一种真空平衡排液罐及气液分离排放方法与流程

1.本发明涉及脱硫系统中真空皮带机技术领域，更具体地说，它涉及一种真空平衡排液罐，还涉及一种气液分离排放方法。


背景技术：

2.在脱硫工程中，真空皮带脱水机在运行中需要保持压力稳定，并且需要保证物料在运行时不能进入到真空泵中，确保设备安全运行。需要一种能够全程运行中保证设备整体压力稳定，还能够起到气液分离作用的设备。
3.在目前的真空罐设备，通常仅通过负压的方式，将液态吸入到管体当中，而后，通过压差，将罐体当中的液体排出，在排出过程中，可能会夹杂着较多的气泡，无法满足上述的使用要求。
4.因此，需要提出一种新的方案来解决这个问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决上述问题而提供一种真空平衡排液罐，可实现持续排液，并在排液过程中实现气液分离。
6.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种真空平衡排液罐，包括罐体，所述罐体内设置隔板，隔板将罐体内分隔为上腔室和下腔室，所述罐体的上部设置抽气口和气液进口，并连通上腔室；所述罐体的底部设置放液管，并连通下腔室；所述罐体的外壁对应于隔板的高度位置连接有下排管，所述下排管的外端封闭，并与罐体的外壁之间形成下排腔；所述罐体的外壁开设导液口一和导液口二，所述导液口一连通上腔室和下排腔，导液口二连通下腔室和下排腔。
7.本发明进一步设置为，所述罐体的外部设置有平衡管一，所述平衡管一的两端分别接上腔室和下腔室，用于平衡上腔室和下腔室的压力；所述平衡管一上安装有用于控制通断的阀门装置一。
8.本发明进一步设置为，所述平衡管与下腔室的连接端位于隔板靠下位置，平衡管与上腔室的连接端位于气液进口的上侧位置。
9.本发明进一步设置为，所述罐体的外部设置有平衡管二，所述平衡管二的下端连通下腔室，上端连通外界，用于平衡下腔室与外界气压；所述平衡管二的上端设置有用于控制开闭的阀门装置二；所述平衡管二的上端向上延伸并超过所述隔板的高度。
10.本发明进一步设置为，所述阀门装置一和阀门装置二的结构相同，均包括阀筒、气缸和阀塞，所述阀筒的一端开设接口一，阀筒的外周开设接口二，阀筒的另一端安装气缸，气缸的活塞端伸入阀筒内并连接有阀塞，所述阀塞与所述通孔密封适配，通过气缸实现通孔的开闭。
11.本发明进一步设置为，所述放液管的末端安装有盖板装置一，所述盖板装置一包括盖板一，盖板一位于放液管的末端外，用于盖合放液管实现密封；所述盖板一的上端连接
有连接块一，放液管的上部固定有连接座一，所述连接块一铰接于连接座一，盖板可实现摆动开合。
12.本发明进一步设置为，所述导液口一向外延伸，呈伸入到下排腔内的筒状；所述导液口一伸入下排腔内的一端安装有盖板装置二；所述盖板装置二包括盖板二，盖板二与导液口一密封盖合适配。
13.本发明进一步设置为，所述盖板二位于伸入下排腔内的一端，用于盖合导液口一实现密封；所述盖板二的上端连接有连接块二，导液口一的上部固定有连接座二，所述连接块二铰接于连接座二，盖板可实现摆动开合。
14.本发明进一步设置为，所述盖板二位于伸入下排腔内的一端，用于盖合导液口一实现密封；所述上腔室对应于导液口一内侧位置固定连接有带有孔洞的支撑座，所述支撑座与盖板二之间设置有弹簧，所述弹簧用于将盖板二向下排腔方向弹性抵压；所述支撑座的中间开设有导滑孔，导滑孔内滑动连接有导滑杆，导滑杆的一端伸入导液口一与盖板二连接，另一端固定连接有挡块。
15.本发明进一步设置为，所述下排腔内设置有限位组件，所述限位组件包括旋转盘，所述旋转盘通过旋转轴转动连接于下排腔内，所述旋转轴呈水平方向；所述旋转盘的一侧朝向盖板二一侧，并通过支架固定安装有抵压环，所述抵压环朝向旋转盘的端面呈倾斜状态，一侧为靠近盖板二的近端，另一侧为离盖板二较远的远端，并形成光滑过渡；所述抵压环的近端向上旋转摆动，抵压环与盖板二相互靠近，用于推动盖板与导液口一盖合；抵压环的远端向上旋转摆动，抵压环与盖板相互分离；
16.本发明进一步设置为，所述旋转轴与旋转盘之间设置有伸缩组件，所述伸缩组件包括伸缩套一和伸缩套二，所述伸缩套一与旋转盘固定连接，伸缩套二与旋转轴固定连接，伸缩套一和伸缩套二之间相互伸缩连接；
17.本发明进一步设置为，所述伸缩套一和伸缩套二内呈中空状，形成伸缩腔；所述伸缩腔内设置有气囊，所述气囊的两端分别与伸缩套一、伸缩套二的端部连接，通过气囊的膨胀伸缩可实现伸缩组件的伸缩；所述气囊呈偏心设置，并位于远端对应的一侧；所述气囊膨胀前，气囊的一侧自重大，处于下垂的状态，并带动抵压环的近端上移，抵压环的近端与盖板二相抵，将盖板二抵压盖合；气囊膨胀后，气囊的一侧浮力增加，向上漂浮，弹簧的弹性作用下将带动盖板二打开。
18.本发明还提供一种气液分离排放方法，采用上述真空平衡排液罐进行排液，在使用过程中，首先，阀门装置一切断平衡管一，阀门装置二打开平衡管二，通过真空泵的抽压，致使上腔室内的气压处于负压的状态，受到负压的影响，排液腔当中的盖板装置二处于吸合贴紧状态，将导液口一封闭；上腔室内受负压影响，从气液进口处持续灌水，不会产生漏气或者漏水。
19.其次，当计时器到达设定节点或者主动控制排水式，阀门装置一打开，阀门装置二关闭，即上腔室和下腔室之间连通，实现气压平衡，整个真空罐内部都处于负压状态，底部放液管的盖板一将管口封闭，实现密封。在上腔室和下腔室之间气压平衡，盖板二将处于顺畅打开的状态，上腔室当中的下层液态即可排入当下腔室当中，实现排液，而其他则将留在上腔室当中，受到负压吸附而排出，实现气液分离。
20.而后，当两个阀门在阀门装置又重复第一步的过程，阀门装置一关闭，上腔室内实
现持续灌水；阀门装置二打开与大气相连，底部放液管进行持续的放水，将下腔室的液态排出。
21.综上所述，本发明具有以下有益效果：
22.通过隔板将真空罐分隔为上下两个腔室，并结合平衡管一和平衡管二分别对上下两个腔室以及外界环境之间的气压平衡，进而可实现上腔室、下腔室的开关，实现排液控制。并且，在排液过程中，可实现气液分离，起到稳定的气液分离效果。本装置操作简单，性价比高，空间容量大，可持续输入大量的液态，满足持续大量排液的需求。
附图说明
23.图1为本发明一种真空平衡排液罐的结构示意图一；
24.图2为本发明一种真空平衡排液罐的结构示意图二；
25.图3为本发明一种真空平衡排液罐的内部结构示意图；
26.图4为本发明的阀门装置一的结构示意图；
27.图5为本发明的阀门装置二的结构示意图；
28.图6为本发明的盖板装置一的结构示意图；
29.图7为本发明的盖板装置二的结构示意图；
30.图8为本发明的盖板装置二的另一种结构示意图；
31.图9为本发明的盖板装置二的局部放大图；
32.图10为本发明的限位组件的结构示意图一；
33.图11为本发明的限位组件的结构示意图二。
34.附图标记：1、罐体；2、抽气口；3、气液进口；4、放液管；5、隔板；6、上腔室；7、下腔室；8、下排管；81、下排腔；9、平衡管一；10、连接端；11、阀门装置一；12、平衡管二；13、阀门装置二；14、导液口一；15、导液口二；16、盖板一；161、连接块一；162、连接座一；17、气缸；18、阀筒；19、活塞杆；20、阀塞；21、接口一；211、接口二；22、盖板二；221、连接块二；222、连接座二；223、支撑座；224、孔洞；225、导滑孔；226、导滑杆；227、弹簧；228、挡块；229、球形凸面；23、旋转盘；231、抵压环；232、支架；233、近端；234、远端；24、气囊；241、旋转接头；242、气管；25、旋转轴；26、伸缩组件；261、伸缩套一；262、伸缩套二；263、伸缩腔。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.本实施例公开一种真空平衡排液罐，如图1-3所示，包括罐体1，罐体1内设置隔板5，隔板5将罐体1内分隔为上腔室6和下腔室7，罐体1的上部设置抽气口2和气液进口3，并连通上腔室6；其中，抽气口2位置罐体1的顶部，气液进口3位于侧壁，并要低于抽气口2，避免抽气口2和气液进口3之间产生直接串流的情况。
37.在罐体1的底部连接放液管4，并连通下腔室7，并通过放液管4可将下腔室7内的积液排出。
38.在罐体1的外壁对应于隔板5的高度位置安装有下排管8，下排管8的外端封闭，并与罐体1的外壁之间形成下排腔81。通过下排腔81可供上腔室6和下腔室7之间的积液流通。具体地，在罐体1的外壁开设导液口一14和导液口二15，其中导液口一14位于隔板5的上侧，并连通上腔室6和下排腔81；导液口二15位于隔板5的下侧，并连通下腔室7和下排腔81。
39.上腔室6当中液体从导液口一14进入到下排腔81当中，再从下排腔81的导液口二15进入到下腔室7当中。通过下排腔81的过渡，可对流经的液体进行缓冲。并且，导液口二15的位置位于下排腔81的中间靠上位置，在导液口二15的上侧依旧具有一定的空间，流经下排腔81的液体，当中可能夹杂的气泡，将受到下排气腔的阻隔，并且能够被存积在下排腔81的上侧位置，不会进入到下腔当中，进而能够确保进入下腔室7的液体能够尽可能减少气泡的夹杂率。
40.在罐体1的外部安装有平衡管一9，平衡管一9的两端分别接上腔室6和下腔室7，通过连通可平衡上腔室6和下腔室7的压力。并且，在平衡管一9上安装有阀门装置一11，通过阀门装置一11可控制通断，进而控制上腔室6和下腔室7之间的连通腔，进而控制是否实现气压平衡。
41.具体地，该平衡管与下腔室7的连接端10位于隔板5靠下位置，即位于下腔室7的最上层位置；在平衡气压时，平衡管还能够将下腔室7当中存积的气体尽可能多地排出至上腔室6，避免下腔室7上层存积气体而影响容积。该平衡管与上腔室6的连接端10位于气液进口3的上侧位置，避免平衡管与气液进口3之间实现相互干扰影响。
42.在罐体1的外部安装有平衡管二12，平衡管二12的下端连通下腔室7，上端连通外界，可平衡下腔室7与外界气压。在平衡管二12的上端安装有阀门装置二13，通过阀门装置二13可控制开闭，实现平衡管二12与外界环境的通断切换。并且，平衡管二12的上端向上延伸，要超过隔板5的高度位置，且超过一段距离。避免在下腔室7当中存积液体时，从平衡管二12产生溢流的情况。
43.如图4、5所示，该阀门装置一11和阀门装置二13的结构相同，均包括阀筒18、气缸17和阀塞20，其中阀筒18的一端开设接口一21，阀筒18的外周开设接口二211，阀门装置一11通过接口一21和接口二211接入到平衡管一9当中；而阀门装置二13的接口一21与平衡管二12上端连接，接口二211则敞开，与外界环境连通。
44.该阀筒18的另一端，即如图4、5中的上端位置，安装气缸17，气缸17的活塞端向下伸入阀筒18内并连接有阀塞20，该阀塞20与阀筒18下端的通孔密封适配。通过气缸17的伸缩，实现阀塞20与通孔的密封和打开，进而实现阀门装置的通断切换。
45.在该放液管4的末端安装有盖板装置一，通过盖板装置一可实现放液管4的开闭。如图6所示，该盖板装置一包括盖板一16，盖板一16位于放液管4的末端外侧，可盖合放液管4实现密封；在盖板一16的上端连接有连接块一161，放液管4的上部固定有连接座一162，连接块一161铰接于连接座一162，实现盖板一16的悬挂，盖板二22可实现摆动开合。在下腔室7内部的负压作用下，盖板一16可与放液管4相互吸合，实现封闭；在内外压力平衡的情况下，下腔室7当中的液态重力的影响下，可推动盖板一16打开，进而实现液态排出。
46.进一步地，为了实现导液口一14处开闭，可在导液口一14处安装盖板装置二。该导液口一14向外延伸，呈伸入到下排腔81内的筒状结构；导液口一14伸入下排腔81内的一端安装盖板装置二。该盖板装置二包括盖板二22，盖板二22可与导液口一14密封盖合适配。
47.具体地，如图7所示，该盖板装置二可采用与盖板装置一类似的结构，盖板二22位于伸入下排腔81内的一端，可盖合导液口一14实现密封。在盖板二22的上端连接有连接块二221，导液口一14的上部固定有连接座二222，连接块二221铰接于连接座二222，盖板可实现摆动开合。在上腔室6内部的负压作用下，盖板二22可与导液口一14相互吸合，实现封闭；在内外压力平衡的情况下，上腔室6当中的液态重力的影响下，可推动盖板二22打开，进而实现液态排出。
48.本实施例还公开一种气液分离排放方法，采用上述真空平衡排液罐进行排液，在使用过程中，首先，阀门装置一11切断平衡管一9，阀门装置二13打开平衡管二12，通过真空泵的抽压，致使上腔室6内的气压处于负压的状态，受到负压的影响，排液腔当中的盖板装置二处于吸合贴紧状态，将导液口一14封闭；上腔室6内受负压影响，从气液进口3处持续灌水，不会产生漏气或者漏水。
49.其次，当计时器到达设定节点或者主动控制排水式，阀门装置一11打开，阀门装置二13关闭，即上腔室6和下腔室7之间连通，实现气压平衡，整个真空罐内部都处于负压状态，底部放液管4的盖板一16将管口封闭，实现密封。在上腔室6和下腔室7之间气压平衡，盖板二22将处于顺畅打开的状态，上腔室6当中的下层液态即可排入当下腔室7当中，实现排液，而其他则将留在上腔室6当中，受到负压吸附而排出，实现气液分离。
50.而后，当两个阀门在阀门装置又重复第一步的过程，阀门装置一11关闭，上腔室6内实现持续灌水；阀门装置二13打开与大气相连，底部放液管4进行持续的放水，将下腔室7的液态排出。
51.进一步地，可对盖板装置二进行进一步改进设计，由于上述的盖板直接采用悬垂的方式安装在导液口一14处的位置，在与导液口吸附盖合的情况下，可能存在不良的问题，可能产生盖合和打开卡顿的问题。尤其是在由开转闭的过程中，盖板二22在自重悬垂的情况下，盖板二22在长时间使用后可能产生无法顺利落位的情况，盖板二22靠悬垂作用将始终与导液口之间存在一定的缝隙，导致两者之间无法实现相互吸合的作用。盖板装置一的结构与盖板装置二的结构类似，由于盖板装置一位于下端外侧的位置，即使产生卡顿的情况，也方便对盖板装置一进行波动调节，而盖板装置二位于内部则相对不方便调节。
52.具体地，如图8-10所示，该盖板二22位于伸入下排腔81内的一端，用于盖合导液口一14实现密封。在上腔室6对应于导液口一14内侧位置固定安装有带有孔洞224的支撑座223，支撑座223的中间开设有导滑孔225，导滑孔225内滑动连接有导滑杆226，导滑杆226的一端伸入导液口一14与盖板二22连接，另一端固定连接有挡块228。通过导滑杆226与导滑孔225之间相互配合，可实现盖板二22的移动盖合动作。
53.并且，可在在支撑座223与盖板二22之间安装有弹簧227，弹簧227抵压在盖板二22与支撑座223之间，可将盖板二22向下排腔81方向弹性抵压，即在上腔室6与下腔室7之间相互平衡的情况下，弹簧227可主动施加向外顶出的力，实现主动将盖板二22顶盖，进而确保在排液时，盖板二22能够顺畅打开。
54.在下排腔81内安装有限位组件，通过限位组件能够对盖板二22的外端施加抵压力，进而能够克服弹簧227的作用，将盖板与导液口一14之间盖合实现两者吸合封闭，对盖板二22与导液口一14之间的落位位置进行调节。
55.如图10所示，该限位组件包括旋转盘23，旋转盘23通过旋转轴25转动连接于下排
腔81内，旋转轴25呈水平方向；旋转盘23的一侧朝向盖板二22，并通过支架232固定安装有抵压环231。抵压环231呈倾斜的圆环结构，朝向旋转盘23的端面呈倾斜状态，一侧为靠近盖板二22的近端233，另一侧为离盖板二22较远的远端234，并形成端面外周位置形成光滑过渡。
56.在调节过程中抵压环231的近端233向上旋转摆动，抵压环231与盖板二22相互靠近，即可推动盖板与导液口一14盖合。在抵压环231的远端234向上旋转摆动，抵压环231与盖板相互分离。为了保持抵压环231与盖板二22之间的抵压顺畅性，可将盖板二22的端面位置加工呈球形凸面229，进而起到顺畅导滑的作用，提高旋转盘23和抵压环231，在转动调节抵压位置时，与盖板二22的抵压顺畅性。
57.在旋转轴25与旋转盘23之间还安装有伸缩组件26，其中，伸缩组件26包括伸缩套一261和伸缩套二262，伸缩套一261与旋转盘23固定连接，伸缩套二262与旋转轴25固定连接，伸缩套一261和伸缩套二262之间相互伸缩连接，通过伸缩套一261和伸缩套二262的伸缩调节，可对抵压环231的横向位置进行调节，进而调节抵压环231与盖板二22之间的相对位置，调节抵压的深度，进而调节近端233、远端234对盖板二22的抵压情况。
58.该伸缩套一261和伸缩套二262内呈中空状，形成伸缩腔263；伸缩腔263内设置有气囊24，气囊24的两端分别与伸缩套一261、伸缩套二262的端部连接，通过气囊24的膨胀伸缩可实现伸缩组件26的伸缩，进而可对盖板二22进行推动。
59.该气囊24的位置呈偏心设置，并位于远端234对应的一侧，即如图10中的上侧位置。当气囊24膨胀前，气囊24的一侧自重大，处于下垂的状态，并带动抵压环231的近端233上移，抵压环231的近端233与盖板二22相抵，将盖板二22抵压盖合。气囊24膨胀后，气囊24的一侧浮力增加，向上漂浮，将带动抵压环231的远端234一侧上移，抵压环231的近端233将与盖板二22之间的距离增大，在弹簧227的作用下可供盖板二22顺畅打开。该气囊24通过旋转接头241连接有气管242，通过气管242与外接的气源连接，进而可实现气囊24伸缩调节。
60.在上腔室6、下腔室7平衡的情况下，上腔室6当中液态排入到下腔室7当中，液态将摸过排液腔当中的限位组件。限位组件在内部的气囊24的作用下，气囊24的一侧将向上摆动，至如图10的状态；此时，抵压环231的远端234与盖体二对应，盖板二22在弹簧227的作用下可顺畅打开。而且，此时，由于下腔室7当中的压力较小，即气囊24的外部压力较小，气囊24将更架膨胀，使得朝向盖板二22的一侧相对靠近的状态，利于在后续旋转摆动过程中，使得近端233与盖板二22之间具有更大的抵压压力，更易与推动盖板二22与导液口一14盖合。
61.在平衡管二12切断，上腔室6在罐液，下腔室7在排液的过程中，随着逐渐排液排液，排液腔当中的液位下降，限位组件将不受浮力影响。限位组件的气囊24一半边的自重更大，将向下摆动，至如图11的状态；此时，抵压端的近端233与盖体二对应，抵压环231与盖板二22相互抵压，推动盖板二22靠近导液口一14，进而方便两者进行吸合。
62.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。