CN218120669U - 一种水密封自动排水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水密封自动排水装置，包括水封弯头，所述水封弯头的一端连接有储水件；所述水封弯头的另一端通过变径弯头安装有排水闭压阀，所述变径弯头的直径小于水封弯头的直径，所述排水闭压阀另一端安装有与收集管对接的排水管接头；所述排水闭压阀与排水管接头配合一端安装有密封活块，所述密封活块与排水闭压阀之间铰接安装，所述排水管接头内安装有开门顶针组件；高压状态时，高压气流通过密封水推动密封活块反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀；非高压状态时，开门顶针组件顶开密封活块产生流液通道进行排水；本专利不仅能够排出煤气自带的水分和高压清洗水；而且能防止换压时产生气流回压。

Description

一种水密封自动排水装置

技术领域

本发明涉及焦炉煤气精调技术领域，特别涉及一种水密封自动排水装置。

背景技术

国内冶金焦炉，炼焦过程和焦炉结构，属性为粗放型，炭化室煤饼在碳化过程，热源传导依靠两侧燃烧室炉墙，是厌氧结焦状态，把煤饼中的焦煤气通过上升管、集气管、管道、出冷塔、电铺焦油器、风机吸力、机后压力送入粗笨回收、脱硫脱硝等工艺环节，再把回炉助燃煤气经过管道送回焦炉地下室，回炉煤气经调节阀后预热器，进入总管，总管上方对应各燃烧室引出单号与双号支管，支管上有旋塞阀和换向阀、上方三通横管，横管称之横排，横排分布小支管，每根小支管安装活接来连接角度四通，活接内安装流量孔板，按照焦炉型号设计加热需求安装孔板后，由测温工程师通过炉顶火道测温度，调火工程师判断更换孔板或者往孔板孔内塞铁丝方式，解决逐个火道要求温度，塞铁丝就是起到煤气流量微调作用，按照6.25米2355孔炭化室焦炉燃烧室是112孔，每孔燃烧室有34个火道共3808个火道，调火工作量很大。并且达不到精确流量，属于依靠经验判断粗放式调节，铁丝在孔板孔径内下方插入，插入一端位置高，丝堵一端位置低，会导致煤气喷射力下降，针对上述问题本申请人在前提出了一种煤气流量精调器的专利，申请号为CN202210428414.9，能够根据实际使用工况需求来控制煤气进气流量，且使得调节过程和使用过程中气流通过性好，保障了原有压力的煤气喷射力。在先申请的专利产品煤气流量精调器在使用过程中需要配合专用的排水装置。

目前焦炉燃烧室横排火道有上升火道和下降火道，每隔30分钟需要换向一次，使得上升火道和下降火道进行互换。换向过程中业内称为放炮或燃烧室热气流回压，换向过程中会产生高压气流作用密封水，形成高压状态。在配合煤气流量精调器使用过程中，需要与其连接的排水装置不仅要实现清洗清洗角度四通后的污水排出顺畅，而且要在换向形成高压状态时防止产生气流回压。此外，由于需要的排水装置数量多达到几千甚至上万，以及使用空间的限制，在安装过程中不能通过焊接和机械加工的方式进行二次加工，即使可以进行二次加工安装，由于数量较多加工和维护复杂，会造成安装效率低，施工成本增加，因此需要设计能够满足不同工况的水密封自动排水装置。

发明内容

本实用新型目的是为解决现有的上述问题，本实用新型提出了一种水密封自动排水装置，不仅利用连通器原理能够排出煤气自带水分和高压清洗水；而且能避免换向时产生的热气流回压冲击造成的水密封流失，高压气流通过密封水推动密封活块反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀，防止换压时产生气流回压。

为达到上述目的所采取的技术方案是：

一种水密封自动排水装置，安装在角度四通上，配合角度四通完成煤气流量精调器内污水的排出，包括水封弯头，所述水封弯头的一端连接有储水件，所述储水件上端与角度四通的下排污口连接；

所述水封弯头的另一端通过变径弯头安装有排水闭压阀，所述变径弯头的直径小于水封弯头的直径，所述排水闭压阀另一端安装有与收集管对接的排水管接头；所述排水闭压阀与排水管接头配合一端安装有密封活块，所述密封活块与排水闭压阀之间铰接安装，所述排水管接头内安装有开门顶针组件，开门顶针组件与密封活块接触安装；

高压状态时，高压气流通过密封水推动密封活块反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀；非高压状态时，开门顶针组件顶开密封活块产生流液通道，完成排水闭压阀与排水管接头连通实现排水。

进一步，所述开门顶针组件包括开门流量顶针和安装在排水管接头上的安装部，所述开门流量顶针上套装有压簧，所述开门流量顶针一端设有顶头，所述开门流量顶针另一端设有限位部，所述顶头的直径大于开门流量顶针上压簧安装段的直径且小于限位部的直径；

所述开门流量顶针的顶头穿过安装部，所述限位部卡装在安装部外，所述压簧两端分别与顶头和安装部接触配合。

进一步，所述变径弯头与排水闭压阀配合一端安装有缩口连接头，所述缩口连接头的缩口端的直径小于变径弯头的最小直径，缩口连接头的缩口端的出口正对密封活块中心位置。

进一步，所述储水件为球形或箱型或筒形。

进一步， 所述水封弯头为U形结构。

进一步，所述变径弯头的高度不高于储水件高度且变径弯头的高度不低于储水件高度的三分之二。

进一步，所述储水件上端与角度四通的下排污口通过角度四通连接螺母安装连接。

本发明所具有的有益效果为：

1.提出的一种水密封自动排水装置具有两个作用，第一是排出煤气自带水分和高压清洗水，通过高压水冲洗后的污水以及携带的颗粒物杂质、煤气中残留的焦油成分进入下排污口进入自动排水装置，利用连通器原理，超出U形水位部分的污水会通过流液通道排出；第二是避免换向时产生的热气流回压冲击造成的水密封流失，高压气流通过密封水推动密封活块反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀，防止换压时产生气流回压，保障水密封的水量不流失。

2. 储水件根据空间形状设计为球形或箱型或筒形，通过多种结构的储水件适配安装，能够满足不同安装空间、大数量的安装要求，在安装过程中能避免进行二次加工安装，大大降低了安装和后期维护的复杂程度，提高安装效率，节约施工成本。

附图说明

图1为煤气流量精调器的立体图；

图2为角度四通的示意图；

图3为本实用新型中水密封自动排水装置示意图；

图4为排水闭压阀与开门顶针组件安装示意图；

图5为煤气流量精调器、角度四通、水密封自动排水装置配合安装示意图；

图6为箱形结构储水件的水密封自动排水装置示意图；

图7为球形结构储水件的水密封自动排水装置示意图；

图8为筒形结构储水件竖向设置的水密封自动排水装置示意图；

图9为筒形结构储水件横向设置的水密封自动排水装置示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

如图1所示，申请号为CN202210428414.9的在先申请专利一种煤气流量精调器的专利，包括同轴转动配合安装的外管体1和精度调整杆2，所述外管体1一端的端头内部安装有用于煤气进入的流量孔板5，所述外管体1另一端的端头外部安装有精密刻度组件7，所述外管体1上安装有角度四通8；为了实现角度四通8的定位安装，所述外管体1上外螺纹段安装有锁紧螺母4，用于锁紧定位角度四通8。

如图1所示，所述精度调整杆2的一端穿过精密刻度组件7伸入外管体1内并安装有喷头流量顶针3，所述喷头流量顶针3与流量孔板5配合安装，通过调整喷头流量顶针3与流量孔板5之间的间隔实现控制煤气进气流量；所述精度调整杆2的另一端安装高压进水快接头；所述外管体1和精度调整杆2之间安装有密封组件；密封组件用于将高压进水端与煤气进气端隔开，保证煤气进气、清洗和排污三个工况进行工作。

如图2所示，本实施例中，所述角度四通8竖直向分别设置上出气口81和下排污口83；所述角度四通8左右向分别设置进气口82和连接口84，所述连接口84与外管体1连接，所述进气口82位于喷头流量顶针3一侧；所述下排污口83上安装有本实施例中的一种水密封自动排水装置9。角度四通8与煤气流量精调器、水密封自动排水装置9的配合安装总体示意图如图5所示。

如图1-9所示，为了实现将煤气流量精调器的喷头流量顶针3周围、流量孔板5的孔径周围清洗以及角度四通8的内部进行清洗，清洗后污水排出顺畅以及换向时防止产生气流回压，本实施例中，一种水密封自动排水装置9包括U形水封弯头93，优选的，水封弯头93为U形结构，这里简称U形水封弯头93；所述水封弯头93的一端连接有储水件92，优选的，所述储水件92上端与下排污口83通过角度四通连接螺母91安装；所述水封弯头93的另一端通过变径弯头94安装有排水闭压阀95，所述变径弯头94的直径小于水封弯头93的直径，所述排水闭压阀95另一端安装有与收集管对接的排水管接头96，排水管接头96用软管统一连接到收集管内，收集管将污水收集到污水水槽，集中收集沉淀，清水循环利用。通过高压水冲洗后的污水以及携带的颗粒物杂质、煤气中残留的焦油成分进入下排污口83，水封弯头93和储水件92用于存放密封水和储存颗粒物杂质、煤气中残留的焦油成分。

如图1-9所示，所述排水闭压阀95与排水管接头96配合一端安装有密封活块952，所述密封活块952与排水闭压阀95之间铰接安装，所述排水管接头96内安装有开门顶针组件，所述变径弯头94的高度不高于储水件92高度且变径弯头94的高度不低于储水件92高度的三分之二；高压状态时，高压气流通过密封水推动密封活块952反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀95，防止换压时产生气流回压；非高压状态时，开门顶针组件顶开密封活块952产生流液通道，完成排水闭压阀95与排水管接头96连通实现污水排出顺畅，利用连通器原理，当煤气水分或清洗水流入水密封自动排水装置9时，超出水位部分的污水会通过流液通道排出。

针对高压状态产生来源说明，本实施例中，按照6.25米焦炉炉型，焦炉燃烧室横排火道有34个，分为：单数火道17个，有1、3、5、7、9~33组成，双数火道17个，有2、4、6、8、10~34组成。单数火道进煤气时为上升火道，双数火道就是下降火道，每隔30分钟需要换向一次，换向就是把单数火道煤气支管上的换向阀和双数支管换向阀交换，单数关闭双数打开，双数就成为上升火道、单数成为下降火道。换向过程中业内称为放炮或燃烧室热气流回压，换向过程中会产生高压气流作用密封水，形成高压状态。

本发明的自动排水装置9具有两个工况，第一是解决煤气自带水分和高压清洗水，经过自动排水装置9自动排出，并且通过收集管集中回收，分级沉淀重复使用节约用水，此工况为非高压状态。第二是换向时产生的热气流回压冲击，高压气流会冲击作用密封水向变径弯头94流出，为了不把储水件92内和U形水封弯头93内的密封水冲击出去，保障水密封的水量，实现煤气不从自动排水装置9泄露，外围的空气不能从自动排水装置9进入角度四通和火道，此工况为高压状态；而且还使得储水件92内部还可以储存颗粒物杂质和煤气中残留的焦油成分，只是定期清理一下水密封自动排水装置9即可。

如图1-9所示，为了满足现有型号的排水闭压阀95进行安装，由于U形水封弯头93的直径大于排水闭压阀95安装口的直径，需要将U形水封弯头93的直径通过多个变径连接管连接转换，本实施例中，所述变径弯头94与排水闭压阀95配合一端安装有缩口连接头951，所述缩口连接头951的缩口端的直径小于变径弯头94的最小直径，通过变径弯头94和缩口连接头951逐渐缩小管道口径，满足与排水闭压阀95的连接。缩口连接头951的缩口端的出口正对密封活块952中心位置，在高压状态工况时，高压气流会冲击作用密封水向变径弯头94流出，然后产生压力时密封水的冲击力量加大，冲击力大于压簧99的簧力时，高压的密封水通过缩口连接头951的缩口端喷出将密封活块952向前推，实现密封活块952密封关闭排水闭压阀95；压力释放后，压簧99的簧力作用开门流量顶针97，背向安装部一侧运动，顶头971作用顶开密封活块952，安装部接触限位部972后，开门流量顶针97停止运动，此时开门顶针组件顶开密封活块952产生流液通道，恢复至非高压工况。

如图1-9所示，为了实现非高压状态和高压状态两种工况下密封活块952的关闭和打开，本实施例中，所述开门顶针组件包括开门流量顶针97和安装在排水管接头96上的安装部，所述开门流量顶针97上套装有压簧99，所述开门流量顶针97一端设有顶头971，所述开门流量顶针97另一端设有限位部972，所述顶头971的直径大于开门流量顶针97上压簧99安装段的直径且小于限位部972的直径；所述开门流量顶针97的顶头971穿过安装部，所述限位部972卡装在安装部外，所述压簧99两端分别与顶头971和安装部接触配合。非高压状态时，压簧99作用开门流量顶针97的顶头971作用打开密封活块952使得排水闭压阀95与排水管接头96连通形成流液通道，此时限位部972与安装部接触配合；高压状态时，高压气流的压力大于压簧99的作用力，高压气流通过密封水推动密封活块952实现密封关闭排水闭压阀95，同时密封活块952推动顶头971使得开门流量顶针97向安装部一侧运动，此时顶头971开始压缩压簧99，限位部972与安装部分离。

如图3-9所示，在实际工况中，与煤气流量精调器配合的专用水密封自动排水装置9的数量较多，本次实际工况安装中需要数千个，且在安装过程中不能通过焊接和机械加工的方式进行二次加工。在每个安装工况下，对应的安装空间都不同，为了实现适应不同安装空间，满足不同安装要求；本实施例中，所述储水件92根据空间形状设计为球形或箱型或筒形，如图6-9所示。球形结构的储水件92具有耐压特点，适合六面相对均匀的空间；筒形结构的储水件92相对储水容量大，适合前后空间较大工况进行安装；箱型结构的储水件92相对储水容量小，适合左右空间较大工况进行安装，此外，球形或箱型或筒形结构可以根据空间要求竖向或者横向放置，满足多样化的安装要求。在本实施例中，储水件92均采用螺纹配合吊装的方式连接安装在角度四通8上，使用中要根据吊装安全需求使用不同形状、不同容量的储水件92。通过多种结构的储水件92适配安装，能够满足不同使用空间、大数量的安装要求，在安装过程中能避免进行二次加工安装，大大降低了安装和后期维护的复杂程度，提高安装效率，节约施工成本。

本发明的工作过程为：

工作时，高压清洗水通过进流孔与通流孔形成高压清洗水输送通道进入，然后通过角度正喷水口与角度反喷水口进行对角度四通8双向立体式清洗，保证角度四通8能实现完全清洗且清洗效果良好。

排污水原理：通过高压水冲洗后的污水以及携带的颗粒物杂质、煤气中残留的焦油成分进入下排污口83然后进入自动排水装置9，利用连通器原理，超出U形水位部分的污水会通过流液通道排出，此时开门顶针组件顶开密封活块952产生流液通道，完成排水闭压阀95与排水管接头96连通实现污水排出顺畅。

煤气进气通道换向过程：换向过程中会产生高压气流作用密封水，形成高压状态，高压气流会冲击作用密封水向变径弯头94流出，然后产生压力时密封水的冲击力量加大，冲击力大于压簧99的簧力时，高压的密封水通过缩口连接头951的缩口端喷出将密封活块952向前推，实现密封活块952密封关闭排水闭压阀95。

本实用新型一种水密封自动排水装置9不仅可以与申请号为CN202210428414.9的在先申请专利一种煤气流量精调器进行适配安装使用，而且对于本领域或者其他领域中需要密封与排污的设备上也可以配合安装使用。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种水密封自动排水装置，安装在角度四通上，配合角度四通完成煤气流量精调器内污水的排出，其特征在于，包括水封弯头，所述水封弯头的一端连接有储水件，所述储水件上端与角度四通的下排污口连接；

所述水封弯头的另一端通过变径弯头安装有排水闭压阀，所述变径弯头的直径小于水封弯头的直径，所述排水闭压阀另一端安装有与收集管对接的排水管接头；所述排水闭压阀与排水管接头配合一端安装有密封活块，所述密封活块与排水闭压阀之间铰接安装，所述排水管接头内安装有开门顶针组件，开门顶针组件与密封活块接触安装；

高压状态时，高压气流通过密封水推动密封活块反作用开门顶针组件并密封关闭排水闭压阀；非高压状态时，开门顶针组件顶开密封活块产生流液通道，完成排水闭压阀与排水管接头连通实现排水。

2.根据权利要求1所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于，所述开门顶针组件包括开门流量顶针和安装在排水管接头上的安装部，所述开门流量顶针上套装有压簧，所述开门流量顶针一端设有顶头，所述开门流量顶针另一端设有限位部，所述顶头的直径大于开门流量顶针上压簧安装段的直径且小于限位部的直径；

所述开门流量顶针的顶头穿过安装部，所述限位部卡装在安装部外，所述压簧两端分别与顶头和安装部接触配合。

3.根据权利要求2所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于，所述变径弯头与排水闭压阀配合一端安装有缩口连接头，所述缩口连接头的缩口端的直径小于变径弯头的最小直径，缩口连接头的缩口端的出口正对密封活块中心位置。

4.根据权利要求3所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于，所述储水件为球形或箱型或筒形。

5.根据权利要求4所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于， 所述水封弯头为U形结构。

6.根据权利要求5所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于，所述变径弯头的高度不高于储水件高度且变径弯头的高度不低于储水件高度的三分之二。

7.根据权利要求6所述的一种水密封自动排水装置，其特征在于，所述储水件上端与角度四通的下排污口通过角度四通连接螺母安装连接。

Images