CN216112338U - 水封阻火泄爆装置及其液位控制组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水封阻火泄爆装置及其液位控制组件。液位控制组件包括水封筒、排水筒和分别安装于筒内的两个浮球液位变送器，以及控制单元，水封筒的上、下分别与一壳体连通管相连通，水封筒另通过筒连通管与排水筒相连通，在水封筒的高度方向，筒连通管位于两壳体连通管之间，排水筒的下部低于筒连通管的位置连接了设有排水电磁阀的排水管，控制单元与排水电磁阀和两个浮球液位变送器信号连接。水封阻火泄爆装置包括用于放置阻火液体的壳体，壳体上连接有补水管，补水管上设有补水电磁阀，还包括位于壳体外部的上述的液位控制组件，壳体通过壳体连通管与水封筒相连通，补水电磁阀与控制单元信号连接。其结构简单、液面稳定、控制精度高。

Description

水封阻火泄爆装置及其液位控制组件

技术领域

本实用新型涉及一种低浓度瓦斯输送系统中的水封阻火泄爆装置的液位控制。

背景技术

水封阻火泄爆装置目前已普遍应用于低浓度瓦斯输送系统的始端和末端。水封阻火泄爆装置包括壳体、进气口、出气口、装置内进气管、泄爆装置及其泄爆口，壳体内置有阻燃液体，阻燃液体通常为水，可以起到密封阻火的作用；进气口和出气口设置在壳体的两侧，通常位于同一水平线上；装置内进气管固定在壳体内部与进气口相连接，装置内进气管的末端位于阻燃液体的正常液面以下，于该液面下还设有分流孔板，使得通入液面以下的气体经该孔板完成气液分离后经由出气口排出；泄爆口设置在壳体的顶端，具有泄压泄爆的功能；装置上还设有可向装置补水或控制装置排水的液位控制装置，以确保水封阻火泄爆装置正常工作。

为了达到预防以及消除危险的目的，对水封阻火泄爆装置壳体内的水位应当进行精确的控制，然而目前市场上的水封阻火泄爆装置大多存在结构复杂，壳体内液面变化波动较大，系统补水排水频繁、液位测量不精确等缺点。因此急需开发结构更简单、液面更稳定、控制精度更高的水封阻火泄爆装置。

申请人于2011年12月14日公布的公布号为CN102278133A的中国发明专利“单体式溢流水封阻火泄爆装置”，其相对于市面上常见的多罐体式水封阻火泄爆装置而言，结构更为简单，其通过设置于壳体内部的溢流排水箱和液位控制箱用于装置的补、排水控制，并采用多种技术手段以增加装置运行中的液面稳定性。然而在使用中发现，该装置仍然存在液面波动较大，补、排水控制精度不够高的问题，有进一步改进的必要。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种有利于提高补、排水控制精度的用于水封阻火泄爆装置的液位控制组件。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：液位控制组件，包括水封筒、排水筒和分别安装于筒内的两个浮球液位变送器，以及控制单元，水封筒的上、下分别与一壳体连通管相连通，水封筒另通过筒连通管与排水筒相连通，在水封筒的高度方向，筒连通管位于两壳体连通管之间，排水筒的下部低于筒连通管的位置连接了设有排水电磁阀的排水管，控制单元与排水电磁阀和两个浮球液位变送器信号连接。

该液位控制组件与现有的用于水封阻火泄爆装置的液位控制组件相比，其特点在于利用了连通器液位相等的原理，在水封阻火泄爆装置的壳体外安装体积远小于壳体的水封筒，并在水封筒内安装浮球液位变送器感应液位，所感应的液位即为壳体内的液位，利用所得到的液位信号控制补水，其补水控制精度高，同时，由于液位控制组件外置，减少了壳体内液面下的扰动因素，有利于突变情况下维持稳定的液位。此外，水封筒另通过筒连通管与排水筒相连通，排水筒的下部低于筒连通管的位置连接了设有排水电磁阀的排水管，以筒连通管的最低位置作为壳体内的液位上限H1，补水时因信号迟滞导致多补的水量可由水封筒溢流到排水筒，再从排水筒向外排放，能有效提高壳体内水位控制精度。

进一步的是，液位控制组件还包括与水封筒相连通的玻璃管液位计，玻璃管液位计也通过两根分别位于设计的水封液位上限H1上、下的连通管与水封筒相连通，其液位与壳体内液位始终保持一致，用以直观显示壳体内的液位高度，方便观察，玻璃管液位计还可对补水液位变送器的数值进行校对，避免因补水液位变送器故障导致安全事故。

本实用新型所提供的技术方案还包括安装有上述液位控制组件的水封阻火泄爆装置，该水封阻火泄爆装包括用于放置阻火液体的壳体，壳体上连接有补水管，补水管上设有补水电磁阀，壳体通过液位控制组件的壳体连通管与水封筒相连通，补水电磁阀与液位控制组件的控制单元信号连接。

使用时，超过上限的水量直接经筒连接管溢流到排水筒而无须控制单元动作，反应及时灵敏，排水筒可暂时储存少量阻火液体，排水筒液位能够保持较为稳定的状态，与现有直接以壳体内液位信号控制排水相比更便于精确控制。排水筒液位保持相对的独立性。当排水浮球液位变送器检测到液位高度达到排水液位H2时，排水电磁阀打开排水，直至检测到液位达到安全液位H3时，排水电磁阀关闭，为免排水筒的水倒灌入水封筒和壳体内，H3＜H2≤H1，这是液位控制组件的控制单元的排水控制逻辑。

以下为液位控制组件的控制单元的补水控制逻辑。壳体内阻火液体的设定水位通常为一个范围值，其水位上限为H1，其水位下限为H，即设定壳体内阻火液体的水位为[H，H1]，H＜H1，则当水封筒内的浮球液位变送器检测到实际水位低于H时，补水电磁阀打开补水，直至水封筒内的浮球液位变送器检测到液位达到H1时，补水电磁阀关闭。

本实用新型的有益效果是：浮球液位变送器所测得的液位信号稳定、精确，外置的双筒式设计能够加大补排水系统的启动间隔时间，对液位稳定及设备使用寿命有极大的促进作用。本水封阻火泄爆装置适用于其他不溶于水的易燃易爆气体的安全运输，本液位控制组件也可在其它类似场景下应用。

附图说明

图1是本实用新型的水封阻火泄爆装置的内部结构示意图。

图2是本实用新型的水封阻火泄爆装置的主视图。

图3是图2的左视图。

图中标记为：1-壳体，2-燃气进气口，3-过滤填料，4-补水管及补水电磁阀，5-分流孔板，6-回水管，7-挡板，8-燃气出气口，9-装置内进气管，10-泄爆装置，11-排水浮球液位变送器，12-补水浮球液位变送器，13-筒连通管，14-排水管及排水电磁阀，15-玻璃管液位计，16-填料口，17-壳体连通管，18-水封筒，19-排水筒，20-泄爆口，71-底板，72-斜板，73-上孔板。

H-水封液位下限（图中未示出），H1-水封液位上限，H2-排水液位，H3-安全液位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例：

如图1、图2和图3所示，本实用新型的水封阻火泄爆装置包括壳体1内放置的作为阻燃液体的水和挡板7；燃气进气口2与燃气出气口8位于同一水平线上，对称分布在壳体1的两侧；泄爆装置10位于壳体1的顶部，含有防爆胶板以及防爆衬片，在其泄爆口20周围有安全防护罩；补水管及补水电磁阀4和装置内进气管9固定于壳体1上，补水管及补水电磁阀4的位置高于设计的水封液位上限H1，装置内进气管9的一端为燃气进气口2，装置内进气管9的另一端出口位于壳体中心线上并在设计的水封液位下限以下；分流孔板5连接于装置内进气管9的末端，与装置内进气管9齐平，能够将大气泡分割成均匀的小气泡，减小液面波动；壳体1外设有水封筒18和排水筒19，补水浮球液位变送器12安装于水封筒18的上部，水封筒18通过两根壳体连通管17与壳体1的水腔相连通，两根壳体连通管17的高度分别位于设计的水封液位之上、之下，保证壳体1内水腔液位与水封筒18内液位一致，并通过安装于上部的补水浮球液位变送器12实时监测液位高度；玻璃管液位计15与水封筒18相连通，能够实时显示液位变化；壳体1、分流孔板5、装置内进气管9以及挡板7构成气液分离腔，气液分离腔内填充PP多面空心球作为过滤填料3，能够有效阻止水飞溅进入尾端设备，并维持液面稳定，过滤填料3通过填料口16进行装填更换；所述挡板7包括上孔板73、底板71和连接在上孔板73和底板71之间的斜板72，上孔板73位于装置内进气管9上方，与分流孔板5一样为多孔板，斜板72上不开孔，底板71上除回水管6安装处所在的小孔外也不设开孔，底板71基本平行于分流孔板5布置，其位置低于燃气出气口8，可防止挡板上囤积的水进入燃气出气口8并由回水管6引导这些水回流入壳体水腔；斜板72由接近燃气出气口8一端斜向上接近泄爆口20，斜板72较低的一端相对其较高的一端更接近燃气出气口8，其斜置方向有利于泄爆导向，泄爆装置10设置在壳体1顶部，当管路或设备当中发生燃烧或爆炸，爆炸产生的冲击波会冲开泄爆装置10的防爆胶板，释放爆炸压力。

本实用新型的工作原理如下：使用前应设置补水、排水上、下限液位。补水上限为水封液位上限H1，补水下限为水封液位下限H，排水上限为排水液位H2，排水下限为安全液位H3。当使用时，应该先打开补水电磁阀对阻火泄爆装置进行补水，通过玻璃管液位计15或补水浮球液位变送器12观察阻火泄爆装置内水位，水位达到补水上限时停止补水。由于燃气压力的变化以及燃气携带水分等原因导致水封阻火泄爆装置内液位下降，当液位下降到补水下限时，补水浮球液位变送器12传递信号给控制单元，并发出控制信号给补水电磁阀，控制补水电磁阀打开进行补水；当液位达到设定的排水上限时，排水浮球液位变送器11传递信号给控制单元，并发出控制信号给排水电磁阀，排水电磁阀打开将水排出。

当低于补水下限时，补水浮球液位变送器12发出信号控制补水电磁阀4补水；排水浮球液位变送器11安装于排水筒19的上部，排水管及排水电磁阀14安装于排水筒19的下部，排水筒19通过筒连通管13与水封筒18相连通，当液位达到补水上限时多余的水流入排水筒19内，并通过安装于排水筒19上部的排水浮球液位变送器11实时监测排水筒19内液位高度，达到排水液位H2时控制排水电磁阀打开排出排水筒19内多余液体，达到安全液位H3时停止排水，安全液位H3的位置可高于排水管。

本实用新型的工作过程如下：在使用前，应先对浮球液位变送器进行设置，对补水浮球液位变送器12设置补水上下限，即液位达到水封液位下限H时，补水电磁阀开始补水，达到水封液位上限H1则停止补水。其原因是水封高度过高则压力损失越大，抽气系统的负担就越重，因此在保证输气安全的情况下应尽量减小水封高度；排水浮球液位变送器11设置排水筒19的排水上下限，即液位达到排水液位H2时，排水电磁阀开始排水，直到达到安全液位H3为止。

使用时，应先打开补水电磁阀4通过补水管进行补水，通过补水液位变送器12或玻璃管液位计15监测显示液位，水位达到需要水位高度时停止补水，并通过玻璃管液位计15对补水液位变送器12的数值进行校对。当装置内进气管9内进气时，壳体1内液面会受到内部结构及补排水装置影响而基本稳定在所需的高度。燃气大气泡经过分流孔板5被分割成均匀的小气泡，减小液面波动，然后燃气经过过滤填料3进行气液分离，最后流出燃气出气口8进入后端设备。由于输气的压力变化或燃气携带水分等原因，壳体1内水位降低至补水下限时，在壳体连通管17的作用下水封筒18内液位始终保持与壳体1内液位一致，通过安装于水封筒18上部的补水浮球液位变送器12实时监测液位高度，并将信号传输给控制单元，控制补水电磁阀打开自动补水；装置内高出补水上限的水会通过壳体连通管17先流入水封筒18，再通过水封筒18与排水筒19之间的筒连通管13流入排水筒19内，安装于排水筒19上部的排水浮球液位变送器11实时监测排水筒19内液位高度，达到排水液位H2时控制排水电磁阀打开排水，达到安全液位H3时控制排水电磁阀关闭停止排水。当管路或设备中发生燃烧或爆炸，爆炸产生的冲击波达到泄爆装置10的泄爆压力，冲开泄爆装置10的泄爆胶板，释放爆炸压力，同时密封水起到消焰、阻火的作用，阻止燃烧或爆炸传到进气端管路，达到保护进气端输送管道及附属设备安全的目的。

综上所述，本实用新型设计的水封阻火泄爆装置的外置式液位控制组件减小了液面扰动因素，液位信号稳定，并且结构简单，维护方便，可靠性高，控制精度高。

需要说明的是，本领域技术人员应当可以理解，本说明书所称“上、下”，“高、低”是指水封阻火泄爆装置于常规投用状态下时的方位关系。

Claims (5)

1.液位控制组件，其特征是：包括水封筒（18）、排水筒（19）和分别安装于筒内的两个浮球液位变送器，以及控制单元，水封筒（18）的上、下分别与一壳体连通管（17）相连通，水封筒（18）另通过筒连通管（13）与排水筒（19）相连通，在水封筒 （18）的高度方向，筒连通管（13）位于两壳体连通管（17）之间，排水筒（19）的下部低于筒连通管（13）的位置连接了设有排水电磁阀的排水管，控制单元与排水电磁阀和两个浮球液位变送器信号连接。

2.如权利要求1所述的液位控制组件，其特征是：还包括与水封筒（18）相连通的玻璃管液位计（15）。

3.水封阻火泄爆装置，包括用于放置阻火液体的壳体，壳体上连接有补水管，补水管上设有补水电磁阀，其特征是：还包括位于壳体外部的权利要求1或2所述的液位控制组件，壳体通过所述的壳体连通管（17）与水封筒（18）相连通，补水电磁阀与控制单元信号连接。

4.如权利要求3所述的水封阻火泄爆装置，其特征是：设筒连通管（13）的最低位置高度为H1，当排水筒（19）内的浮球液位变送器检测到液位高度达到排水液位H2时，排水电磁阀打开排水，直至检测到液位达到安全液位H3时，排水电磁阀关闭，H3＜H2≤H1。

5.如权利要求4所述的水封阻火泄爆装置，其特征是：壳体内阻火液体的设定水位为[H，H1]，H＜H1，则当水封筒（18）内的浮球液位变送器检测到实际水位低于H时，补水电磁阀打开补水，直至水封筒（18）内的浮球液位变送器检测到液位达到H1时，补水电磁阀关闭。

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