CN216361282U - 安全阀监测装置及蒸汽系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及安全阀监测技术领域，具体涉及一种安全阀监测装置及蒸汽系统，安全阀监测装置包括流量检测装置和温度检测装置，适于安装在与安全阀相连的排空管道上，分别用于检测所述排空管道内的流量和温度；控制器，分别与所述流量检测装置和所述温度检测装置通信连接。该安全阀监测装置能够对安全阀的是否动作进行监控，并能检测安全阀是否泄漏。

Description

安全阀监测装置及蒸汽系统

技术领域

本实用新型涉及安全阀监测技术领域，具体涉及一种安全阀监测装置及蒸汽系统。

背景技术

蒸汽管道由于高温高压，一旦管道内的蒸汽压力超过了管道的允许应力，蒸汽会从管道的薄弱点突破，蒸汽体积会瞬间增大，造成爆炸，产生严重后果。而安全阀作为蒸汽系统中重要的保护装置，当蒸汽压力超越了设定好的限定压力，安全阀将会起跳，气体由此也可排放出来.最大限度内防控了超压的多样隐患及威胁。

目前多采用弹簧微启式安全阀，利用压缩弹簧的力来平衡作用在阀瓣上的力，使安全阀在正常情况下处于常闭状态。当设备或管道内的介质压力升高超过规定值时，管道内压力会克服弹力带来的阻力，安全阀阀瓣开启，此时会通过旁通蒸汽管道向系统外排放介质来防止管道或设备内介质压力超过规定数值。

日常工作中发现，安全阀在到期进行年度检定时存在因阀瓣黏连不动作、弹簧老化无法达到检定压力、密封磨损等故障，安全阀在1年使用周期内的有效性无法得到保证。

因阀瓣黏连导致的安全阀失效在日常巡检中无法发现，当蒸汽压力异常升高，会影响末端设备运行，严重时可能发生爆炸事故，存在重大安全隐患，因此需要对安全阀超压无动作状态进行监控；安全阀密封磨损会导致漏汽，由于现场保温严密、环境噪声大、集中排空管道位于站房楼顶，日常巡检无法及时发现，蒸汽的冲击会加快密封损坏，泄漏加剧，能源浪费严重，因此需要增加安全阀泄漏检测装置，减少能源浪费；安全阀弹簧老化会导致低压起跳，严重浪费能源的同时，蒸汽压力波动频繁，中控无法实时监控，无法满足生产工艺需求，因此需要增加安全阀低压误动作监控装置，减少能源浪费的同时能够有效提升蒸汽压力、流量的稳定，实现能源精准供应。

实用新型内容

因此，本实用新型的目的在于提供一种安全阀监测装置及蒸汽系统，安全阀监测装置能够对安全阀的是否动作进行监控，并能检测安全阀是否泄漏。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种安全阀监测装置，包括：

流量检测装置和温度检测装置，适于安装在与安全阀相连的排空管道上，分别用于检测所述排空管道内的流量和温度；

控制器，分别与所述流量检测装置和所述温度检测装置通信连接。

可选地，所述流量检测装置包括：

振动源片，适于伸入所述排空管道内；

振动传感器，与所述振动源片连接；

振动采集通信模块，与所述振动传感器连接，用于获取所述振动传感器检测到的振动信号，所述控制器与所述振动采集通信模块通信连接。

可选地，所述振动传感器为振动片弹簧振动传感器，所述振动采集通信模块为Modbus Rtu 12V继电器模块，所述Modbus Rtu 12V继电器模块连接有计数器。

可选地，所述振动源片由不锈钢制成。

可选地，所述温度检测装置包括：

温度传感器，所述温度传感器的温度感应探头适于伸入所述排空管道内；

温度采集通信模块，与所述温度传感器连接，所述控制器与所述温度采集通信模块通信连接。

可选地，所述温度传感器为PT100温度传感器，所述温度采集通信模块为温度传感器变送器RS485MODUBS RTU模块。

可选地，所述安全阀监测装置包括外壳，所述振动传感器、所述振动采集通信模块、所述温度传感器、所述温度采集通信模块、所述计数器集成在所述外壳内。

可选地，所述外壳为一体结构。

可选地，所述外壳采用ABS塑料制成。

可选地，所述外壳的外侧固定连接有中空的连接杆，所述连接杆上设有外螺纹，所述连接杆适于与所述排空管道通过螺纹连接，所述振动源片、所述温度感应探头位于所述连接杆的端部。

可选地，所述外壳上与所述连接杆相应的位置处设有安装通孔，所述安装通孔内密封设置有波纹管，所述波纹管贯穿设置在所述连接杆内部，所述振动源片连接在所述波纹管上。

可选地，所述排空管道包括水平管段，所述外壳适于安装在所述水平管段上。

可选地，所述振动采集通信模块、所述温度采集通信模块与所述控制器通过有线连接。

可选地，所述安全阀监测装置还包括报警装置，所述报警装置与所述振动采集通信模块连接。

可选地，所述报警装置包括指示灯。

可选地，所述安全阀监测装置还包括电源模块，用于为所述振动采集通信模块、所述温度采集通信模块供电。

可选地，所述电源模块包括开关电源，所述开关电源安装在配电柜内。

本实用新型还提供一种蒸汽系统，包括所述的安全阀监测装置。

本实用新型技术方案，具有如下优点：

1.本实用新型提供的安全阀监测装置，当安全阀发生起跳，无论是起跳动作保持还是快速复位，排空管道内都会有大量蒸汽通过，此时流量检测装置会检测到排空管道内的流量发生变化，并向控制器发送流量变化信息，控制器接收到流量检测装置检测到的流量变化信息，判断出安全阀产生起跳动作；在排空管道上安装温度检测装置，当安全阀动作或者泄露，排空管道内都会有蒸汽通过，排空管道内的温度会明显升高，温度检测装置会检测到温度变化的信息，并向控制器发送温度信息，控制器接收到温度检测装置检测到的温度信息，判断安全阀动作或泄露；当流量检测装置未检测到流量变化，同时温度检测装置未检测到温度变化，则判断安全阀无动作。因此该安全阀监测装置能够对安全阀的是否动作进行监控，并能检测安全阀是否泄漏。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施例1中提供的安全阀监测装置安装在排空管道上的示意图。

附图标记说明：

1－安全阀；2－排空管道；3－振动源片；4－温度感应探头；5－外壳；6－连接杆；7－波纹管；8－蒸汽主管道。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

日常工作中发现，安全阀在到期进行年度检定时存在因阀瓣黏连不动作、弹簧老化无法达到检定压力、密封磨损等故障，安全阀在1年使用周期内的有效性无法得到保证。

因阀瓣黏连导致的安全阀失效在日常巡检中无法发现，当蒸汽压力异常升高，会影响末端设备运行，严重时可能发生爆炸事故，存在重大安全隐患，因此需要对安全阀超压无动作状态进行监控；安全阀密封磨损会导致漏汽，由于现场保温严密、环境噪声大、集中排空管道位于站房楼顶，日常巡检无法及时发现，蒸汽的冲击会加快密封损坏，泄漏加剧，能源浪费严重，因此需要增加安全阀泄漏检测装置，减少能源浪费；安全阀弹簧老化会导致低压起跳，严重浪费能源的同时，蒸汽压力波动频繁，中控无法实时监控，无法满足生产工艺需求，因此需要增加安全阀低压误动作监控装置，减少能源浪费的同时能够有效提升蒸汽压力、流量的稳定，实现能源精准供应。

为此，本实施例提供一种安全阀监测装置，该安全阀监测装置能够对安全阀1的是否动作进行监控，并能检测安全阀1是否泄漏。在一个实施方式中，如图1所示，安全阀监测装置包括流量流量检测装置、温度检测装置、控制器。

其中流量检测装置和温度检测装置适于安装在与安全阀1相连的排空管道2上，分别用于检测排空管道2内的流量和温度；控制器分别与流量检测装置和温度检测装置通信连接。

在本实施方式中，当安全阀1发生起跳，无论是起跳动作保持还是快速复位，排空管道2内都会有大量蒸汽通过，此时流量检测装置会检测到排空管道2内的流量发生变化，并向控制器发送流量变化信息，控制器接收到流量检测装置检测到的流量变化信息，判断出安全阀1产生起跳动作；在排空管道2上安装温度检测装置，当安全阀1动作或者泄露，排空管道2内都会有蒸汽通过，排空管道2内的温度会明显升高，温度检测装置会检测到温度变化的信息，并向控制器发送温度信息，控制器接收到温度检测装置检测到的温度信息，判断安全阀1动作或泄露；当流量检测装置未检测到流量变化，同时温度检测装置未检测到温度变化，则判断安全阀1无动作。因此该安全阀监测装置能够对安全阀1的是否动作进行监控，并能检测安全阀1是否泄漏。

具体的，控制器可以为PLC、网关、服务器、上位机等。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，流量检测装置包括振动源片3、振动传感器、振动采集通信模块。振动源片3适于伸入排空管道2内，振动传感器与振动源片3连接；振动采集通信模块与振动传感器连接，用于获取振动传感器检测到的振动信号，控制器与振动采集通信模块通信连接。在本实施方式中，当振动传感器检测到振动源片3的振幅超过预定范围，通过振动传感器的检测电路输出振动信号，该振动信号进入振动采集通信模块，振动采集通信模块反馈已检测出振动信号指令至控制器，判断安全阀1发生起跳动作，蒸汽发生泄漏。同时由于泄漏起跳现场环境复杂，可能存在管道意外振动，为更准确检测蒸汽泄漏，通过温度检测装置检测排空管道2内的温度，在检测振动信号同时检测温度，如果检测到振动信号同时也检测到温度急剧上升即可确认安全阀1起跳、蒸汽泄漏已发生。在其他可替换的实施方式中，流量检测装置可采用流量计。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，振动传感器为振动片弹簧振动传感器，振动采集通信模块为Modbus Rtu 12V继电器模块，Modbus Rtu 12V继电器模块连接有计数器。在该实施方式中，振动传感器为振动片弹簧振动传感器，可以叠加累计振动次数，灵敏度高，不受外界干扰；振动采集通信模块为Modbus Rtu 12V继电器模块，可以监测振动的时间，精度高，具有RS232转RS485功能，同时具有计数功能，成本较低，计数器与Modbus Rtu 12V继电器模块相连，可以指示泄露的次数。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，振动源片3由不锈钢制成。在该实施方式中，振动源片3耐腐蚀，且有较好的弹性，不易变形，寿命较长，从而可延长该安全阀监测装置的使用寿命。在其他可替换的实施方式中，振动源片3可由其他材质制成。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，温度检测装置包括温度传感器和温度采集通信模块，温度传感器的温度感应探头4适于伸入排空管道2内，温度采集通信模块与温度传感器连接，控制器与温度采集通信模块通信连接。在该实施方式中，温度传感器检测到温度值并将温度值发送给温度采集通信模块，温度采集模块将采集到的多个温度值发送给控制器，当温度上升时即可确认安全阀1起跳、蒸汽泄漏已发生。在其他可替换的实施方式中，温度检测装置可只包括温度传感器。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，温度传感器为PT100温度传感器，温度采集通信模块为温度传感器变送器RS485MODUBS RTU模块。在该实施方式中，采用PT100温度传感器可快速响应、温度变化灵敏度高，温度传感器变送器RS485MODUBS RTU模块的温度测量精度高，成本低，具有RS232转RS485功能。在其他可替换的实施方式中，温度传感器可采用其他类型的温度传感器。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，安全阀监测装置包括外壳5，振动传感器、振动采集通信模块、温度传感器、温度采集通信模块、计数器集成在外壳内。在该实施方式中通过将振动采集通信模块、温度传感器、温度采集通信模块、计数器集成在外壳内，在安装时，只需将外壳安装在排空管道2上，即可同时完成对流量检测装置和温度检测装置的安装，简化了安装过程，同时，振动传感器和温度传感器之间的距离较近，温度传感器测量的温度为振动源片3处的温度，安全阀监测装置的监测结果更加准确。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，外壳5为一体结构。在该实施方式中，由于外壳5为一体结构，成本较低，且由于排空管道2外有足够的安装空间，便于安装到排空管道2上，施工量小。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，外壳5采用ABS塑料制成。在该实施方式中，外壳5耐高温、耐腐蚀，且成本较低。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，外壳5的外侧固定连接有中空的连接杆6，连接杆6上设有外螺纹，连接杆6适于与排空管道2通过螺纹连接，振动源片3、温度感应探头4位于连接杆6的端部。在本实施方式中，在安装时，仅需在排空管道2上钻孔攻丝加工出螺纹孔，将连接杆6拧入螺纹孔中，即可实现将外壳5固定在排空管道2上，连接方式简单方便，且能实现外壳5与排空管道2之间的密封连接。在其他可替换的实施方式中，外壳5与排空管道2通过其他的方式连接。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，外壳上与连接杆6相应的位置处设有安装通孔，安装通孔内密封设置有波纹管7，波纹管7贯穿设置在连接杆6内部，振动源片3连接在波纹管7上。在该实施方式中，波纹管7的设置可防止蒸汽沿着振动源片3、温度传感器的温度感应抬头并通过连接杆6与外壳之间的间隙泄露。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，排空管道2包括水平管段，外壳适于安装在水平管段上。在该实施方式中，外壳安装时，施工难度小，测量准确。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，振动采集通信模块、温度采集通信模块与控制器通过有线连接。在该实施方式中，振动采集通信模块、温度采集通信模块与控制器通过有线连接，数据传输稳定，成本较低。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，安全阀监测装置还包括报警装置，报警装置与振动采集通信模块连接。在该实施方式中，当振动传感器检测到振动源片3的振幅超过预定范围，通过振动传感器的检测电路输出振动信号，该振动信号进入振动采集通信模块，振动采集通信模块反馈已检测出振动信号指令至控制器，控制器向振动采集通信模块发出已检出指令，振动采集通信模块输出信号驱动报警装置工作，指示已发生泄漏，报警装置的设置可直观的提示已发生泄漏。

具体在一个实施方式中，报警装置包括指示灯。在该实施方式中，当振动传感器检测到振动源片3的振幅超过预定范围，通过振动传感器的检测电路输出振动信号，该振动信号进入振动采集通信模块，振动采集通信模块反馈已检测出振动信号指令至控制器，控制器向振动采集通信模块发出已检出指令，振动采集通信模块输出信号驱动指示灯亮起或闪烁，指示已发生泄漏。在其他可替换的实施方式中，报警装置可包括报警铃。

在上述实施方式的基础上，在一个优选的实施方式中，安全阀监测装置还包括电源模块，用于为振动采集通信模块、温度采集通信模块供电。

具体在一个实施方式中，电源模块包括开关电源，开关电源安装在配电柜内。在该实施方式中，开关电源能够提供稳定的12V电源，且开关电源安装在配电柜内，运行更加安全，且采购成本较低。

实施例2

本实施例提供一种蒸汽系统，包括上述实施例中提供的安全阀监测装置。其中，安全阀1安装在蒸汽主管道8上，安全阀1连接有排空管道2，安全阀监测装置的流量检测装置和温度检测装置安装在排空管道2上。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种安全阀监测装置，其特征在于，包括：

流量检测装置和温度检测装置，适于安装在与安全阀(1)相连的排空管道(2)上，分别用于检测所述排空管道(2)内的流量和温度；

控制器，分别与所述流量检测装置和所述温度检测装置通信连接。

2.根据权利要求1所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述流量检测装置包括：

振动源片(3)，适于伸入所述排空管道(2)内；

振动传感器，与所述振动源片(3)连接；

振动采集通信模块，与所述振动传感器连接，用于获取所述振动传感器检测到的振动信号，所述控制器与所述振动采集通信模块通信连接。

3.根据权利要求2所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述温度检测装置包括：

温度传感器，所述温度传感器的温度感应探头(4)适于伸入所述排空管道(2)内；

温度采集通信模块，与所述温度传感器连接，所述控制器与所述温度采集通信模块通信连接。

4.根据权利要求3所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述安全阀监测装置包括外壳(5)，所述振动传感器、所述振动采集通信模块、所述温度传感器、所述温度采集通信模块集成在所述外壳(5)内。

5.根据权利要求4所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述外壳(5)的外侧固定连接有中空的连接杆(6)，所述连接杆(6)上设有外螺纹，所述连接杆(6)适于与所述排空管道(2)通过螺纹连接，所述振动源片(3)、所述温度感应探头(4)位于所述连接杆(6)的端部。

6.根据权利要求5所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述外壳(5)上与所述连接杆(6)相应的位置处设有安装通孔，所述安装通孔内密封设置有波纹管(7)，所述波纹管(7)贯穿设置在所述连接杆(6)内部，所述振动源片(3)连接在所述波纹管(7)上。

7.根据权利要求5所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述排空管道(2)包括水平管段，所述外壳(5)适于安装在所述水平管段上。

8.根据权利要求2－7中任一项所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述安全阀监测装置还包括报警装置，所述报警装置与所述振动采集通信模块连接。

9.根据权利要求3－7中任一项所述的安全阀监测装置，其特征在于，所述安全阀监测装置还包括电源模块，用于为所述振动采集通信模块、所述温度采集通信模块供电。

10.一种蒸汽系统，其特征在于，包括权利要求1－9中任一项所述的安全阀监测装置。

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