专利名称：快开门式压力容器安全联锁装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种压力容器安全装置；特别是，能够一次性打开门盖的保证快开门式压力容器安全操作的一种安全联锁装置。
背景技术：
在建材、医疗、纺织、食品、化工等行业中使用的各种蒸压釜、硫化罐、消毒柜、消毒锅等快开门式压力容器，大都是在高温和高压下进行工作。在工作时必需把压力容器的门盖关闭到完全啮合位置后才能进气升压。由于有时门盖关闭不牢或没有关闭到位就开始进气升压、待压力达到一定程度门盖的齿牙承受不了内部的压力时就会脱开发生爆炸造成人员伤亡。当压力容器完成一个工作过程需要开门盖时，要进行排气降压，待容器内压力完全释放后才能开启门盖。由于判定门盖是依靠观察该压力容器上设置的压力表的指示到零状况来判定是否安全来确定开门的。因仪表失灵或判断有误以及不按操作规程操作，在压力还没有释放到零时就带压开门，因此造成的爆炸伤亡事故时有发生。
为了防止快开门式压力容器爆炸伤亡事故的发生，已有几种安全联锁装置，其主要工作方式及特点如下一种是以压力容器内部的压力为动力，在能够转动开门的部位设置一种档块，在挡块的里边设置一种可伸缩的齿牙，在齿牙的后部设置一种与大气不通的波纹模片，波纹模片的里边与容器中相通。它的工作方法是当压力容器中的压力达到一定压力时，容器中的压力会推动波纹模片向外凸出推动齿牙，使齿牙插入到前面的档块之中去形成对开门机构的锁紧，使门盖不能转动开启。但在开门盖时压力快要释放完时，容器内向前推动的压力就会减弱使波纹模片收缩，向前凸出的齿牙就会提前退出、锁紧不再有效。这时如果开启压力容器的门盖，由于容器中的压力还没有完全释放就会形成带压开门，这时就会发生爆炸造成伤亡事故。所以这种联锁方法只能是在容器内有大压力的状态下才有效，还不能避免余压开门造成伤亡事故的发生。另外这种方法只是对压力容器的门盖实施锁紧，对压力容器的进气升压没有实施控制，因此对门盖没有关闭到位或关闭不牢就进气升压造成的爆炸事故没有防止作用。
再一种是采用从压力容器的内部加一条管路，引出一个气压来，也是利用压力容器内部的压力来推动一组波纹管，用这组波纹管来推动一组机械杠杆机构并配合人的操作对压力容器的门盖实施锁紧。它的方法是当门盖关闭到位时，操作人员要用手推动金属插锁插到锁门盖的孔中去，当压力容器升压后容器中的压力通过波纹管来推动机械杠杆中的卡头形成对手推金属插销的锁紧。当压力容器完成一个工作过程需要开门盖时，排气阀进行排气降压，当压力降到波纹管的压力不能使卡头控制锁紧销时，用手推出的金属插销就会借助弹簧的弹力使金属插销退出，解除对压力容器的门盖的锁紧。这种方法的原理和上一种方法的原理基本相同，都是借助容器内部的压力来实施锁紧的，都会在容器内部的压力还没有完全释放时波纹管就会提前收缩，使锁紧装置提前退出，因此这种方法也不能完全避免带压开门容器发生爆炸造成伤亡事故的问题。
这种气动联锁的方法还有不同的方式，但存在的问题是一样的。
再就是采用机电控制的方法做成的联锁装置在进气的控制上采用电磁阀代替手动进气阀；在锁门盖的方法上采用电磁铁带动的类似于汽车刹车方式的电磁拉紧机械装置来锁紧门盖。在压力的检测上采用压力传感器或电接点压力表来测量压力。在门盖上设置行程开关。它的工作方法是当门盖关闭到位时行程开关闭合、进气电磁阀打开进气升压，同时电磁铁带动锁紧装置动作，完成对门盖的锁紧。压力传感器或电接点压力表开始测量压力。在门盖开启时排气阀打开进行排气降压，当压力传感器或电接点压力表到达压力控制点时，控制电路会关闭进气电磁阀并打开电磁锁紧装置使门盖可以开启。这种方法存在的问题是使用一般的进气电磁阀不耐用很快会损坏、质量好的价格昂贵。使用的压力传感器或电接点压力表要参与压力容器工作压力的全过程测量。选用灵敏度高的传感器或电接点压力表在大压力时会超限损坏；选用量程大的传感器或压力表又会在压力快到零点时测不出来而不能保证开门安全。另外电接点压力表到零点时触点很容易发生接触不良的问题，另外电接点压力表精度低，指针到零点时容器内部的压力还很大，带压开门发生事故的问题仍然存在。另外压力容器一般都是在高温潮湿有水的环境中使用，这种方法所采用的电磁阀、电磁铁线圈以及行程开关都直接设置在容器上，都是在高温潮湿状态下工作，因此用不了多久就会损坏。这种方法的成本还很高。
发明概述本实用新型的目的是提供一种价格较低、结构简单、能够耐高温、安全可靠、能够对压力容器的操作过程进行全自动的实施联锁，使压力容器的门盖关闭到位才能进气升压；当压力容器内的压力完全释放才能开启门盖并有音响报警，达到安全联锁装置必须具备的三项功能要求的快开门式压力容器安全联锁装置”。
本实用新型的快开门式压力容器安全联锁装置，特征在于包括设置在门盖上的带有锁孔的锁耳和位于锁耳下部的磁钢；设置在罐口上的关门到位磁控开关和带有销子的销子套，锁门盖电机通过金属软传线连接带动销子；设置在进气阀上的销子，锁进气阀电机通过金属软传线连接带动销子；设置在排气阀上的磁钢和设置在排气管上的排气阀开磁控开关和压力传感器；设置控制器，控制器通过电线连接关门到位磁控开关、排气阀开磁控开关、压力传感器、锁门盖电机和锁进气阀电机。
本实用新型是这样实现的进气阀的锁紧是采用在阀门的侧面设置一个由电机通过金属软传拉线带动的销子来对进气阀实施锁紧。这种方法简单在大小阀门上都能安装使用。容器门盖的锁紧也是采用电机通过金属软传拉线带动一个销子对门盖的开启实施锁紧。这种方法安装简单在大小不同形式的压力容器上都能安装使用。本联锁装置设有一个控制器，是用来接收关门到位磁控开关和排气阀磁控开关的电信号，接收压量传感器的电信号并控制电机动作的。
它的工作方法是当容器的门盖关闭到位时，关门到位磁控开关闭合、控制器会启动门盖的电机正转并通过金属软传拉线带动锁门盖的销子弹出锁住门盖或开门盖的变速箱；同时使锁进气阀的电机反转通过金属软传拉线带动锁进气阀的销子弹出退回，进气阀能够打开进气，联锁处于投入工作状态。当压力容器完成一个工作过程开启门盖时，先关闭进气阀停止进气，再打开排气阀进行排气降压。这时设置在排气阀上的磁控开关闭合使压量传感器对容器排出的压力量进行测量。当测量到压力量排放到安全点时，控制器会自动改变电机的电源方向使锁门盖的电机反转并通过金属软传拉线带动锁门盖的销子退回，容器的门盖可以转动开启。同时使锁进气阀的电机正转并通过金属软传拉线带动锁进气阀的销子弹出再次锁紧进气阀，联锁处于解除状态。这时控制器会发出音响报警。整个联锁动作过程是全自动进行的。
附图是根据本实用新型提出的快开门式压力容器安全联锁装置的结构和连线示意图。
具体实施例下面结合说明书附图详细说明本实用新型快开门式压力容器安全联锁装置安装在快开门式压力容器上的工作原理和联锁的实现方法以使用中的快开门式压力容器硫化罐为例。在硫化罐的罐门盖(1)的边上电焊设置一个锁耳(2)，在锁耳的前部掏一个椭圆的锁孔(3)，在罐口(4)的边上电焊一个销子套(5)，套中设置锁罐门盖的销子(6)。当销子(6)弹出时正好插到锁孔(3)里锁住罐门盖(1)。在锁耳(2)的下部设置一块耐高温的磁钢(7)，在罐口(4)的边上设置一个关门到位磁控开关(8)。在关闭罐门盖(1)到位时，使磁钢(7)正对罐口(4)上固定的关门到位磁控开关(8)并吸合磁控开关。在罐体上设置一个正反转一百八十度自动限位的直流锁门盖电机(9)，电机通过金属软传拉线(10)拉动锁罐门盖的销子(6)。在容器进气阀(11)上设置锁进气阀手轮(12)的销子(13)，并设置锁进气阀电机(14)使电机金属软拉线(15)带动锁进气阀的销子(13)动作。在容器球式排气阀(16)的手柄上设置一个磁钢(17)，在容器球式排气阀通大气的排气管(23)上设置一个排气阀磁控开关(18)，使排气阀在打开排气时磁钢(17)正对磁控开关(18)并把开关吸合。在球式排气阀(16)通大气的排气管(23)上设置一个压力传感器(19)用来测量排气管中的压力量。在容器操作者易于观察的部位设置一个控制器(20)，其上还设有报警器(21)。
该联锁装置的工作方法是当容器的罐门盖(1)关闭到位时，控制器(20)会收到关门到位磁控开关(8)闭合的电信号、延时30秒钟后给锁罐门盖的电机(9)供电使电机正转并通过金属软传拉线(10)带动使锁罐门盖的销子(6)弹出插到锁孔(3)里锁住罐门盖(1)，使它不能再转动开启门盖；同时使锁进气阀电机(14)反转并通过金属软传拉线(15)带动锁进气阀(11)手轮(12)的销子(13)退回，使进气阀(11)能够打开进气，容器进入升压的工作状态。联锁投入进入工作状态。达到当压力容器的门盖必须关闭到位才能进气升压的第一项联锁功能要求。
当压力容器完成一个工作过程需要开启门盖时要先关闭进气阀(11)停止进气，再打开排气阀(16)进行排气降压。这时排气阀手柄上的磁钢(17)正好对正磁控开关(18)使磁控开关闭合并把排气阀开的电信号送到控制器。这时控制器(20)会通过压力传感器(19)来测量排出的压力量。当测到压力量降到可以安全开门的电信号电位时，控制器(20)会自动掉换电机电源的极性使锁罐门盖的电机(9)反转并通过金属软传拉线(10)带动锁罐门盖的销子(6)退回解除对门盖(1)的锁紧，使罐门盖可以转动开启；同时使锁进气阀电机(14)正转并通过金属软传拉线(15)带动锁进气阀(11)手轮(12)的销子(13)弹出完成对进气阀(11)的锁紧使它不能开启。达到压力容器内的压力完全释放才能开启门盖的第二项联锁功能要求。
另外在联锁解除时报警器(21)有音响报警以提示操作人员注意，达到联锁功能的第三项要求。
采用销子来对进行阀和容器门盖的锁紧是因为销子可以做成不同大小不同规格可以适用不同大小不同形式的压力容器的安装使用。
采用金属软传拉线来带动销子是因为金属软传拉线无方向性，可以在不同方位上对容器的门盖或进气阀实施锁紧安装。另外还可以避开容器的高温对锁紧电机的影响。采用磁钢和由磁钢控制的磁控开关作为关门到位行程开关和排气阀开测量开关是因为这种方法做成的开关可以耐高温和水。
采用把压力传感器(19)设置在排气阀(16)以外通大气的排气管(23)上是为了使压力传感器不参与承压，只需控制在一个确定的安全点上即可。使它可以在不同的压力容器上、不同的压力状态下都可以安装使用。克服了由于压力传感器参与承压测量压力，选用灵敏度高的传感器会在大压力时发生损坏；选用承压大的传感器会在压力小的区段测不出来的问题。另外只有在排气阀处于开启状态时压力传感器才会工作，这样保证压力容器在开门盖时排气阀必须是处于开启状态，从而防止误操作事故的发生。
对于有些卧式压力容器，锁门盖的销子和销子套是横向设置的不容易进尘土和水。但对于不少的如说明书附图所示的竖式压力容器，锁门盖的销子和销子套是向上设置的容易进尘土和水锈蚀损坏里面的部件，所以在销子套(5)的底部打有排尘土和水的孔(22)。
权利要求1.一种快开门式压力容器安全联锁装置，其特征是包括设置在门盖(1)上的带有锁孔(3)的锁耳(2)和位于锁耳下部的磁钢(7)；设置在罐口(4)上的关门到位磁控开关(8)和带有销子(6)的销子套(5)，锁门盖电机(9)通过金属软传线(10)连接销子(6)；设置在进气阀(11)上的销子(13)，锁进气阀电机(14)通过金属软传线(15)连接销子(13)；设置在排气阀(16)上的磁钢(17)，设置在排气管(23)上的排气阀开磁控开关(18)和压力传感器(19)；设置控制器(20)，控制器(20)通过电线连接关门到位磁控开关(8)、排气阀开磁控开关(18)、压力传感器(19)、锁门盖电机(9)和锁进气阀电机(14)。
2.根据权利要求1所述的快开门式压力容器安全联锁装置，其特征在于在罐口(4)上设置的销子套(5)的底部有排尘土和水的孔(22)。
3.根据权利要求1所述的快开门式压力容器安全联锁装置，其特征在于控制器(20)上设置有报警器(21)。
专利摘要一种快开门式压力容器安全联锁装置，包括设置在门盖(1)上的带有锁孔(3)的锁耳(2)和位于锁耳下部的磁钢(7)；设置在罐口(4)上的关门到位磁控开关(8)和带有销子(6)的销子套(5)，锁门盖电机(9)通过金属软传线(10)连接带动销子(6)；设置在进气阀(11)上的销子(13)，锁进气阀电机(14)通过金属软传线(15)连接带动销子(13)；设置在排气阀(16)上的磁钢(17)和设置在排气管(23)上的排气阀开磁控开关(18)和压力传感器(19)；设置在控制器(20)上的报警器(21)，控制器(20)通过电线连接关门到位磁控开关(8)、排气阀开磁控开关(18)、压力传感器(19)、锁门盖电机(9)和锁进气阀电机(14)。
文档编号F16J13/00GK2654952SQ0326459
公开日2004年11月10日 申请日期2003年6月18日 优先权日2003年6月18日
发明者吕平 申请人:吕平