一种安全联锁装置及快开门式压力容器的制作方法

文档序号:15811646发布日期:2018-11-02 22:15阅读:465来源:国知局

本实用新型涉及压力容器技术领域,尤其涉及一种安全联锁装置及快开门式压力容器。



背景技术:

快开门式压力容器广泛应用于化工、纺织、建材和医药等行业,可以向快开门式压力容器内充入天然气等气体,使快开门式压力容器的压力提高,为产品的制备提供合适的压力环境。根据TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》规定,设计快开门式压力容器时,设计者应当设置安全联锁装置,且安全联锁装置需要满足:(1)当快开门达到预定关闭部位,方能升压运行;(2)当压力容器的内部压力完全释放,方能打开快开门。

传统的快开门式压力容器的联锁装置包括压力容器,安装在压力容器上的快开门,控制高压进气管道开启或关闭以调节压力容器内压力的阀门手轮,和连接于快开门上的安全螺栓。将原料放入到压力容器后,关上快开门,插入安全螺栓,转动阀门手轮,高压气体将会喷出,压力容器内压力增加。产品制备完成后,转动阀门手轮为压力容器内降压,压力容器内的压力降到大气压后,拔出安全螺栓,打开快开门,取出产品。传统的快开门式压力容器还包括控制器和锁定机构,控制器控制锁定机构锁定或解锁快开门,从而实现了压力容器快开门的安全联锁。

但是,传统的快开门式压力容器的联锁装置存在以下缺陷,当快开门打开时,操作人员仍然能够操作阀门手轮。但当快开门打开时,一旦阀门手轮被误操作,喷出的高压气体将导致快开门操作人员及快开门附近的人员受伤,导致快开门式压力容器的安全性能差。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种安全联锁装置及快开门式压力容器,以提高压力容器的安全性能。

为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:

一种安全联锁装置,包括阀门联锁机构和控制器;

所述阀门联锁机构包括用于检测快开门式压力容器的快开门是否处于关闭状态且电连接于所述控制器的位置检测器,用于锁定或解锁阀门手轮的锁定爪,及驱动所述锁定爪锁定或解锁所述阀门手轮的第一驱动组件,所述第一驱动组件与所述控制器电连接;

在所述快开门打开时,所述第一驱动组件驱动所述锁定爪锁定所述阀门手轮。

位置检测器检测快开门处于开启状态,则控制器控制第一驱动组件,使锁定爪锁定阀门手轮,阀门手轮无法操作,进气管无法进气,有效提高了压力容器的安全性能,实现了阀门手轮的安全联锁。

作为优选,所述第一驱动组件包括设置于所述阀门手轮一侧的第一气缸,和与控制器电连接且用于调节第一气缸工作状态的第一电磁阀;所述锁定爪连接于所述第一气缸的活塞杆。

第一电磁阀与控制器电连接,当位置检测器检测到快开门处于开启或关闭状态时,控制器控制第一电磁阀排气或断气,使第一气缸的活塞杆伸出或收缩,从而实现阀门手轮的自动锁定和解锁。

作为优选,所述阀门手轮的一侧设置有工作支架,所述第一气缸固定于所述工作支架。

作为优选,所述锁定爪包括与所述第一气缸连接的连接部、与所述连接部固定的圆弧板及间隔设置于所述圆弧板上的至少两个卡爪,所述卡爪与所述阀门手轮正对设置。

作为优选,所述位置检测器为光电式位置检测器,所述光电式位置检测器设置于压力容器上。

作为优选,还包括快开门联锁机构,所述快开门联锁机构包括均与所述控制器电连接的压力传感器和快开门锁定组件,所述压力传感器能够测量所述压力容器内的压力;所述快开门锁定组件连接于压力容器的外壁,并能够锁定或解锁所述快开门。

快开门联锁机构通过压力传感器对压力容器内的压力的测量,并通过控制器分析,当压力容器内的压力小于预设值时,则控制器控制快开门锁定组件,使快开门处于解锁状态,此时才可以打开快开门;压力大于预设值后,则控制器控制快开门锁定组件,使快开门处于锁定状态。快开门联锁机构能够实现快开门的自动解锁和锁定,可以提高压力容器的安全性能。

作为优选,所述快开门锁定组件包括设置于所述压力容器上的第二驱动组件,及连接于所述第二驱动组件的挡板,所述第二驱动组件电连接于所述控制器,且驱动所述挡板运动,使所述挡板够锁定或解锁所述快开门。第二驱动组件通过控制,挡板移动,挡板锁定或解锁快开门。

作为优选,所述第二驱动组件包括第二气缸,和与控制器电连接且用于调节第二气缸工作状态的第二电磁阀,所述挡板与所述第二气缸的活塞杆连接;所述第二气缸连接于所述压力容器上。

第二电磁阀与控制器电连接,当压力传感器检测到压力容器内的压力大于或小于预定值时,第二电磁阀孔排气或断气,使第一气缸的活塞杆伸出或收缩,从而实现快开门的自动锁定和解锁。

作为优选,所述第二驱动组件为驱动电机,所述驱动电机设置于所述压力容器上且与所述控制器电连接,所述挡板与所述驱动电机的输出端连接。

为实现上述目的,本实用新型还提供了一种快开门式压力容器,包括上述的安全联锁装置。

本实用新型的有益效果:

本实用新型的安全联锁装置实现了压力容器的阀门手轮的联锁;在快开门打开时,第一驱动组件驱动锁定爪向靠近阀门手轮的方向移动并锁定阀门手轮,避免因操作人员在快开门打开时操作阀门手轮,使得高压气体喷出而导致工作人员受伤;只有当快开门处于关闭状态时,第一驱动组件驱动锁定爪向远离阀门手轮的方向移动,阀门手轮被解锁,转动阀门手轮,以实现压力容器的升压和降压。有效提高了提高压力容器的安全性能。

附图说明

图1是本实用新型中的阀门联锁机构且阀门手轮处于解锁状态的示意图;

图2是本实用新型中的阀门联锁机构且阀门手轮处于锁定状态的示意图;

图3是本实用新型中的快开门联锁机构且安全螺栓处于锁定状态的示意;

图4是本实用新型中的快开门联锁机构且安全螺栓处于解锁状态的示意。

图中:

1、阀门手轮;2、阀门联锁机构;21、锁定爪;211、卡爪;212、圆弧板;213、连接部;22、第一驱动组件;221、第一电磁阀;222、第一气缸;3、快开门联锁机构;31、挡板;32、第二驱动组件;321、第二电磁阀;322、第二气缸;4、安全螺栓。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

本优选实施例提供了一种安全联锁装置,其主要但不局限应用快开门式压力容器的联锁装置中,以实现压力容器中阀门手轮1的安全联锁,提高压力容器的安全性能。

如图1和图2所示,本实施例提供的安全联锁装置包括阀门联锁机构2和控制器;阀门联锁机构2包括用于检测快开门是否处于关闭状态且电连接于控制器位置检测器,用于锁定或解锁阀门手轮1的锁定爪21,及驱动锁定爪21锁定或解锁阀门手轮1的第一驱动组件22,第一驱动组件22电连接于控制器;在快开门打开时,第一驱动组件22驱动锁定爪21锁定阀门手轮1。

本实施例的安全联锁装置实现了压力容器的阀门手轮1的安全联锁,其中阀门手轮1用于控制高压进气管道开启或关闭,以调节压力容器内的压力;在快开门打开时,第一驱动组件22驱动锁定爪21向靠近阀门手轮1的方向移动,并锁定阀门手轮,实现阀门手轮1的锁定,使得在快开门打开的情况下操作阀门手轮1不能被操作,避免了在快开门打开时进气管道喷出高压气体,从而保障了快开门操作人员及快开门附近的人员的安全;当快开门处于关闭状态时,第一驱动组件22驱动锁定爪21向远离阀门手轮的方向移动,阀门手轮被解锁,转动阀门手轮1,以实现压力容器的升压和降压。有效提高了提高压力容器的安全性能。

阀门联锁机构2中的位置检测器为光电式位置检测器,光电式位置检测器设置于压力容器上,用于检测快开门是处于关闭状态还是开启状态。

当位置检测器检测到快开门处于关闭状态时,将信号传递给控制器控制,则控制器控制第一驱动组件22工作,使锁定爪21向远离实现阀门手轮1的方向移动,实现阀门手轮1的解锁。当位置检测器检测到快开门处于开启状态时,将信号传递给控制器控制,则控制器控制第一驱动组件22工作,使锁定爪21向靠近阀门手轮1的方向移动,并使锁定爪21卡接到阀门手轮1上,实现阀门手轮1的锁定。

本实施例中的,第一驱动组件22包括第一气缸222,和与控制器电连接且用于调节第一气缸222工作状态的第一电磁阀221。锁定爪21连接于第一气缸222的活塞杆。阀门手轮1的一侧设置有工作支架,第一气缸222连接于工作支架。具体的,工作支架位于阀门手轮1的径向的一侧,锁定爪21位于阀门手轮1的径向的一侧且与阀门手轮1正对设置。

锁定爪21包括与第一驱动气缸连接的连接部213、与连接部213固定的圆弧板212及间隔设置于圆弧板212上的至少两个卡爪211,本实施例中设置有两个卡爪211,卡爪211与阀门手轮1正对设置,第一气缸222能够驱动卡爪211卡接于阀门手轮1。工作支架、第一气缸222和锁定爪21位于阀门手轮1的径向的一侧不会影响工作人员操作阀门手轮1。

本实施例中第一气缸222为单作用弹簧复位气缸,第一电磁阀221与控制器电连接,当位置检测器检测到快开门处于开启状态时,控制器控制第一电磁阀221调节第一气缸222的工作状态,使第一气缸222的活塞杆伸出,卡爪211卡接于阀门手轮1,从而实现阀门手轮1的自动锁定。

当位置检测器检测到快开门处于关闭状态时,控制器控制第一电磁阀221调节第一气缸222的工作状态,使第一气缸222的活塞杆收缩,卡爪211远离阀门手轮1,从而实现阀门手轮1的自动解锁。

如图3和图4所示,本实施中的安全连锁装置还包括快开门联锁机构3,快开门联锁机构3包括均与控制器电连接的压力传感器和快开门锁定组件,压力传感器能够测量压力容器内的压力;快开门锁定组件连接于压力容器上,并能够锁定或解锁快开门。具体的,本实施例中快开门和压力容器上均设置有螺纹孔,快开门关闭后,安全螺栓4的一端连接到螺纹孔中,使得快开门不能被打开,本实施例中快开门锁定组件通过对安全螺栓4的锁定和解锁,从而实现快开门的锁定和解锁。锁定组件包括设置于压力容器上并电连接于控制器的第二驱动组件32,及连接于第二驱动组件32的挡板31,第二驱动组件32能够驱动挡板31运动,使挡板31锁定或解锁安全螺栓4。

本实施例中安全螺栓4的一端连接到螺纹孔中后,第二驱动组件32驱动挡板31运动,使挡板31位于安全螺栓4沿其中心轴线方向的一侧,从而解锁安全螺栓4,或使挡板31位于安全螺栓4未连接到快开门的一端,且与安全螺栓4相对设置,从而锁定安全螺栓4。

第二驱动组件32包括第二气缸322,和与控制器电连接且用于调节第二气缸322的工作状态的第二电磁阀321,挡板31与第二气缸322的活塞杆连接,第二气缸322连接于压力容器上。

第二电磁阀321与控制器电连接,当压力传感器检测到压力容器内的压力大于预定值时,第二气缸322驱动挡板31移动至安全螺栓4未连接到快开门的一端,且与安全螺栓4相对设置,使安全螺栓4不能从快开门内取出,从而实现安全螺栓4的自动锁定。具体的,压力的预设值稍大于一个标准大气压,且在此压力下打开快开门不会对工作人员造成伤害。

当压力传感器检测到压力容器内的压力小于预定值时,第二电磁阀321断气,弹簧复位,第一气缸222的活塞杆收缩,使挡板31移动至安全螺栓4的轴向的一侧,从而实现安全螺栓4的自动解锁。

第二驱动组件32也可以为驱动电机,驱动电机设置于压力容器上且与控制器电连接,挡板31与驱动电机的输出端连接。

本实施例的自动联锁装置安全联锁装置实现了快开门的自动锁定和解锁,只有当压力低于预设值时,快开门才可以打开;只有当快开门处于关闭状态时,阀门手轮1才能够被转动,实现压力容器的升压和降压。有效提高了提高压力容器的安全性能,可避免工作人员的误操作。

本实施例中的安全连锁装置的工作过程为:

如1所示,位置检测器检测快开门是否关闭,如果快开门处于关闭状态,位置检测器将信号传递给控制器,控制器控制第一电磁阀211调节第一气缸222的工作状态,使第一气缸222驱动锁定爪21向远离阀门手轮1的方向移动,阀门手轮1处于解锁状态,转动阀门手轮1,向压力容器内充入保护气体。

如3所示,压力传感器检测压力容器内的压力大于预设值时,控制器控制第二电磁阀321调节第二气缸322的工作状态,使第二气缸322驱动挡板31与安全螺栓4相对设置,安全螺栓4处于锁定状态,此时安全螺栓4不能拔出,快开门无法打开。

如4所示,生产过程完成后,压力容器开始降压,压力传感器检测压力容器内的压力小于预设值时,控制器控制第二电磁阀321调节第二气缸322的工作状态,使第二气缸322驱动挡板31位于安全螺栓4的轴向的一侧,安全螺栓4处于解锁状态,此时安全螺栓4可以被拔出,安全螺栓4拔出后快开门可以被打开。

如2所示,快开门被打开后,位置检测器将信号传递给控制器,控制器控制第一电磁阀211调节第一气缸222的工作状态,使第一气缸222驱动锁定爪21卡接到阀门手轮1上,阀门手轮1处于锁定状态。

本实施例还提供了一种快开门式压力容器,其采用了以上述的安全联锁装置。

显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

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