102、温度监控系统、蒸汽管道101和设置在蒸汽管道101底部的冷凝水槽103，所述疏水阀102通过疏水管104与冷凝水槽103连通；所述温度监控系统包括供电单元201、监测单元202、控制单元203和报警单元204，所述供电单元201分别与监测单元202、控制单元203和报警单元204接通，所述控制单元203与报警单元204连通；所述监测单元202包括用于探测蒸汽管道101内温度的第一温度探测器106、用于探测冷凝水槽103内温度的第二温度探测器107 以及安装在疏水阀102侧部并用于探测疏水阀102外部环境温度的第三温度探测器108；所述第一温度探测器106、第二温度探测器107和第三温度探测器108均与控制单元203连通。

如图1所示，冷凝水槽103设置在蒸汽管道101的底部，蒸汽管道101内的积水流入冷凝水槽103内，并通过与冷凝水槽103连接的疏水阀102将积水排出，同时，正常工作情况下，疏水阀102能够只允许积水排出，而阻止蒸汽管道101内的蒸汽排出。

供电单元201用于为温度监控系统提供电力来源。监测单元202用于检测温度并将测量数据传送给控制单元203，控制单元203负责分析，并判断疏水阀102是否有发生泄漏或者堵塞的异常情况，如果数据异常的话，控制单元203能通过报警单元204发出警报，引导工作人员可根据警报做出对应的处理措施，以避免能源浪费并排除安全隐患。

需要说明的是：疏水阀，也叫自动排水器或凝结水排放器，其分为蒸汽系统使用和气体系统使用。疏水阀装在用蒸汽加热的管路终端，其作用把蒸汽加热的管道中的冷凝水不断排放到管道外。大多疏水阀可以自动识别汽、水(不包括热静力式)，从而达到自动阻汽排水的目的。疏水阀广泛应用于石油化工，食品制药，电厂等行业，在节能减排方面起着很大作用。疏水阀包括有浮球式疏水阀、倒吊桶式疏水阀等，本实施例中的疏水阀选用的是热动力疏水阀，当然，其他种类的疏水阀也能适用于本实用新型。

本实用新型的工作原理如下：

首先，通过第一温度探测器106、第二温度探测器107和第三温度探测器108，分别测量出蒸汽管道101内的温度、冷凝水槽103内的温度和疏水阀102阀体外部环境温度。然后分别将测量的温度数据反馈给控制单元203，控制单元203通过对三个温度数据值进行分析，判断疏水阀102是否出现泄漏或者堵塞的异常情况。

当发生蒸汽泄漏时，因为疏水阀102处会一直喷出蒸汽，所以第三温度探测器108的温度值会突然升高，且较长一段时间内均与第一温度探测器106的测量温度值接近，此时，控制单元203会判定疏水阀102出现泄漏异常，控制单元203和报警单元204会发出泄漏报警信号；当发生堵塞时，由于冷凝水槽103内的积水排不出去，第二温度探测器107的测量的是积水的温度，所以第二温度探测器107测量出的温度会长时间处于比第一温度探测器106 测量的温度低很多的情况(注：疏水阀102在正常工作情况下，第二温度探测器107的测量温度会在疏水阀102排水孔开启和关闭的过程中不断变化。当排水孔关闭时，阀体内的水沉积下来，第二温度探测器107测量的是积水的温度，温度相对低于第一温度探测器106测量的蒸汽温度；当排水孔开启时，阀体内的水排出后，第二温度探测器107测出的温度升高，基本与第一温度探测器106测量的蒸汽温度接近。且第二种情况是常态，若第二温度探测器107测量出的温度会长时间处于比第一温度探测器106测量的温度低很多的情况出现，则证明冷凝水槽103内有积水，疏水阀102堵塞)，此时，控制单元203会判定出现堵塞异常，控制单元203和报警单元204会发出堵塞报警信号。工作人员可根据上述报警信号做出相应的处理决定并采取相应的措施，以避免能源浪费并排除安全隐患。本实用新型减少了人工巡检时长和疏水阀102泄漏和堵塞不能被实时发现的缺点，为工厂的安全运作提供了可靠保障。

需要说明的是，在本实施例中，第三温度探测器108安装在疏水阀102侧部，可以理解为第三温度探测器108是安装在疏水阀102的旁边，与疏水阀102距离较近。因为第三温度探测器108感应的是疏水阀102外部环境温度的变化，当疏水阀102发生泄漏时，疏水阀102会一直喷出蒸汽，会使疏水阀102周围的空气温度升高。将第三温度探测器108安装在疏水阀102的旁边，这有利于第三温度探测器108快速感应到环境温度的变化，并传送信号给控制单元203，控制单元203控制报警单元204发出警报。具体地，在本实施例中，是将第三温度探测器108安装距离疏水阀102距离为20CM处。

特别地，在本实施例中，控制单元203选用的是DCS控制系统，在其他实施例中，控制单元203也可以采用PLC控制系统,PLC控制系统再配置一个遥控操作站，也能达到与DCS控制系统相同的功能。温度探测器可以选用能够测量高温蒸汽并且能够将数据传送给控制单元203的测温仪器，比如温度传感器等。

需要说明的是：DCS是集散控制系统的简称，集散控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。它采用控制分散、操作和管理集中的基本设计思想，采用多层分级、合作自治的结构形式。其主要特征是它的集中管理和分散控制。目前DCS在电力、冶金、石化等各行各业都获得了极其广泛的应用。DCS是个全场全自动化控制系统。都是一些计算机电脑放在遥控主控室，当监测单元202将测量的温度传输给集散控制系统后，集散控制系统会自动分析，判断疏水阀102是否出现泄漏或堵塞的情况，若出现泄漏或堵塞的情况，集散控制系统会在电脑屏幕上显示并控制报警单元204发出警报，主控室有人值守，可以根据警示情况做出对应的处理措施。

具体地，在本实施例中，第一温度探测器106通过第一信号电缆109与集散控制系统连通，第二温度探测器107通过第二信号电缆110与集散控制系统连通，第三温度探测器108 通过第三信号电缆111与集散控制系统连通。检测单元202通过温度变送器将检测的到温度信号转换为4MA-20MA的标准信号并通过各信号电缆分别传输至DCS系统。

报警单元204为与集散控制系统连接的声光报警器。当出现疏水阀102泄漏或堵塞等异常情况时，主控室内相应的电脑屏幕上会显示出测量异常温度信号和警情位置等信息，声光报警器会发出声光报警，提醒工作人员异常情况的出现以及出现的异常情况位置与类型等，便于工作人员做出快速准确的反应，避免因蒸汽泄漏或疏水阀102堵塞引发的能源浪费，并尽快排出安全隐患。

集散控制系统内还设有数据存储模块，使集散控制系统具有温度数据存储和筛选功能、报警数据存储功能，工作人员可随时通过电脑屏幕查看相关温度趋势和报警历史记录等。

在本实施例中，由于蒸汽在蒸汽管道101内流动，这个过程中会有一定温度的损失，为了使测量温度更准确和便于观察，第一温度探测器106的安装位置，应该尽量靠近冷凝水槽 103处，具体地，可以取第一温度探测器106与冷凝水槽102的距离小于或等于1M。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

Claims (7)

1.一种蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，包括疏水阀(102)、温度监控系统、蒸汽管道(101)和设置在蒸汽管道(101)底部的冷凝水槽(103)，所述疏水阀(102)通过疏水管(104)与冷凝水槽(103)连通，其特征在于：所述温度监控系统包括供电单元(201)、监测单元(202)、控制单元(203)和报警单元(204)，所述供电单元(201)分别与监测单元(202)、控制单元(203)和报警单元(204)接通，所述控制单元(203)与报警单元(204)连通；

所述监测单元(202)包括用于探测蒸汽管道(101)内温度的第一温度探测器(106)、用于探测冷凝水槽(103)内温度的第二温度探测器(107)以及安装在疏水阀(102)侧部并用于探测疏水阀(102)外部环境温度的第三温度探测器(108)；

所述第一温度探测器(106)、第二温度探测器(107)和第三温度探测器(108)均与控制单元(203)连通。

2.根据权利要求1所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述第一温度探测器(106)与冷凝水槽(103)的距离小于或等于1M。

3.根据权利要求2所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述第三温度探测器(108)与疏水阀(102)的距离为20CM。

4.根据权利要求1所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述控制单元(203)为集散控制系统。

5.根据权利要求4所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述第一温度探测器(106)通过第一信号电缆(109)与集散控制系统连通，所述第二温度探测器(107)通过第二信号电缆(110)与集散控制系统连通，所述第三温度探测器(108)通过第三信号电缆(111)与集散控制系统连通。

6.根据权利要求5所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述集散控制系统内设有数据存储模块。

7.根据权利要求6所述的蒸汽疏水阀泄漏与堵塞在线监测系统，其特征在于：所述报警单元(204)为与集散控制系统连接的声光报警器。

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