一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法与流程

本发明涉及压缩空气管道设备技术领域，具体涉及一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法。

背景技术：

压缩空气供气系统是修船厂、造船厂及海洋装备等行业的重要能源之一，主要用于喷砂喷漆、特种涂装、等离子切割、气动卷扬机、气动工具等。众所周知，大气中含有腐蚀性的其他气体、水蒸气、碳氢化合物及固体颗粒，这些水分和杂质被压缩机吸入后，与压缩空气、残油、水蒸气等一起进入压缩空气管网系统使管路锈蚀，给工业企业造成相当大的难题。压缩空气的压力、流量和含水量等主要指标是否能满足工艺要求，直接影响工厂的产品质量、交货周期、能源利用率、设备和相关工具的使用寿命。

不同的船厂用气情况不同，管道走向不同，终端用气点的问题不同，都需要经过现场勘查才能确定设备具体型号和具体的安装定位。主要问题基本上都是经空压站房气体输出的主管路到用气终端的管路中冷凝水超标，对正常生产影响很大。同时，人工排放管路中的含水气体，还会造成能源及动能的消耗。压缩空气管路终端水超标是修造船舶行业普遍存在的通病，因此有必要通过在用气终端前加装压缩空气除水装置来去除水分及管路中的杂质，从而提高气体质量。

在现有技术中所采用的压缩空气除水装置结构都比较复杂，其受环境温度变化影响较大，且水分和杂质去除效果不佳。

为此，本申请人的一项在前申请专利(授权公告号cn211133505u)公开了一种压缩空气零损耗除水的整体装置，其主要结构为在罐体的内部设置垂直筋板和导水筋板，利用压缩空气对垂直筋板和导水筋板的冲击作用，以及气液两相冲击动能的巨大差异来分离出压缩空气中的水分，由此提高了气液分离的效果，并在实际的工程应用中得到良好应用。

在上述专利基础上，针对实际的工程应用提出以下改进目标：

一是要通过技术改进提高装置的可维护性，特别是要方便罐体下部集水腔的清洗和反冲洗。

二是要通过技术改进进一步提高除水效果。

技术实现要素：

为了实现上述改进目标，本发明提出一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，旨在提高压缩空气除水装置的可维护性，并进一步提高压缩空气除水装置的除水效果。具体的技术方案如下：

一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置，包括压缩空气聚水沉污自动分离装置，所述压缩空气聚水沉污自动分离装置包括罐体、竖立设置在所述罐体内的分隔板、插入到所述罐体内且分置于分隔板两面的进气管和出气管，所述进气管插入到所述罐体内的一端与所述分隔板的一面相连接，所述出气管插入到所述罐体内的一端与所述分隔板的另一面相连接，在所述进气管上与所述分隔板的连接处的下部开设有第一斜向切口，所述第一斜向切口与所述分隔板之间形成压缩空气从进气管进入罐体内的气体导入口，在所述出气管上与所述分隔板的连接处的下部开设有第二斜向切口，所述第二斜向切口与所述分隔板之间形成压缩空气从罐体内输出到出气管中的气体导出口，在所述分隔板的下端连接有竖立设置的撞击板以及与所述撞击板的下部相连接的向下倾斜设置的引流板，所述分隔板、撞击板和引流板依次连接后将所述罐体的上部内腔分割为进气室和出气室，且所述撞击板和引流板的周边与所述罐体的内侧壁之间设置有压缩空气从所述进气室进入到所述出气室的流通间隙，所述撞击板和所述引流板上朝向所述进气室的一面间隔分布有若干数量用于拦截压缩空气中水汽的凸筋，在所述分隔板上位于所述进气管的所述气体导入口部位设置有上下方向布置的挡水导气槽。

本发明中，所述罐体内部位于所述引流板的下方设置有连接罐体内侧壁的内封头，所述内封头与所述罐体的底部之间形成集水腔，在所述内封头上与所述罐体内侧壁连接的周边分布有若干数量的水汽引流缺口以用于将水汽引流到所述集水腔内。

本发明中，所述集水腔的底部向下连接有沉污腔，所述沉污腔上引出有下排污管，所述下排污管上设置有下排水不排气阀；所述集水腔内设置有上排污管，所述上排污管的一端插入所述沉污腔内，所述上排污管的另一端穿过所述集水腔延伸至所述罐体的外部后连接上排污反冲洗阀。

优选的，所述出气管上引出有平衡压差管，所述平衡压差管用于所述沉污腔、上排污管、下排污管的清洗，清洗时将所述平衡压差管内的压缩空气接入到所述下排水不排气阀或上排污反冲洗阀的排污出口以实现反向冲洗。

作为本发明的进一步改进，所述压缩空气聚水沉污自动分离装置上还设置有冲击与冷凝一体化除水器，所述冲击与冷凝一体化除水器包括将所述撞击板和引流板上分布的凸筋采用冷凝管制作，且相邻两所述冷凝管的端部之间采用u型管连接从而形成蛇形管组件，所述罐体的外壁上设置有一冷却液储存盒和连接所述冷却液储存盒的液体循环泵，所述蛇形管组件的两端引出至所述罐体之外并分别与所述冷却液储存盒和液体循环泵相连接，其中，所述液体循环泵为气动液体循环泵，所述平衡压差管通过分支管路连接气动液体循环泵以实现压缩空气驱动的所述气动液体循环泵的自动运行。

优选的，所述冷却液储存盒上分别设置有用于对所述冷却液储存盒内的冷却液进行冷却的半导体制冷片、用于对所述半导体制冷片进行散热的压缩空气散热器，所述压缩空气散热器包括支架和连接在所述支架上的空气盒，在所述空气盒的一面密布有连通所述空气盒内腔的吹气孔，且所述空气盒带有所述吹气孔的一面正对于所述半导体制冷片上的散热面，所述平衡压差管通过分支管路连接所述空气盒以实现所述半导体制冷片上散热面的吹气散热。

优选的，所述冷却液储存盒上安装所述半导体制冷片的一面板材采用导冷板制作，所述冷却液储存盒的其余各面板材采用隔热板制作，所述半导体制冷片上的制冷面贴靠在所述导冷板上。

优选的，所述冷凝管的外圆截面形状为星形尖齿形状以增强压缩空气冲击所述冷凝管时的水汽收集能力和冷凝能力。

本发明中，所述撞击板的下部朝向所述出气室的一面设置有向下倾斜设置的缓冲板，所述进气管上设置有温度表，所述出气管上设置有压力表，所述罐体的顶部设置有安全阀。

优选的，还可以在所述下排水不排气阀和上排污反冲洗阀上安装防冻保温装置。

其中，所述防冻保温装置包括用于分别包裹所述下排水不排气阀和上排污反冲洗阀的主体外表面的硅胶壳体，所述硅胶壳体的内表面形状分别与所述下排水不排气阀和上排污反冲洗阀的主体外表面形状相适配，所述硅胶壳体上设置有用于将所述硅胶壳体展开以方便安装的切缝，所述硅胶壳体的壳体壁内部均匀埋设有加热电阻，所述加热电阻通过引出导线从所述硅胶壳体的壳体壁内部引出。

其中，所述硅胶壳体上设置有若干数量的通孔；所述硅胶壳体的壳体壁等厚设置，所述硅胶壳体的壳体壁厚度为6～10mm，所述硅胶壳体的壳体壁外壁表面涂有一层隔热保温涂料；所述硅胶壳体安装到所述下排水不排气阀和上排污反冲洗阀后其所述硅胶壳体上的通孔位于阀体法兰的背面位置，且所述通孔的端面与所述阀体法兰的背面之间设置有安装间隙。

一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置的压缩空气管道改造方法，包括在压缩空气用气终端的管路上串联安装压缩空气聚水沉污自动分离装置。

优选的，还可以在压缩空气用气终端的管路上另外串联安装沉污装置。

本发明的有益效果是：

第一，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，在所述分隔板上位于所述进气管的所述气体导入口部位设置有上下方向布置的挡水导气槽，压缩控制进入进气管后在气体导入口部位通过挡水导气槽进行导向，可以更好地实现压缩空气沿上下方向对于所述撞击板和引流板的冲击作用，由此可以增强除水的效率。

第二，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，在所述出气管上引出有平衡压差管，清洗时将所述平衡压差管内的压缩空气接入到所述下排水不排气阀或上排污反冲洗阀的排污出口以实现反向冲洗，由此提高了压缩空气除水装置(聚水沉污自动分离装置)的可维护性。

第三，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，聚水沉污自动分离装置上设置有冲击与冷凝一体化除水器，进一步提高压缩空气除水装置的除水效果。

第四，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，特殊设计的冷凝管配合半导体制冷片和液体循环泵的冷凝循环系统，实现了良好的冲击除水兼顾冷凝除水的双重除水作用，且冷凝作用主要集中在气流冲击的冷凝管上，使得其除水效率高、节电效果好。

第五，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，气动液体循环泵和压缩空气散热器的用气均采用平衡压差管引出的压缩空气，无需提供额外气源。特殊设计的压缩空气散热器其散热效果好。

第六，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，防冻保温装置采用特殊结构的硅胶壳体，能够实现硅胶壳体与阀体零件表明的良好贴合，进而实现对阀体类零件主体外表面的均匀加热，防冻保温的效果好。

第七，本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置及改造方法，特别适合用气量较大企业如：修船厂的船坞及码头等，造船厂的船体分段装焊区，船台分段拼装区，管板舾装、大型钢结构生产加工装焊场地等。另外，只要用到压缩空气的行业都能针对牲的解决气中含水量超标的难题，依据十多年的研究及实效使用及数据总结，经多行业实际应用目前都能满足不同行业工况要求。

附图说明

图1是本发明的一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置的结构示意图；

图2是聚水沉污自动分离装置在船舶行业压缩空气管道改造中的应用示意图；

图3是在图2的局部右视图(剖视图)，其是在图2的聚水沉污自动分离装置基础上增加设置了冲击与冷凝一体化除水器后的结构示意图。

图4是在冷凝管的外圆上设置星形尖齿形状的截面结构示意图；

图5是在下排水不排气阀、上排污反冲洗阀上设置防冻保温装置的结构示意图；

图6是图5中的硅胶壳体的结构示意图(俯视图)。

图中：1、聚水沉污自动分离装置、2、罐体，3、分隔板，4、进气管，5、出气管，6、第一斜向切口，7、第二斜向切口，8、撞击板，9、引流板，10、进气室，11、出气室，12、流通间隙，13、凸筋(冷凝管)，14、挡水导气槽，15、内封头，16、集水腔，17、水汽引流缺口，18、沉污腔，19、下排污管，20、下排水不排气阀，21、上排污管，22、上排污反冲洗阀，23、平衡压差管，24、u型管，25、蛇形管组件，26、冷却液储存盒，27、液体循环泵，28、半导体制冷片，29、压缩空气散热器，30、支架，31、空气盒，32、吹气孔，33、分支管路，34、导冷板，35、隔热板，36、星形尖齿形状，37、缓冲板，38、温度表，39、压力表，40、安全阀，41、防冻保温装置，42、沉污装置。43、硅胶壳体，44、切缝，45、加热电阻，46、引出导线，47、通孔，48、安装间隙，49、阀体法兰。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例1：

如图1至6所示为一种用于船舶行业压缩空气管道改造的装置的实施例，包括压缩空气聚水沉污自动分离装置1，所述压缩空气聚水沉污自动分离装置1包括罐体2、竖立设置在所述罐体2内的分隔板3、插入到所述罐体2内且分置于分隔板3两面的进气管4和出气管5，所述进气管4插入到所述罐体2内的一端与所述分隔板3的一面相连接，所述出气管5插入到所述罐体2内的一端与所述分隔板3的另一面相连接，在所述进气管4上与所述分隔板3的连接处的下部开设有第一斜向切口6，所述第一斜向切口6与所述分隔板3之间形成压缩空气从进气管4进入罐体2内的气体导入口，在所述出气管5上与所述分隔板3的连接处的下部开设有第二斜向切口7，所述第二斜向切口7与所述分隔板3之间形成压缩空气从罐体2内输出到出气管5中的气体导出口，在所述分隔板3的下端连接有竖立设置的撞击板8以及与所述撞击板8的下部相连接的向下倾斜设置的引流板9，所述分隔板3、撞击板8和引流板9依次连接后将所述罐体2的上部内腔分割为进气室10和出气室11，且所述撞击板8和引流板9的周边与所述罐体2的内侧壁之间设置有压缩空气从所述进气室10进入到所述出气室11的流通间隙12，所述撞击板8和所述引流板9上朝向所述进气室10的一面间隔分布有若干数量用于拦截压缩空气中水汽的凸筋13，在所述分隔板3上位于所述进气管4的所述气体导入口部位设置有上下方向布置的挡水导气槽14。

本实施例中，所述罐体2内部位于所述引流板9的下方设置有连接罐体2内侧壁的内封头15，所述内封头15与所述罐体2的底部之间形成集水腔16，在所述内封头15上与所述罐体2内侧壁连接的周边分布有若干数量的水汽引流缺口17以用于将水汽引流到所述集水腔16内。

本实施例中，所述集水腔16的底部向下连接有沉污腔18，所述沉污腔18上引出有下排污管19，所述下排污管19上设置有下排水不排气阀20；所述集水腔16内设置有上排污管21，所述上排污管21的一端插入所述沉污腔18内，所述上排污管21的另一端穿过所述集水腔16延伸至所述罐体2的外部后连接上排污反冲洗阀22。

优选的，所述出气管5上引出有平衡压差管23，所述平衡压差管23用于所述沉污腔18、上排污管21、下排污管18的清洗，清洗时将所述平衡压差管23内的压缩空气接入到所述下排水不排气阀20或上排污反冲洗阀22的排污出口以实现反向冲洗。

作为本实施例的进一步改进，所述压缩空气聚水沉污自动分离装置1上还设置有冲击与冷凝一体化除水器，所述冲击与冷凝一体化除水器包括将所述撞击板8和引流板9上分布的凸筋13采用冷凝管制作，且相邻两所述冷凝管13的端部之间采用u型管24连接从而形成蛇形管组件25，所述罐体2的外壁上设置有一冷却液储存盒26和连接所述冷却液储存盒26的液体循环泵27，所述蛇形管组件25的两端引出至所述罐体2之外并分别与所述冷却液储存盒26和液体循环泵27相连接，其中，所述液体循环泵27为气动液体循环泵，所述平衡压差管23通过分支管路33连接气动液体循环泵27以实现压缩空气驱动的所述气动液体循环泵27的自动运行。

优选的，所述冷却液储存盒26上分别设置有用于对所述冷却液储存盒26内的冷却液进行冷却的半导体制冷片28、用于对所述半导体制冷片28进行散热的压缩空气散热器29，所述压缩空气散热器29包括支架30和连接在所述支架30上的空气盒31，在所述空气盒31的一面密布有连通所述空气盒31内腔的吹气孔32，且所述空气盒31带有所述吹气孔32的一面正对于所述半导体制冷片28上的散热面，所述平衡压差管23通过分支管路33连接所述空气盒31以实现所述半导体制冷片28上散热面的吹气散热。

优选的，所述冷却液储存盒26上安装所述半导体制冷片28的一面板材采用导冷板34制作，所述冷却液储存盒26的其余各面板材采用隔热板35制作，所述半导体制冷片28上的制冷面贴靠在所述导冷板34上。

优选的，所述冷凝管13的外圆截面形状为星形尖齿形状36以增强压缩空气冲击所述冷凝管13时的水汽收集能力和冷凝能力。

本实施例中，所述撞击板8的下部朝向所述出气室11的一面设置有向下倾斜设置的缓冲板37，所述进气管4上设置有温度表38，所述出气管5上设置有压力表39，所述罐体2的顶部设置有安全阀40。

优选的，还可以在所述下排水不排气阀20和上排污反冲洗阀22上安装防冻保温装置41。

其中，所述防冻保温装置41包括用于分别包裹所述下排水不排气阀20和上排污反冲洗阀22的主体外表面的硅胶壳体43，所述硅胶壳体43的内表面形状与所述下排水不排气阀20和上排污反冲洗阀22的主体外表面形状相适配，所述硅胶壳体43上设置有用于将所述硅胶壳体43展开以方便安装的切缝44，所述硅胶壳体43的壳体壁内部均匀埋设有加热电阻45，所述加热电阻45通过引出导线46从所述硅胶壳体43的壳体壁内部引出。

其中，所述硅胶壳体43上设置有若干数量的通孔47；所述硅胶壳体43的壳体壁等厚设置，所述硅胶壳体43的壳体壁厚度为6～10mm，所述硅胶壳体43的壳体壁外壁表面涂有一层隔热保温涂料；所述硅胶壳体43安装到所述下排水不排气阀20和上排污反冲洗阀22后其所述硅胶壳体43上的通孔47位于阀体法兰49的背面位置，且所述通孔47的端面与所述阀体法兰49的背面之间设置有安装间隙48。

实施例2：

一种采用实施例1的用于船舶行业压缩空气管道改造的装置的压缩空气管道改造方法，包括在压缩空气用气终端的管路上串联安装压缩空气聚水沉污自动分离装置1。

优选的，还可以在压缩空气用气终端的管路上另外串联安装沉污装置42。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。