CN217153837U - 一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，包括集水箱和压力监控系统，所述集水箱内部分割成多个依次排列的高压仓，每个高压仓中设有一个下降管，后一高压仓中的下降管的上端与前一高压仓的溢流口连接，各下降管的下端位于对应高压仓底部；最前高压仓内的下降管的上端通过下降管阀门与煤气管道连接，最后高压仓的侧壁上设有溢流管；压力监控系统包括控制器和多个压力传感器，多个压力传感器分别安装在煤气管道上和多个高压仓顶部，它们的输出端接控制器。本实用新型利用压力监控系统监测集水箱中各高压仓内的压力，进而判断排水器运行是否正常。如果发现故障则提醒用户及时检查处理，防止发生煤气泄漏事故，确保煤气系统安全运行。

Description

一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器

技术领域

本实用新型涉及一种煤气管道排水器，可有效防止煤气泄漏事故，属于煤气管道设备技术领域。

背景技术

煤气管道输送的是水蒸气饱和的煤气，同时还有气流携带的机械水，以及酚、氰、萘、油雾等杂质和固体尘粒，煤气在输送过程中受环境温度等因素的影响会产生大量冷凝液，这会加速煤气管、煤气排水器下降管和仓室内壁的电化学腐蚀，冷凝液较多时会造成煤气压力波动，冷凝液积聚会使管道断面减小，压力损失增加，在低洼段形成水封使输气中断，严重的甚至造成管道荷载过大或管道振晃而倒塌。煤气管道排水器可以排出管网的冷凝液，排水器正常运行是煤气安全输送和使用的重要保障。

为确保煤气管道排水器正常运行，需经常对排水器进行检查。但现有的检查方法只能检查排水器外观及最末端水位，无法对运行的排水器各高压仓进行检查，如果前端高压仓缺水，从外部很难发现，而高压仓缺水时如不能及时补充，极易造成煤气排水器封压能力不足，进而导致出现水封压穿、煤气泄漏现象，同时煤气中存在的杂质会加速仓室内壁的电化学腐蚀，造成排水器内管道和仓室间隔板的腐蚀泄露，从而引发重大安全事故。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，以有效防止煤气泄漏事故，确保煤气输送系统安全运行。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，包括集水箱和压力监控系统，所述集水箱内部由竖直隔板分割成多个依次排列的高压仓，每个高压仓中设有一个下降管，两个相邻的高压仓中，后一高压仓中的下降管的上端与前一高压仓的溢流口连接，各下降管的下端位于对应高压仓底部；最前高压仓内的下降管的上端通过下降管阀门与煤气管道连接，最后高压仓的侧壁上设有溢流管；所述压力监控系统包括控制器和多个压力传感器，多个压力传感器分别安装在煤气管道上和多个高压仓顶部，它们的输出端接控制器的输入端。

上述用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，所述压力监控系统还包括监控中心，控制器通过无线网络向监控中心传输信息。

上述用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，所述压力监控系统还包括防爆电磁阀，所述防爆电磁阀安装在最后高压仓内的下降管上，防爆电磁阀的控制端接控制器的控制信号输出端。

上述用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，所述压力监控系统还包括CO报警器，所述CO报警器安装在溢流管附近，溢流管的信号输出端与控制器连接。

上述用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，所述集水箱中高压仓的数量设置为4个。

本实用新型利用压力监控系统监测集水箱中各高压仓内的压力，进而判断各下降管、隔板是否完好，排水器运行是否正常。如果发现故障则向用户发出报警信息，提醒用户及时检查处理，防止发生煤气泄漏事故，确保煤气输送系统安全运行。

防爆电磁阀用于在最后高压仓压力超标时关闭煤气外泄通道，确保在排水器被压穿的情况下，煤气不外漏；CO报警器可在防爆电磁阀失效的情况下提醒用户及时检查和处理煤气泄漏故障，避免煤气大量泄漏。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

图中各标号如下：1、煤气压力传感器，2、一仓压力传感器，3、二仓压力传感器，4、三仓压力传感器，5、四仓压力传感器，6、防爆电磁阀，7、下降管阀门，8、第一下降管，9、第二下降管，10、第三下降管，11、第四下降管，12、溢流管，13、CO报警器，14、控制器，15、监控中心，16、集水箱，17、第一高压仓，18、第二高压仓，19、第三高压仓，20、第四高压仓。

具体实施方式

本实用新型针对现有煤气排水器中存在的问题，提供了一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，该排水器能对排水器的运行状况进行实时监控，确保排水器的封压能力，并可在封圧能力下降后，保证煤气不泄露。有效解决了背景技术中存在的问题。

参看图1，本实用新型主要包括集水箱16和压力监控系统，集水箱16内设有四个依次排列的高压仓，分别为第一高压仓17、第二高压仓18、第三高压仓19和第四高压仓20。每个高压仓中设有一个下降管，四个高压仓中的四个下降管分别为第一下降管8、第二下降管9、第三下降管10和第四下降管11，第一高压仓17内的第一下降管8（即最前高压仓内的下降管）的上端通过下降管阀门7与煤气管道连接，下端位于第一高压仓17底部，第二高压仓18内的第二下降管9的上端与第一高压仓17的溢流口连接，下端位于第二高压仓18底部；第三高压仓19内的第三下降管10的上端与第二高压仓18的溢流口连接，下端位于第三高压仓19底部；第四高压仓20内的第四下降管11的上端与第三高压仓19的溢流口连接，下端位于第四高压仓20底部；第四高压仓20（即最后高压仓）的侧壁上设有溢流管12。

压力监控系统包括控制器14、监控中心15、CO报警器13、防爆电磁阀6和五个压力传感器，五个压力传感器分别为煤气压力传感器1、一仓压力传感器2、二仓压力传感器3、三仓压力传感器4和四仓压力传感器5，分别用于测量煤气管道及四个高压仓内的气体压力，它们的输出端接控制器14的输入端。CO报警器13安装在溢流管12处，CO报警器13的输出端接控制器14的输入端。防爆电磁阀6安装在第四下降管11（即最后高压仓内的下降管）上，其控制端接控制器14的控制信号输出端。控制器14接收到五个压力传感器和CO报警器13的输出信号后，通过无线传输网络将信号传至监控中心15进行解压、读取，通过计算显示在显示屏上。具体实施时，高压仓的数量可以根据具体情况设置。防爆电磁阀6也可以安装在其他下降管上。

本实用新型的工作原理：

正常情况下，四个高压仓内液面以上的压力会逐级递减。

假设第一下降管8上部煤气压力为P，第一下降管8内外水位高度差为H1, 第一高压仓17内液面以上空间压力为P1，每级有效水封高度h（参看图1）。则P1的计算公式为：

P1 = P － H1

同理 P2 = P1 － H2

P3 = P2 － H3

P4 = P3 － H4

其中，P2表示第二高压仓18内液面以上空间压力，P3表示第三高压仓19内液面以上空间压力，P4表示第四高压仓20内液面以上空间压力，H2表示第二下降管9内外水位高度差；H3表示第三下降管10内外水位高度差；H4表示第四下降管11内外水位高度差。

当H4=0时，P4 = P3；

当H3=0时， P3 = P2；

当H2=0时，P2 = P1；H2≥0时，P2 ≤ P1。

因此，通过各高压仓液位上部空间的压力可以判断各仓内下降管是否有漏蚀，如果有漏蚀可以及时停运检修。当漏蚀造成排水器封圧能力不足而圧穿时，P4会超标，四仓压力传感器5输出报警信号，可联锁关闭第四高压仓20内的防爆电磁阀6，保证煤气不会大量泄露；并且排水器溢流管12处的CO浓度会超标，CO报警器13也会输出报警信号，提醒工人及时检查处理。

以冶金企业焦炉煤气管道为例，如果煤气管道运行压力为15Kpa，排水器高压仓为四级，每级有效水封高度h为1.2米，则H1为1.2米，H2为0.3米，H3、H4为0。通过以上公式计算可得：

P4 = P3=0

P2 = P1 －ρH2=0.3Kpa

P1 = P －ρH1=3.24Kpa

ρ为水的密度，当P1大于3.24Kpa时，说明有内下降管漏蚀存在，则设定P1大于3.24Kpa报警；如果考虑冬季伴温，P1会比理论值偏高。P2、P3和P4也可以设置报警值。各报警值的设定需根据管道压力设定。

本实用新型通过监测各高压仓内的压力，来判断排水器各高压仓内下降管、隔板是否完好，排水器是否处于正常运行状态。如果四仓压力超标，则通过连锁关闭四仓内的防爆电磁阀6，确保排水器在压穿的情况下，煤气不外漏，同时向相关用户发出报警推送，提醒用户及时检查处理。如发生瞬间压穿事故而阀门连锁未起作用，排水器溢流管12处设置的CO报警器13会根据CO浓度及时发送报警信息，提醒工人停运排水器并检查处理。

所有的现场报警信号经监控中心软件解压后发送至排水器监控人。

本实用新型将原来的被动式防护改为主动连续在线防护，提高了排水器运行的安全系数，有效降低了事故发生率。同时减少了煤气系统巡检次数，降低了工人劳动强度。

以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本本实用新型的保护范围。凡依本实用新型专利申请范围所作的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，其特征是，包括集水箱（16）和压力监控系统，所述集水箱（16）内部由竖直隔板分割成多个依次排列的高压仓，每个高压仓中设有一个下降管，两个相邻的高压仓中，后一高压仓中的下降管的上端与前一高压仓的溢流口连接，各下降管的下端位于对应高压仓底部；最前高压仓内的下降管的上端通过下降管阀门（7）与煤气管道连接，最后高压仓的侧壁上设有溢流管（12）；所述压力监控系统包括控制器（14）和多个压力传感器，多个压力传感器分别安装在煤气管道上和多个高压仓顶部，它们的输出端接控制器（14）的输入端。

2.根据权利要求1所述的一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，其特征是，所述压力监控系统还包括监控中心（15），控制器（14）通过无线网络向监控中心（15）传输信息。

3.根据权利要求1或2所述的一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，其特征是，所述压力监控系统还包括防爆电磁阀（6），所述防爆电磁阀（6）安装在最后高压仓内的下降管上，防爆电磁阀（6）的控制端接控制器（14）的控制信号输出端。

4.根据权利要求3所述的一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，其特征是，所述压力监控系统还包括CO报警器（13），所述CO报警器（13）安装在溢流管（12）附近，溢流管（12）的信号输出端与控制器（14）连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于煤气管道的主动式防泄漏排水器，其特征是，所述集水箱（16）中高压仓的数量设置为4个。

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