一种闭式循环水全自动切换快速应急稳压装置的制作方法

文档序号:11846561阅读:226来源:国知局

本发明涉及一种闭式循环水全自动切换快速应急稳压装置,属于闭式循环冷却水快速应急稳压切换技术领域。



背景技术:

冷却水系统作为工业、医疗等领域使用的设备热量平衡的载体,在这些系统设备运行过程中起着非常重要的作用,如西门子医用质子和重离子加速器内循环水系统如果出现压力0.02Mpa的波动,其射频、直线等分支系统将可能出现连锁停机,作为肿瘤治疗装置,其运行稳定性直接与病患的生命息息相关,所有装置运行的必须安全可靠,如果出现在线的恒压装置故障,而又不能立即恢复的情况,将造成整个大系统的停机,影响临床治疗的同时造成经济损失;所以,为了使系统更加安全可靠地运行,必须有一套快速应急的稳压系统,该应急系统能够实现快速切换来满足应急需求。

当前技术存在的主要问题有:1、当前在许多工业、医疗等领域闭式循环水系统使用的在线定压装置没有完整地考虑故障应急方法,普遍采用的是停机维修的方法,或者有一些简单的应急装置,在故障时简单应急,其控制精度难以保证,且安装过程复杂,如在医用质子重离子加速器冷却水系统使用的简易应急恒压装置在切换时需要人工安装,安装及拆卸过程需要停机完成,大型循环冷却水系统,一旦停机,需要较长的恢复时间,这个过程造成了一定的经济损失;2、简易应急恒压装置的安装和拆卸需要专业的技术人员来完成,对人员技能要求较高,如果出现在线定压装置故障,而又没有专业技术人员在现场,将增加大量的不必要的停机时间;3、简易应急恒压装置安装完成后需要人工向装置内补水,当装置内的水用完后需要人为添加,不能实现自动向装置内加水,运行过程中对操作人员操作的要求较高。



技术实现要素:

针对上述问题,本发明要解决的技术问题是提供一种闭式循环水全自动切换快速应急稳压装置。

本发明的一种闭式循环水全自动切换快速应急稳压装置,它包含隔离过滤器、补水泵、补水电动控制开关阀、补水手动开关阀、连接隔膜罐手动开关阀、第一手动开关阀、连接隔膜罐电动控制开关阀、隔膜定压罐、排污电动控制开关阀、排污手动开关阀、隔膜罐重量传感器、排气电动控制开关阀、排气手动开关阀、隔膜罐压力传感器、空气压缩机、空气机增压电动控制开关阀、空气机手动开关阀、第一电动开关阀、第二手动开关阀、第一压力传感器、第三手动开关阀、第二电动开关阀、第四手动开关阀、第五手动开关阀、闭式循环水泵装置、补水流量传感器、第二压力传感器、第三电动开关阀、第六手动开关阀、在线定压装置,隔离过滤器的一端与供水系统连接,隔离过滤器的另一端与补水泵的一端连接,补水泵的另一端与补水电动控制开关阀的一端连接,补水电动控制开关阀的另一端与补水手动开关阀的一端连接,补水手动开关阀的另一端分别与连接隔膜罐手动开关阀和第一手动开关阀连接,连接隔膜罐手动开关阀与连接隔膜罐电动控制开关阀的一端连接,连接隔膜罐电动控制开关阀的另一端与隔膜定压罐连接,隔膜定压罐的下方连接有排污电动控制开关阀和排污手动开关阀,隔膜定压罐的下方一侧设置有隔膜罐重量传感器,隔膜定压罐的上方连接有排气电动控制开关阀和排气手动开关阀,隔膜定压罐的上方一侧设置有隔膜罐压力传感器,空气压缩机通过空气机增压电动控制开关阀和空气机手动开关阀与隔膜定压罐连接,第一手动开关阀与第一电动开关阀的一端连接,第一电动开关阀的另一端与第二手动开关阀的一端连接,第二手动开关阀的另一端通过第一压力传感器分别与数个第三手动开关阀的一端连接,数个第三手动开关阀的另一端与第二电动开关阀的一端连接,第二电动开关阀的另一端与第四手动开关阀的一端连接,第四手动开关阀的另一端与第五手动开关阀之间连接有闭式循环水泵装置,闭式循环水泵装置上安装有补水流量传感器和第二压力传感器,第五手动开关阀的一端连接有第三电动开关阀,第三电动开关阀与第六手动开关阀的一端连接,第六手动开关阀的另一端与在线定压装置连接。

作为优选,所述的隔离过滤器主要用于过滤供水中的杂质,防止异物进入系统内部。

作为优选,所述的补水泵主要用于提供应急定压系统补水时的压力。

作为优选,所述的补水电动控制开关阀主要用于控制补水的供水侧与系统侧的打开和关断。

作为优选,所述的补水手动开关阀主要用于实现补水的供水侧与系统侧的手动打开和关断(正常运行时常开)。

作为优选,所述的连接隔膜罐手动开关阀主要用于实现隔膜罐与系统侧的手动打开和关断(正常运行时常开)。

作为优选,所述的第一手动开关阀主要用于隔离电动阀前的手动开关阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的连接隔膜罐电动控制开关阀主要用于控制隔膜罐与系统侧的打开和关断。

作为优选,所述的隔膜定压罐的内部通过隔膜实现压缩空气与水之间的压力平衡,隔膜定压罐的稳定压力是通过空气压缩机提供的,当隔膜定压罐需要增压时,空压机增压电动控制开关阀处于开启状态,空气压缩机提供罐内压力,当罐内压力过高时,通过排气电动控制开关阀泄压。

作为优选,所述的排污电动控制开关阀主要用于控制罐内空气排出的打开和关断。

作为优选,所述的排污手动开关阀主要用于实现排气的手动打开和关断(正常运行时常开)。

作为优选,所述的隔膜罐重量传感器主要用于探测罐内的水量,通过测量罐的重量实现。

作为优选,所述的排气电动控制开关阀主要用于控制罐内空气排出的打开和关断。

作为优选,所述的排气手动开关阀主要用于实现排气的手动打开和关断(正常运行时常开)。

作为优选,所述的隔膜罐压力传感器主要用于探测隔膜罐内部的压力值,作为控制空气压缩机和补水泵的控制输入,隔膜罐重量传感器实时探测罐内水量,当达到上下限位时,发出报警信号。

作为优选,所述的空气压缩机主要用于提供隔膜定压的压缩空气。

作为优选,所述的空气机增压电动控制开关阀主要用于控制空压机与隔膜罐之间的打开和关断。

作为优选,所述的空气机手动开关阀主要用于实现空压机与隔膜罐之间的手动打开和关断。

作为优选,所述的第一电动开关阀主要用于隔离电动阀实现应急定压装置与切换系统间的电动隔离。

作为优选,所述的第二手动开关阀主要用于隔离电动阀后的手动开关阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的第一压力传感器主要用于探测快速切换端的系统压力。

作为优选,所述的第三手动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的第二电动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置的电动开关阀。

作为优选,所述的第四手动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置的电动开关阀后的手动阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的第五手动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置和在线定压装置之间的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的补水流量传感器主要用于探测闭式循环水泵装置的补水流量。

作为优选,所述的第二压力传感器主要用于探测闭式循环水泵装置的内部压力。

作为优选,所述的第三电动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置和在线定压装置之间的电动开关阀。

作为优选,所述的第六手动开关阀主要用于连接闭式循环水泵装置和在线定压装置之间的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开)。

作为优选,所述的在线定压装置为闭式循环水泵装置的正常在线使用的定压装置,在线定压装置通过通讯控制卡及通讯线路与本系统的主控制器连接在一起,主控制器实时采集各在线定压装置的信息,当在线定压装置无故障时是处于停机状态的,为了防止隔膜定压罐内部长期处于停机状态,部件变坏而不被发现,系统自动设定一套自我检测程序,自我检测程序定时启动一次,自检程序启动的时间及自检压力值可以由使用人员自行设定,自检程序启动时,补水电动控制开关阀开启,补水泵开启,连接隔膜罐电动控制开关阀开启,空压机增压电动控制开关阀开启,空气压缩机启动,当压力值达到设定值后,保持5分钟后,并将隔膜定压罐内的水通过打开排污电动控制开关阀排出,自检程序完成后,本条前面所列的阀门关闭,空气压缩机停止。

本发明的有益效果:它主要应用于同时在线使用的一套或多套闭式循环水系统的在线定压装置故障时的应急,能够实时探测在线定压装置的运行状态,实时探测各系统的在线压力值及补水流量等信息,当出现任何一台在线定压装置发出故障信号时,能够全自动判断,实现快速自动切换,同时满足不同闭式系统,不同定压参数值的使用要求,实现多套闭式系统只备用一套应急定压装置,并能够实现快速切换,实现少停机甚至不停机的功能。

附图说明:

为了易于说明,本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的结构示意图。

1-隔离过滤器;2-补水泵;3-补水电动控制开关阀;4-补水手动开关阀;5-连接隔膜罐手动开关阀;6-第一手动开关阀;7-连接隔膜罐电动控制开关阀;8-隔膜定压罐;9-排污电动控制开关阀;10-排污手动开关阀;11-隔膜罐重量传感器;12-排气电动控制开关阀;13-排气手动开关阀;14-隔膜罐压力传感器;15-空气压缩机;16-空气机增压电动控制开关阀;17-空气机手动开关阀;18-第一电动开关阀;19-第二手动开关阀;20-第一压力传感器;21-第三手动开关阀;22-第二电动开关阀;23-第四手动开关阀;24-第五手动开关阀;25-闭式循环水泵装置;26-补水流量传感器;27-第二压力传感器;28-第三电动开关阀;29-第六手动开关阀;30-在线定压装置。

具体实施方式:

如图1所示,本具体实施方式采用以下技术方案:它包含隔离过滤器1、补水泵2、补水电动控制开关阀3、补水手动开关阀4、连接隔膜罐手动开关阀5、第一手动开关阀6、连接隔膜罐电动控制开关阀7、隔膜定压罐8、排污电动控制开关阀9、排污手动开关阀10、隔膜罐重量传感器11、排气电动控制开关阀12、排气手动开关阀13、隔膜罐压力传感器14、空气压缩机15、空气机增压电动控制开关阀16、空气机手动开关阀17、第一电动开关阀18、第二手动开关阀19、第一压力传感器20、第三手动开关阀21、第二电动开关阀22、第四手动开关阀23、第五手动开关阀24、闭式循环水泵装置25、补水流量传感器26、第二压力传感器27、第三电动开关阀28、第六手动开关阀29、在线定压装置30,隔离过滤器1的一端与供水系统连接,隔离过滤器1的另一端与补水泵2的一端连接,补水泵2的另一端与补水电动控制开关阀3的一端连接,补水电动控制开关阀3的另一端与补水手动开关阀4的一端连接,补水手动开关阀4的另一端分别与连接隔膜罐手动开关阀5和第一手动开关阀6连接,连接隔膜罐手动开关阀5与连接隔膜罐电动控制开关阀7的一端连接,连接隔膜罐电动控制开关阀7的另一端与隔膜定压罐8连接,隔膜定压罐8的下方连接有排污电动控制开关阀9和排污手动开关阀10,隔膜定压罐8的下方一侧设置有隔膜罐重量传感器11,隔膜定压罐8的上方连接有排气电动控制开关阀12和排气手动开关阀13,隔膜定压罐8的上方一侧设置有隔膜罐压力传感器14,空气压缩机15通过空气机增压电动控制开关阀16和空气机手动开关阀17与隔膜定压罐8连接,第一手动开关阀6与第一电动开关阀18的一端连接,第一电动开关阀18的另一端与第二手动开关阀19的一端连接,第二手动开关阀19的另一端通过第一压力传感器20分别与数个第三手动开关阀21的一端连接,数个第三手动开关阀21的另一端与第二电动开关阀22的一端连接,第二电动开关阀22的另一端与第四手动开关阀23的一端连接,第四手动开关阀23的另一端与第五手动开关阀24之间连接有闭式循环水泵装置25,闭式循环水泵装置25上安装有补水流量传感器26和第二压力传感器27,第五手动开关阀24的一端连接有第三电动开关阀28,第三电动开关阀28与第六手动开关阀29的一端连接,第六手动开关阀29的另一端与在线定压装置30连接。

其中,所述的隔离过滤器1主要用于过滤供水中的杂质,防止异物进入系统内部;所述的补水泵2主要用于提供应急定压系统补水时的压力;所述的补水电动控制开关阀3主要用于控制补水的供水侧与系统侧的打开和关断;所述的补水手动开关阀4主要用于实现补水的供水侧与系统侧的手动打开和关断(正常运行时常开);所述的连接隔膜罐手动开关阀5主要用于实现隔膜罐与系统侧的手动打开和关断(正常运行时常开);所述的第一手动开关阀6主要用于隔离电动阀前的手动开关阀(正常运行时常开);所述的连接隔膜罐电动控制开关阀7主要用于控制隔膜罐与系统侧的打开和关断;所述的隔膜定压罐8的内部通过隔膜实现压缩空气与水之间的压力平衡,隔膜定压罐8的稳定压力是通过空气压缩机15提供的,当隔膜定压罐8需要增压时,空压机增压电动控制开关阀16处于开启状态,空气压缩机15提供罐内压力,当罐内压力过高时,通过排气电动控制开关阀12泄压;所述的排污电动控制开关阀9主要用于控制罐内空气排出的打开和关断;所述的排污手动开关阀10主要用于实现排气的手动打开和关断(正常运行时常开);所述的隔膜罐重量传感器11主要用于探测罐内的水量,通过测量罐的重量实现;所述的排气电动控制开关阀12主要用于控制罐内空气排出的打开和关断;所述的排气手动开关阀13主要用于实现排气的手动打开和关断(正常运行时常开);所述的隔膜罐压力传感器14主要用于探测隔膜罐内部的压力值,作为控制空气压缩机15和补水泵2的控制输入,隔膜罐重量传感器11实时探测罐内水量,当达到上下限位时,发出报警信号;所述的空气压缩机15主要用于提供隔膜定压的压缩空气;所述的空气机增压电动控制开关阀16主要用于控制空压机与隔膜罐之间的打开和关断;所述的空气机手动开关阀17主要用于实现空压机与隔膜罐之间的手动打开和关断;所述的第一电动开关阀18主要用于隔离电动阀实现应急定压装置与切换系统间的电动隔离;所述的第二手动开关阀19主要用于隔离电动阀后的手动开关阀(正常运行时常开);所述的第一压力传感器20主要用于探测快速切换端的系统压力;所述的第三手动开关阀21主要用于连接闭式循环水泵装置25的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开);所述的第二电动开关阀22主要用于连接闭式循环水泵装置25的电动开关阀;所述的第四手动开关阀23主要用于连接闭式循环水泵装置25的电动开关阀后的手动阀(正常运行时常开);所述的第五手动开关阀24主要用于连接闭式循环水泵装置25和在线定压装置30之间的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开);所述的补水流量传感器26主要用于探测闭式循环水泵装置25的补水流量;所述的第二压力传感器27主要用于探测闭式循环水泵装置25的内部压力;所述的第三电动开关阀28主要用于连接闭式循环水泵装置25和在线定压装置30之间的电动开关阀;所述的第六手动开关阀29主要用于连接闭式循环水泵装置25和在线定压装置30之间的电动开关阀前的手动阀(正常运行时常开);所述的在线定压装置30为闭式循环水泵装置25的正常在线使用的定压装置,在线定压装置30通过通讯控制卡及通讯线路与本系统的主控制器连接在一起,主控制器实时采集各在线定压装置的信息,当在线定压装置30无故障时是处于停机状态的,为了防止隔膜定压罐8内部长期处于停机状态,部件变坏而不被发现,系统自动设定一套自我检测程序,自我检测程序定时启动一次,自检程序启动的时间及自检压力值可以由使用人员自行设定,自检程序启动时,补水电动控制开关阀3开启,补水泵2开启,连接隔膜罐电动控制开关阀7开启,空压机增压电动控制开关阀16开启,空气压缩机15启动,当压力值达到设定值后,保持5分钟后,并将隔膜定压罐8内的水通过打开排污电动控制开关阀9排出,自检程序完成后,本条前面所列的阀门关闭,空气压缩机15停止。

本具体实施方式可以同时与一套或多套闭式循环水系统连接,通过对应的电动控制阀门实现开关切换,当任何一台闭式循环水系统的在线定压装置出现故障时,本系统自动设定运行压力值为故障装置系统的稳压值,并快速切换到故障的定压装置的系统中,满足系统应急定压的需要。

本具体实施方式在快速切换装置启动时,首先根据探测到的故障或断电信号的来源,将应急定压装置的设定参数自动跳转为该系统的设定参数,然后自动关闭对应系统的在线定压装置阀门,确认在线定压装置阀门关闭完成后,开启对应的应急定压装置阀门,开启完成后应急定压装置启动。

本具体实施方式在应急定压系统不启动时,各在线定压装置30处于正常运行状态,数个第三电动开关阀28处于开启状态,在线定压装置30满足闭式循环水泵装置25的定压需求。

本具体实施方式的工作原理:当主控制器检测到在线定压装置30发出故障信号时,控制器发出信号驱动第三电动开关阀28关闭,探测到第三电动开关阀28关到位信号后,系统自动将应急定压装置的压力设定值切换为闭式循环水泵装置25需要的定压值,补水电动控制开关阀3开启、连接隔膜罐电动控制开关阀7开启,检测到电动控制开关阀3和连接隔膜罐电动控制开关阀7的开到位信号后,补水泵2启动,向隔膜罐内补水,当达到设定压力值后,补水泵2停止、电动开关阀18开启,当检测到第一电动开关阀18开到位信号后,探测压力传感器20的压力值,通过启动补水泵2使第一压力传感器20探测的压力值达到设定的值;当第一压力传感器20探测的压力值达到设定的值后,第二电动开关阀22开启,向闭式循环水泵装置25与应急定压系统连接,实现闭式循环水泵装置25的应急稳压需要,同时,在闭式循环水泵装置25内部安装第二压力传感器27,探测其内部压力,当压力不能维持稳定时,出现压力降0.2bar以上,发出报警信息,同时,在闭式循环水泵装置25的补水侧安装补水流量传感器26,监视补水流量,如果出现累计补水流量达到设定值时,系统发出报警,通知人为检查系统是否存在泄漏;当在线定压装置30故障处理完成后,待合适时间,完成系统复位工作,回到在线定压装置30运行的正常状态。

本具体实施方式主要应用于同时在线使用的一套或多套闭式循环水系统的在线定压装置故障时的应急,能够实时探测在线定压装置的运行状态,实时探测各系统的在线压力值及补水流量等信息,当出现任何一台在线定压装置发出故障信号时,能够全自动判断,实现快速自动切换,同时满足不同闭式系统,不同定压参数值的使用要求,实现多套闭式系统只备用一套应急定压装置,并能够实现快速切换,实现少停机甚至不停机的功能。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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