专利名称：竖式快开门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竖立设置的压力容器安全装置；特别是，能够一次性打开门盖的保证竖式的快开门式压力容器操作安全的一种安全联锁装置。
背景技术：
在建材、化工等行业中使用的各种竖立设置的硫化罐、蒸煮锅等快开门式压力容器，它的工作方式是在竖立的桶状的容器内装满物料后，由于罐盖很重，罐盖的关闭是用吊车将盖子吊着放到容器的罐口上，然后由人工用撬扛撬动盖子使其转动，达到门盖上的齿牙与容器罐口上的齿牙对正啮合后关闭到位，容器可以打开进气阀进气升压工作。在容器完成一个工作过程需要开门盖时，先把容器内部的压力通过设置在容器盖子上的排气阀和排气管排放到零。然后再由人工用撬扛撬动门盖转动使门盖的啮合齿牙错开退出，再用吊车把盖子吊到一边。用吊车把容器里面放置的物料取出。容器完成一个工作过程。
这些容器大都是在高温和高压下进行工作。由于有时门盖关闭不牢，齿扣对位不正或齿扣滑动，就开始进气升压进行工作、待压力达到一定程度门盖的齿牙承受不了内部的压力；或因齿扣滑动错开时，容器的盖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启门盖，也会使门盖脱开发生爆炸伤亡事故。
为了防止这种竖立设置的快开门式压力容器爆炸伤亡事故的发生，下面介绍已有的几种安全联锁装置，其主要工作方式及特点如下
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，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锁孔中去，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插销时，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。这种方法存在的问题是，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，因此这种方法不能使开门盖压力降到零，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。另外吊着开关门盖的盖子很容易把锁紧插销碰坏。
再一种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用电磁铁带动的插销，在盖上设置锁耳，用销子伸出来锁紧门盖。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销子，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。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。特别是竖立设置的压力容器的盖子大都很重，大都用吊车吊着盖子上下开关门盖的，吊着游动的门盖很容易把联锁部件碰坏，使联锁不能正常使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种设置在竖式快开门式压力容器的盖子上的，可以和盖子一块活动的，不会被盖子碰坏的，结构简单、能够耐高温、安全可靠、能够对压力容器的操作运行过程实施联锁，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竖式快开门压力容器安全联锁装置。
本实用新型的基本结构如下竖式容器圆锅式的罐盖的上面设置一个前面开口的金属保护箱，在这个保护箱里设有联锁装置的控制器、锁门盖电机、插座以及接线部件，在罐盖的排气阀上设置行程开关，在排气阀以外通大气的排气管上设置压量传感器，在罐盖上多个齿扣的空隙中间的上面设置方铁块，方铁块由固定保护框定位和保护，保护框中的方铁块通过金属软传拉线与保护箱中的电机相连接，在保护框的一侧设有光电开关，在关闭罐盖后对应于光电开关的罐口上设置定位灯，在进气阀手轮的一侧设置销子，销子由锁进气阀电机通过金属软传拉线带动，在罐的安全位置设有电源变压器，电源变压器通过低压插头与联锁部件电连接，控制器与锁门盖电机、行程开关、压量传感器、光电开关、定位灯、锁进气阀电机和电源变压器电连接。
本实用新型是这样实现的以竖式硫化罐为例在圆锅式的罐盖上设置一个前面开口的金属保护箱，是防止吊装部件或其它物料砸伤联锁部件的。在这个保护箱里设有联锁装置的控制器、电机、插座，以及接线部件。在罐盖的排气阀上设置行程开关，当排气阀打开时行程开关闭合。在排气阀以外通大气的排气管上设置压力传感器以检测排气时的压力。在靠近罐盖两个齿扣的空隙中间的上面设置方铁块，方铁块由能够定位并可以使方铁块能上下运行的固定保护框保护。保护框中的方铁块通过金属软传拉线与保护箱中的电机相连接。在保护框的一侧设有光电开关。在关闭罐盖后对应于光电开关的罐口上设置定位灯。在进气阀手轮的一侧设置销子，销子由电机通过金属软传拉线带动。在罐的安全位置设有电源变压器以输出安全电压供给联锁部件。
它的工作方法是用吊车的吊钓吊着罐盖上的吊环把罐盖放到罐口上，操作人员把低压插头插入到保护箱中的插座中去给联锁部件供电。当罐盖关闭到位齿扣处于啮合时，罐口上的定位灯发出的光正好对准保护框上的光电开关使开关打开。这时控制器给带动方铁块动作的电机供电，使电机正向转动并通过金属软传拉线使方铁块会向下运行，方铁运行到位时正好卡到罐盖和罐口对正的齿扣空隙中间，方止罐盖转动。控制器同时会给锁进气阀的电机供电，使电机反转通过金属软传拉线带动锁进气阀手轮的销子退出，进气阀可以打开进气。
当压力容器完成一个工作过程开启门盖时，要先关闭进气阀；再打开排气阀进行排气降压。这时设置在排气阀上的行程开关闭合，设置在排气阀以外的排气管上的压量传感器开始测量排气压力。当排气压力降到安全开盖压力时，控制器会给带动方铁块的电机反向极性供电，使电机反转并通过金属软传拉线带动方铁板向上运行，退出阻挡齿扣转动的空间，罐盖可以转动打开。同时也给锁进气阀的电机正向供电使电机正转，电机通过金属软传拉线带动锁进气阀手轮的销子伸出再锁住手轮，使手轮不能转动进气阀不能打开进气。达到联锁功能门盖没有关闭，进气阀就不能打开进气的第二项功能要求。
另外在控制器上设有报警器，当联锁解除时报警器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。
由于联锁部件大都是设置在罐盖上，并带有保护箱，可以随着罐盖活动，所以在使用中就不会发生吊着开关罐盖时发生碰伤联锁部件的问题。
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。
采用把压量传感器设置在排气阀以外通大气的排气管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，设置在排气阀上的行程开关闭合后，压力传感器才会工作，这样就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。
图1是根据本实用新型的“竖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“竖式快开门压力容器安全联锁装置”安装在竖式快开门式压力容器硫化罐上的工作原理和联锁的实现方法竖式硫化罐圆锅式的罐盖1的上面有一个供吊车钩吊盖子用的吊环2，盖子的上面设有压力表3。在罐盖上设置一个前面开口的金属保护箱4，在这个保护箱里设有联锁装置的控制器5、锁门盖电机6、插座7，以及接线部件。在罐盖的排气阀8上设置行程开关9。在排气阀以外通大气的排气管10上设置压力传感器11，在罐盖上多个齿扣12的空隙中间的上面设置方铁块13，方铁块由固定保护框14定位和保护。保护框中的方铁块通过金属软传拉线15与保护箱中的电机6相连接。在保护框的一侧设有光电开关16。罐口17上设置定位灯18，关闭罐盖后定位灯18对准光电开关16。在进气阀19手轮20的一侧设置销子21，销子由锁进气阀电机22通过金属软传拉线23带动。在罐的安全位置设有电源变压器24以输出安全电压通过低压插头25供给联锁部件使用。在保护箱上还设有报警器27在联锁解除时发出报警音响。
它的工作方法是关闭罐盖是用吊车的吊钓吊着罐盖1上的吊环2把罐盖放到罐口17上，操作人员把低压插头25插入到保护箱4中的插座7中去给联锁部件供电。当罐盖关闭到位，罐盖上的齿扣12和罐口上的齿扣26处于对正重合状态时，罐口17上的定位灯18发出的光正好对准保护框14上的光电开关16使开关打开。这时控制器5给带动方铁块13动作的锁门盖电机6正向供电，使电机正向转动并通过金属软传拉线15使方铁块13向下运行卡到和罐口17对正的罐盖1的齿扣12的空隙中间，防止罐盖转动。控制器5同时会给锁进气阀19的电机22反向供电，使电机反转通过金属软传拉线23带动锁进气阀手轮20的销子21退出，进气阀19可以打开进气。联锁处于投入状态。
当硫化罐完成一个工作过程开启门盖时，先关闭进气阀19；再打开排气阀8进行排气降压。这时设置在排气阀上的行程开关9闭合，设置在排气阀以外的排气管10上的压力传感器11开始测量排气压力。当排气压力降到安全开盖压力时，控制器5会给带动方铁块13的锁门盖电机6反向供电，使电机反转并通过金属软传拉线15带动方铁块向上运行，退出阻挡罐盖1上的齿扣12和罐口17上的齿扣25的转动空间，罐盖可以转动打开后，用吊车把盖子吊开。控制器5同时也给锁进气阀19的电机22正向供电使电机正转，电机通过金属软传拉线23带动锁进气阀手轮的销子21伸出再锁住手轮20，使手轮不能转动进气阀19不能打开进气。联锁处于解除状态，这时报警器27会发出报警音响。控制器1通过电线联接锁门盖电机6、行程开关9、压力传感器11、光电开关16、定位灯18锁进气阀电机22、并通过插座7和插头25和电源变压器24相连。
权利要求1.一种竖式快开门压力容器安全联锁装置，其特征是竖式容器圆锅式的罐盖(1)的上面设置一个前面开口的金属保护箱(4)，在这个保护箱里设有联锁装置的控制器(5)、锁门盖电机(6)、插座(7)以及接线部件，在罐盖的排气阀(8)上设置行程开关(9)，在排气阀以外通大气的排气管(10)上设置压量传感器(11)，在罐盖上多个齿扣(12)的空隙中间的上面设置方铁块(13)，方铁块由固定保护框(14)定位和保护，保护框中的方铁块通过金属软传拉线(15)与保护箱中的电机(6)相连接，在保护框的一侧设有光电开关(16)，在关闭罐盖后对应于光电开关的罐口(17)上设置定位灯(18)，在进气阀(19)的手轮(20)的一侧设置销子(21)，销子由锁进气阀电机(22)通过金属软传拉线(23)带动，在罐的安全位置设有电源变压器(24)，电源变压器(24)通过低压插头(25)与联锁部件电连接，控制器(5)与锁门盖电机(6)、行程开关(9)、压量传感器(11)、光电开关(16)、定位灯(18)、锁进气阀电机(22)和电源变压器(24)电连接。
2.根据权利要求1所述的竖式快开门式压力容器安全联锁装置，其特征是保护箱(20)上设置有报警器(27)。
专利摘要一种竖式快开门压力容器安全联锁装置，包括设置在圆锅式罐盖(1)上的保护箱(4)，在罐盖的排气阀(8)上设置行程开关(9)，在排气管(10)上设置压力传感器(11)，在罐盖上多个齿扣(12)的空隙中间的上面设置方铁块(13)，方铁块由固定保护框(14)定位保护，保护框的一侧设有光电开关(16)，对应于光电开关的罐口(17)上设置定位灯(18)，在进气阀(19)一侧设置销子(21)，在安全位置设有电源变压器(24)，保护箱上设有报警器(27)在联锁解除时发出报警音响，控制器(5)与各电气件电连接。
文档编号F16J13/00GK2727507SQ20042009245
公开日2005年9月21日 申请日期2004年9月17日 优先权日2004年9月17日
发明者吕平 申请人:吕平