一種單段式煤氣發(fā)生爐液位監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】一種單段式煤氣發(fā)生爐液位監(jiān)控裝置，包括圓筒狀的爐體，爐體的外筒和內(nèi)筒構(gòu)成常壓水夾套，水夾套外壁裝有玻璃液位計(jì)，水夾套與蒸汽管道相通；其特征是：在所述常壓水夾套底部環(huán)形封頭的外壁上，沿圓周方向均布4個(gè)超聲波液位傳感器，分別檢測(cè)水夾套高高液位、高液位、低液位、低低液位，檢測(cè)到的液位信號(hào)以開關(guān)信號(hào)的模式輸出控制繼電器開關(guān)的開啟和閉合，從而觸發(fā)報(bào)警喇叭和指示燈。本實(shí)用新型在增設(shè)超聲波液位傳感器以及繼電器開關(guān)、報(bào)警喇叭和指示燈后，利用超聲波液位傳感器準(zhǔn)確控制水夾套液位，實(shí)現(xiàn)了非接觸式自動(dòng)液位檢測(cè)，危險(xiǎn)水位報(bào)警等特點(diǎn)，有利于確保煤氣發(fā)生爐的正常工作。
【專利說明】一種單段式煤氣發(fā)生爐液位監(jiān)控裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種單段式煤氣發(fā)生爐常壓水夾套的液位監(jiān)控裝置，屬于煤氣發(fā)生爐的安全【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]煤氣發(fā)生爐是工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的煤氣發(fā)生設(shè)備，作為能源供應(yīng)設(shè)備，其自身結(jié)構(gòu)直接影響到生產(chǎn)能否安全正常運(yùn)行。現(xiàn)有單段式煤氣發(fā)生爐由圓筒狀爐體、加煤裝置、出灰系統(tǒng)、鼓風(fēng)系統(tǒng)等構(gòu)成，爐體為雙層結(jié)構(gòu)，爐體內(nèi)、外筒之間部分稱為水夾套，水夾套與水蒸汽管線相通。工作時(shí)，水夾套內(nèi)的水加溫后產(chǎn)生水蒸汽，水蒸汽經(jīng)汽水分離器過濾后與來自鼓風(fēng)機(jī)的空氣混合送至爐膛下部，在爐膛內(nèi)與煤層產(chǎn)生的二氧化碳反應(yīng)還原成一氧化碳，形成混合氣體經(jīng)管道向外供氣。水夾套內(nèi)的水由連接在水夾套上的補(bǔ)水管道直接供應(yīng)。在本實(shí)用新型做出之前，這種煤氣發(fā)生爐突出的安全問題之一是常壓水夾套液位的檢測(cè)控制。該種發(fā)生爐通過安裝在水夾套外壁的玻璃液位計(jì)觀測(cè)水夾套液位變化。正常情況下，水夾套工作液位一般控制在液位計(jì)二分之一和三分之二液位之間，司爐工通過觀測(cè)液位計(jì)水位決定水夾套是否需要補(bǔ)水。在實(shí)際運(yùn)行過程中，當(dāng)司爐工忙于加煤平臺(tái)和出渣平臺(tái)作業(yè)時(shí)，容易出現(xiàn)人為疏忽，忘記及時(shí)開進(jìn)水閥，造成一段時(shí)間缺水，當(dāng)工作液位低于燃燒區(qū)的最高火屆時(shí)，水夾套上部蒸汽空間長(zhǎng)時(shí)間受到1100~1200°c高溫直接輻射，蒸汽冷卻效果不佳，造成水夾套內(nèi)壁長(zhǎng)時(shí)間超溫而產(chǎn)生鼓包。另外，水夾套結(jié)垢堵塞玻璃液位計(jì)造成假液位，致使司爐工無法觀測(cè)液位變化，亦會(huì)導(dǎo)致干燒事故發(fā)生。而水夾套注滿水后，如果司爐工忘記關(guān)掉閥門，會(huì)造成水夾套超壓引發(fā)爆炸事故。因此改進(jìn)該種煤氣發(fā)生爐水夾套液位測(cè)量裝置和方法，設(shè)置危險(xiǎn)液位報(bào)警在煤氣發(fā)生爐的安全運(yùn)行中十分重要。
[0003]經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)和專利查閱后發(fā)現(xiàn)，已有部分科研人員對(duì)煤氣發(fā)生爐水夾套液位的測(cè)量裝置和方法進(jìn)行了一定的研究，類似的有一種煤氣發(fā)生爐自動(dòng)控水裝置，該裝置適用于安裝有高壓集氣包的煤氣發(fā)生爐，其特點(diǎn)是通過安裝在集氣包內(nèi)的磁浮式液位發(fā)訊器檢測(cè)集氣包液位變化，其不足之處是:磁浮式液位傳訊器和水直接接觸，對(duì)水質(zhì)和封裝要求高，并且實(shí)際安裝時(shí)還需要改進(jìn)煤氣發(fā)生爐集氣包結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以便傳感器的安裝布線，另外，磁浮式液位計(jì)高溫下容易失去磁性導(dǎo)致液位檢測(cè)失效。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種單段式煤氣發(fā)生爐常壓水夾套液位監(jiān)控裝置，該裝置不受水環(huán)境和溫度影響、價(jià)格低廉、安裝實(shí)用方便，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)水夾套液位的自動(dòng)非接觸測(cè)量，而且可以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)液位報(bào)警。本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:這種煤氣發(fā)生爐水夾套液位監(jiān)控裝置的結(jié)構(gòu)，包括圓筒狀的爐體，爐體為雙層結(jié)構(gòu)，爐體內(nèi)、外筒之間部分稱為水夾套，水夾套外壁裝有玻璃液位計(jì)，水夾套與蒸汽管道相通；其特征是:在所述 常壓水夾套底部圓環(huán)狀封頭的外壁上，沿圓環(huán)中線360度圓周均勻布置4個(gè)超聲波液位傳感器，相鄰傳感器之間夾角為90度，4個(gè)超聲波液位傳感器分別檢測(cè)水夾套高高液位、高液位、低液位、低低液位，檢測(cè)到的液位信號(hào)以開關(guān)信號(hào)的模式輸出控制繼電器開關(guān)的開啟和閉合，從而觸發(fā)喇叭發(fā)出報(bào)警、指示燈閃光。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在增設(shè)超聲波液位傳感器以及繼電器、報(bào)警喇叭和指示燈后，利用超聲波液位傳感器準(zhǔn)確控制水夾套液位，從而克服了現(xiàn)有單段式煤氣發(fā)生爐水夾套液位需要人工監(jiān)視，控制供水的問題，實(shí)現(xiàn)了非接觸式自動(dòng)液位檢測(cè)，危險(xiǎn)水位報(bào)警等特點(diǎn)，有利于確保煤氣發(fā)生爐的正常工作。
[0005]超聲波液位傳感器通過發(fā)射超聲波信號(hào)與接收超聲波信號(hào)的時(shí)間，計(jì)算傳感器與液面之間的距離。由于超聲波在水中的傳播速度是一定的，液位傳感器與水夾套底部的距離是一定的，就可以知道被測(cè)水夾套的液位。4個(gè)超聲波液位傳感器分別測(cè)量水夾套高高液位、高液位、低液位、低低液位，超聲波液位傳感器把采集到的液位信號(hào)轉(zhuǎn)化為開關(guān)信號(hào)控制繼電器開關(guān)的開啟和閉合，從而控制報(bào)警喇叭的報(bào)警和指示燈閃光。當(dāng)水夾套液位升至高液位時(shí)，測(cè)量高液位的超聲波液位傳感器工作，輸出開關(guān)信號(hào)，對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)喇叭報(bào)警，橙色指示燈變亮，提醒水夾套液位滿足要求可以停止補(bǔ)水；當(dāng)水夾套液位升至高高液位時(shí)，測(cè)量高高液位的超聲波液位傳感器工作，輸出開關(guān)信號(hào)，對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)喇叭報(bào)警，紅色指示燈變亮，提醒水夾套滿水需要立即停止補(bǔ)水或采取其他安全泄放措施；當(dāng)水夾套液位降至低液位時(shí)，測(cè)量低液位的超聲波液位傳感器工作，輸出開關(guān)信號(hào)，對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)喇叭報(bào)警，藍(lán)色指示燈亮，提醒水夾套液位較低可以開始補(bǔ)水；當(dāng)水夾套液位降至低低液位時(shí)，測(cè)量低低液位的超聲波液位傳感器工作，輸出開關(guān)信號(hào)，對(duì)應(yīng)繼電器開關(guān)閉合，對(duì)應(yīng)喇叭報(bào)警，綠色指示燈亮，提醒水夾套液位過低已處于不安全狀態(tài)需要立即補(bǔ)水或采取其他安全補(bǔ)水措施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0007]圖2為超聲波液位傳感器的安裝分布圖。
[0008]圖3為超聲波液位傳感器、繼電器開關(guān)、喇叭和指示燈的連接示意圖。
[0009]圖中:1.雙鐘罩加煤裝置，2.加煤平臺(tái)，3.玻璃水位計(jì)，4.高高液位，5.高液位，
6.低液位，7.低低液位，8.水夾套，9.超聲波液位傳感器，10.出灰系統(tǒng)，11.超聲波液位傳感器，12.鼓風(fēng)管線，13.水夾套底部封頭，14.補(bǔ)水管線，15.爐體外筒，16.爐體內(nèi)筒，17.蒸汽管線，18.汽水分離裝置，19.爐膛，20.超聲波液位傳感器，21.超聲波液位傳感器，22.繼電器開關(guān)，23.繼電器開關(guān)，24.繼電器開關(guān)，25.繼電器開關(guān)，26.報(bào)警喇叭，27.報(bào)警喇叭，28.報(bào)警喇叭，29.報(bào)警喇叭，30.橙色指示燈，31.紅色指示燈，32.藍(lán)色指示燈，33.綠色指示燈。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參見圖1和圖3。這種煤氣發(fā)生爐常壓水夾套液位監(jiān)控裝置由4個(gè)超聲波液位傳感器(9、11、20、21)、4個(gè)繼電器開關(guān)(22、23、24、25)、4個(gè)報(bào)警喇叭(26、27、28、29)和4個(gè)指示燈(30、31、32、33)連接而成。水夾套(8)液位上升至高液位(5)時(shí)，第一超聲波液位傳感器(9)工作，第一繼電器開關(guān)(22)開啟，第一喇叭(26)報(bào)警，橙色指示燈(30)亮，提醒司爐工水夾套(8)液位已至正常工作液位可以停止補(bǔ)水作業(yè)；水夾套(8)液位上升至高高液位(4)時(shí)，第二超聲波液位傳感器(11)工作，第二繼電器開關(guān)(23)開啟，第二喇叭(27)報(bào)警，紅色指示燈(31)亮，提醒司爐工水夾套(8)液位過高應(yīng)立即停止補(bǔ)水或采取其他安全泄放措施；水夾套(8)液位降至低液位(6)時(shí)，第三超聲波液位傳感器(20)工作，第三繼電器開關(guān)(24)開啟，第三喇叭(28)報(bào)警，藍(lán)色指示燈(32)亮，提醒司爐工水位較低可以進(jìn)行補(bǔ)水；水夾套(8)液位降至低低液位(7)時(shí)，第四超聲波液位傳感器(21)工作，第四繼電器開關(guān)(25)開啟，第四喇叭(29)報(bào)警，綠色指示燈(33)亮，提醒司爐工水夾套(8)液位過低，應(yīng)立即補(bǔ)水或采取其他安全補(bǔ)水措施；由于該爐子的其他結(jié)構(gòu)均屬于現(xiàn)有技術(shù)范疇，因此不再贅述。
【權(quán)利要求】
1.一種單段式煤氣發(fā)生爐液位監(jiān)控裝置，包括圓筒狀的爐體，爐體的外筒和內(nèi)筒構(gòu)成常壓水夾套，常壓水夾套上設(shè)有玻璃液位計(jì)，水蒸氣從常壓水夾套進(jìn)入汽水分離器，經(jīng)汽水分離器過濾后與來自鼓風(fēng)機(jī)的空氣混合進(jìn)入爐膛，其特征是:在所述常壓水夾套的底部環(huán)狀封頭的外壁上，設(shè)有超聲波液位傳感器，超聲波液位傳感器輸出的開關(guān)信號(hào)控制繼電器開關(guān)的開啟和閉合，進(jìn)而控制喇叭報(bào)警、指示燈閃光。
2.如權(quán)利要求1所述的一種單段式煤氣發(fā)生爐液位監(jiān)控裝置，其進(jìn)一步包括:超聲波液位傳感器4個(gè)，繼電器開關(guān)4個(gè)，報(bào)警喇叭4個(gè)，紅、橙、藍(lán)、綠色指示燈各I個(gè)；4個(gè)超聲波液位傳感器均勻安裝在水夾套底部環(huán)狀封頭外壁的中線上，相鄰的超聲波液位傳感器之間的夾角為90度；第一超聲波液位傳感器與第一繼電器開關(guān)、第一報(bào)警喇叭及紅色指示燈串聯(lián)在一起，構(gòu)成第一串聯(lián)結(jié)構(gòu)；第二超聲波液位傳感器與第二繼電器開關(guān)、第二報(bào)警喇機(jī)及橙色指示燈串聯(lián)在一起，構(gòu)成第二串聯(lián)結(jié)構(gòu)；第三超聲波液位傳感器與第三繼電器開關(guān)、第三報(bào)警喇叭及藍(lán)色指示燈串聯(lián)在一起，構(gòu)成第三串聯(lián)結(jié)構(gòu)；第四超聲波液位傳感器與第四繼電器開關(guān)、第四報(bào)警喇叭及綠色指示燈串聯(lián)在一起，構(gòu)成第四串聯(lián)結(jié)構(gòu)；將四個(gè)串聯(lián)結(jié)構(gòu)并聯(lián)在一起，共同接在12v電源上。
【文檔編號(hào)】C10J3/76GK203602568SQ201320765801
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月29日
【發(fā)明者】吳宗之, 許學(xué)瑞, 關(guān)磊 申請(qǐng)人:中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)研究院