CN105861281B - 一体式免维护罐体集成式正负压保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一体式免维护罐体集成式正负压保护器，包括与罐体集成为一体的筒体，所述筒体的上部位于罐体外部，筒体的下部位于罐体内部；所述筒体底部设有底板，底板连接有与罐体内部连通的溢流连通管，筒体内部的上部设有顶板，所述顶板与衡压两极管连接，所述筒体内装有封闭液体。溢流连通管与罐体内部直接连通，罐体内部的潮湿气体中的液体会对封闭液体进行补充，外界的雨水进入封闭液体后多余的会自动溢流，维持保护压力稳定，由于其集成在罐体内部，避免了冬季封闭液体结冰造成的失效与太阳辐射带来的蒸发损失。本发明中设置液位下限感知管，通过液位下限感知管来监测液位下限提示补充液体。

Description

一体式免维护罐体集成式正负压保护器

技术领域

本发明涉及一种大型储罐正、负压保护设备，特别是涉及一种沼气工程中厌氧发酵反应器的正负压保护装置，具体的说是一体式免维护罐体集成式正负压保护器。

背景技术

近年来，畜禽粪便厌氧发酵生产沼气技术的发展为有效解决畜禽养殖污染，开发清洁能源提供了技术支撑。厌氧发酵反应器在正常运行过程中，受进出料、外界气温变化以及用气***波动的影响，反应器内压力经常波动，为防止压力波动造成罐体失稳或胀裂与吸顶，必须设置正压和负压保护装置。目前采用的正压和负压保护装置有机械、水封等几种，但都是独立的，存在投资高和管理繁锁的弊端，且机械式保护器还存在锈蚀失效，寿命低的问题，水封保护器存在占地面积大，低温环境结冻问题。为此，开发紧凑型的一体式正负压保护装置，降低投资和管理强度，方便使用，解决传统压力保护装置存在的弊病就尤为重要。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一体式免维护罐体集成式正负压保护器，正负压保护器与罐体集成于一体，杜绝了因为冬季封闭液体结冰造成的其功能失效带来的损失。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一体式免维护罐体集成式正负压保护器，包括与罐体集成为一体的筒体，所述筒体的上部位于罐体外部，筒体的下部位于罐体内部；所述筒体底部设有底板，底板连接有与罐体内部连通的溢流连通管，筒体内部的上部设有顶板，所述顶板与衡压两极管连接，所述筒体内装有封闭液体。将正、负压保护功能集于一体，并使正负压保护器与被保护罐体集成为一体，正负压保护器被保护于罐体内部，不会因为正负压保护器内的封闭液体在冬季结冰而导致失效。

所述溢流连通管的管道位于筒体内，溢流连通管的管壁外部与筒体内壁之间为封闭液体存放区；溢流连通管的外壁和筒体内壁之间设置封闭液体，同时溢流连通管与罐体内部连通，在外界的雨水进入封闭液体后多余的会自动溢流，维持保护压力稳定。

所述衡压两极管由顶板延伸至封闭液体内；衡压两极管延伸至封闭液体内，封闭液体进入衡压两极管内部，具备整体的正负压保护功能。

所述衡压两极管和溢流连通管互不干涉，衡压两极管的轴线与溢流连通管的轴线的间隔距离大于衡压两极管和溢流连通管两者管径中的最大值；衡压两极管和溢流连通管两者分开布设，确保衡压两极管的底部置于封闭液体内。

所述溢流连通管的最高点高于衡压两极管的最低点；确保封闭液体的液位高度可以高于衡压两极管的底部，使封闭液体进入衡压两极管内，保证装置的正负压保护作用。

所述筒体顶部连接有大气连通管；顶板以下区域为正负压保护功能区，顶板以上区域为脱液呼吸区，正负压保护器通过大气连通管进行呼吸。

所述顶板上固定有液位下限感知管，液位下限感知管的底部延伸至封闭液体内；通过液位下限感知管来监测液位下限提示补充液体，实现无故障免维护运行。

优选的，所述液位下限感知管顶部端口连接有鸣哨，便于对保护器内的液位不足予以提示。

所述液位下限感知管顶部经由大气连通管延伸至筒体外部；安装方便，且露出下限感知管是由其提前感知液位功能决定的，当液位到达其下端位置，势必有液体随气流从其管内喷出。

优选的，所述液位下限感知管在顶板下部的长度小于衡压两极管的长度；液位下限感知管可以提前感知封闭液体的液位下限并及时补液，这样可以保证该装置全年免维护无故障运行。

本发明的工作原理为：

采用上述结构后，将连接管与被保护的罐体或储气恒压装置连通，并在下腔体内注入并充满液体，当被保护的对象处于正常压力时，衡压两极管会形成保护液封，即其内部液面上升，上升高度与保护对象工作压力相关，当被保护对象压力超过规定值时，被保护对象内部的高压气体将冲破衡压两极管内的水封，通过保护器顶部的大气连通管排出，使得压力恢复正常值。而当被保护对象压力降低至规定值时，***会通过大气连通管吸进空气将负压平衡掉，保障被保护对象不被负压损坏。本发明可以很好的调节被保护对象的***压力，保证其运行时压力正常，从而使其安全运行。

本发明的有益效果为：

本发明的溢流连通管与罐体内部直接连通，罐体内部的潮湿气体中的液体会对封闭液体进行补充，外界的雨水进入封闭液体后多余的会自动溢流，维持保护压力稳定，由于其集成在罐体内部，避免了冬季封闭液体结冰造成的失效与太阳辐射带来的蒸发损失。

本发明中设置液位下限感知管，通过液位下限感知管来监测液位下限提示补充液体，同时液位下限感知管在顶板下部的长度略小于衡压两极管的长度，这样液位下限感知管可以提前感知封闭液体的液位下限及时补液。这样可以保证该装置全年免维护无故障运行。

本发明中通过调整a与b的值来调节负压及正压保护上下限，避免传统正、负压保护器因独立而造成的投资增加、管理繁琐、占地面积大的弊端，运行稳定，对容器的保护有效可靠。

附图说明

图1为本发明集成式正负压保护器的结构示意图；

图2为图1中A-A剖面图；

图中，1.溢流连通管，2.底板，3.封闭液体，4.内部筒体，5.衡压两极管，6.罐体，7.顶板，8.外部筒体，9.大气连通管，10.液位下限感知管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，一体式免维护罐体集成式正负压保护器，由筒体、底板2、顶板7、大气连通管9、衡压两极管5、溢流连通管1、液位下限感知管10、封闭液体3构成，顶板7以下区域为正负压保护功能区，以上区域为脱液呼吸区。

筒体与罐体6集成为一体，筒体上部在罐体6外部的为外部筒体8，筒体下部在罐体6内部的为内部筒体4，内部筒体4底部设有底板2，底板2连接有与罐体6内部连通的溢流连通管1，内部筒体4内部的上部设有顶板7，顶板7与衡压两极管5连接。外部筒体8顶部连接有大气连通管9；顶板7以下区域为正负压保护功能区，顶板7以上区域为脱液呼吸区，正负压保护器通过大气连通管9进行呼吸。

溢流连通管1的管道位于内部筒体4内，溢流连通管1的管壁外部与内部筒体4内壁之间为封闭液体3存放区；溢流连通管的外壁和筒体内壁之间设置封闭液体，同时溢流连通管与罐体内部连通，在外界的雨水进入封闭液体后多余的会自动溢流，维持保护压力稳定。

衡压两极管5由顶板7延伸至封闭液体3内；衡压两极管延伸至封闭液体内，封闭液体进入衡压两极管内部，具备整体的正负压保护功能。衡压两极管5和溢流连通管1互不干涉，衡压两极管5的轴线与溢流连通管1的轴线的间隔距离大于衡压两极管5和溢流连通管1两者管径中的最大值；衡压两极管5和溢流连通管1两者分开布设，确保衡压两极管5的底部置于封闭液体内。溢流连通管1的最高点高于衡压两极管5的最低点；确保封闭液体的液位高度可以高于衡压两极管的底部，使封闭液体进入衡压两极管内，保证装置的正负压保护作用。

顶板7上固定有液位下限感知管10，液位下限感知管10的底部延伸至封闭液体3内；通过液位下限感知管来监测液位下限提示补充液体，实现无故障免维护运行。液位下限感知管10顶部经由大气连通管9延伸至外部筒体8外部；

液位下限感知管10在顶板7下部的长度c小于衡压两极管5的长度b，b与c的差值为a；液位下限感知管10可以提前感知封闭液体的液位下限并及时补液，这样可以保证该装置全年免维护无故障运行。上下限值由被保护对象的设计需求自由设定。通过调整a与b的值来调节负压及正压保护上下限，通过液位下限感知管10来监测液位下限提示补充液体，实现无故障免维护运行。c略小于b，这样液位下限感知管10可以提前感知封闭液体3的液位下限及时补液，这样可以保证该装置全年免维护无故障运行。

如图2所示，衡压两极管5和溢流连通管1在内部筒体4中心轴线两侧布设，保证两者之间互不干涉；大气连通管9布设在外部筒体8的中心处，液位下限感知管10在大气连通管9中心穿过，延伸至内部筒体4的封闭液体3内。

当液位减少至液位下限感知管10下端时，由于正压的存在，此时为一个临界状态。如果液体再有损失，被保护罐体便会从液位下限感知管10开始微小泄压，泄去部分压力后，衡压两极管与液位感知管中的液体必将有一部分回落，使得液位上升重新封闭液位下限感知管10而后随着压力上升，同理液位又开始下降，使得液位下限感知管10的下端又重新露出液面，继续泄压，反反复复，直到液面不再封闭液位感知管下端。最开始泄压时，会有液体随气体从液位下限感知管10中喷出，形成高速雾状，此时便可以判断为液位不足，也可以通过在液位下限感知管10出口连接鸣哨等装备予以提示。液位不足时，可以立即通过液位下限感知管10对其液位补充，固定流量，固定补给时间即可，多余液体自动流入罐体。

本发明将正、负压保护功能集于一体，与被保护罐体集成与一体，其通过溢流连通管1与被保护罐体6联通，通过大气连通管9进行呼吸。避免传统正、负压保护器因独立而造成的投资增加、管理繁琐、占地面积大的弊端，运行稳定，对容器的保护有效可靠。由于其集成于罐体内部，彻底杜绝了因为冬季封闭液体3结冰造成的其功能失效带来的损失。

溢流连通管1与罐体6内部直接连通，罐体6内部的潮湿气体中的液体会对封闭液体3进行补充，外界的雨水进入封闭液体3后多余的会自动溢流，维持保护压力稳定，由于其集成在罐体内部，避免了冬季结冰造成的失效与太阳辐射带来的蒸发损失。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一体式免维护罐体集成式正负压保护器，其特征是，包括与罐体集成为一体的筒体，所述筒体的上部位于罐体外部，筒体的下部位于罐体内部；所述筒体底部设有底板，底板连接有与罐体内部连通的溢流连通管，筒体内部的上部设有顶板，所述顶板与衡压两极管连接，所述筒体内装有封闭液体，所述溢流连通管的管道位于筒体内，溢流连通管的管壁外部与筒体内壁之间为封闭液体存放区，所述衡压两极管由顶板延伸至封闭液体内，所述顶板上固定有液位下限感知管，液位下限感知管的底部延伸至封闭液体内。

2.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征是，所述衡压两极管和溢流连通管互不干涉，衡压两极管的轴线与溢流连通管的轴线的间隔距离大于衡压两极管和溢流连通管两者管径中的最大值。

3.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征是，所述溢流连通管的最高点高于衡压两极管的最低点。

4.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征是，所述筒体顶部连接有大气连通管。

5.如权利要求4所述的正负压保护器，其特征是，所述液位下限感知管顶部端口连接有鸣哨。

6.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征是，所述液位下限感知管顶部经由大气连通管延伸至筒体外部。

7.如权利要求1所述的正负压保护器，其特征是，所述液位下限感知管在顶板下部的长度小于衡压两极管的长度。