用于收集管道中积聚的空气的装置的制作方法

本公开涉及一种通过具有一定尺寸的孔将空气收集到空气收集管中的装置，其中，当在发电厂的安全相关的系统的管道或一般管道中发生气体积聚时，由于在空气产生过程中空气层附近的压力变化，具有弹性的隔膜式止回阀被打开。

背景技术：

到目前为止，在国内，存在与安全相关的系统的管道中的气体积聚问题相关的安全问题，并已经通过研究项目提供了解决方案和管理计划。其中，已经开发了当管道中的气体长期积聚时监测管道中的水位的技术或测量管道中的气体积聚量方面的方法。

关于这些当前问题，本公开描述了一种收集管道中的空气并利用不同途径、实施方法和目的来测量空气量的方法，以通过不同于水位监测的方法解决当前问题。

在发电厂的情况下，当空气连续地积聚在包括管道的系统中时，可能会降低发电厂的安全相关系统的管道中的安全性。甚至在一般系统中，可能会导致功能恶化效应。本公开提供了一种方案，来通过接近与空气积聚相关的现象，以与迄今为止开发的方法不同的方法解决当空气在管道中发生积聚时的问题。

本公开的目的是提供一种从管道中移除和收集空气的原理以及一种用于当收集的空气积聚到一定水平时排出收集的空气的装置，以防止在安装到管道中之后的空气积聚。此外，本公开中采用的隔膜式止回阀是在本公开的装置配置中的重要因素，其是本公开中开发的另一个核心因素。

作为在本公开中要实现的那些，描述了部件和想法以便更好地理解它们，并且本公开的有效优点和特征将被描述。

韩国专利公开No.10-2012-0000057公开了一种用于在电解过程中收集气体的装置和方法，以及韩国专利公开No.10-2012-0028894公开了一种在发酵过程中收集碳的改进方法。这些不同于本公开的核心内容“使用隔膜式止回阀收集管道中的空气的装置”的技术特征和效果。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供一种装置，该装置能够收集空气并当空气积聚到一定量时移除收集的空气，以防止空气积聚在管道和核电站中。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于收集管道中的空气的装置，该装置安装在管道的一侧：包括收集管，其设置在管道一侧以收集管道中的空气；隔膜式止回阀，其设置在收集管下方并且被配置为当所述管道中存在的空气层破坏了压力平衡时进行操作；以及收集空气存储单元，其被配置为储存通过隔膜式止回阀和收集管的空气。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于收集管道中的空气的装置，其中，当由于管道中的空气层和在隔膜的孔中形成的细凹痕产生的压力波动引起空气进入而产生压力差时，隔膜式止回阀的弹力被驱动，当通过弹力打开止回阀时，管道中的空气可以经由止回阀进入收集空气存储单元。

根据本公开的另一个方面，提供了一种用于收集管道中的空气的装置，其中隔膜式止回阀通过穿透管壁设置在管道的内壁和外壁之间。

有益效果

根据本公开，无需对安全相关的系统或一般系统的管道中的气体积聚采取任何特殊措施，当管道中产生空气时，空气被移除并收集，并显示被收集的空气量，当通过收集器连续收集空气时，可以连续地确保发电厂的安全性且可以不引起功能恶化效应。

附图说明

图1是根据本公开的安装在管道一侧的用于空气收集的隔膜式止回阀的侧视图；

图2是根据本公开的安装在管道一侧的用于空气收集的隔膜式止回阀的仰视图；

图3是图1所示的隔膜式止回阀的放大图；

图4是根据本公开的空气收集器的整体结构图，其中在图4的右侧示出了隔膜式止回阀的打开状态和关闭状态；

图5是本公开的装置被安装在充满水的管道上的概念图；

图6示出了由附图标记51指示的“中间”部分；

图7示出了由附图标记61指示的“低”部分。

具体实施方式

一种用于收集管道中的空气的装置，该装置安装在管道的一侧，可包括：收集管，其设置在管道一侧以收集管道中的空气；隔膜式止回阀，其设置在收集管下方并且被配置为当所述管道中存在的空气层破坏了压力平衡时进行操作；以及收集空气存储单元，其被配置为存储通过隔膜式止回阀和收集管的空气。

以下呈现了用于实现本公开的详细内容。

隔膜式止回阀的形状或整个系统或装置的配置方法在本公开中作为示例示出，并且与其类似的形状或本公开的原理可以被解释为包括在本申请的权利要求中。

本公开描述了一种通过具有一定尺寸的孔将空气收集到空气收集管中的装置，其中，当在发电厂的安全相关的系统的管道或一般管道中发生气体积聚时，由于在空气产生期间空气层附近的压力变化，具有弹性的隔膜式止回阀被打开。

本公开描述了一种装置，其将管道中产生的空气引向空气收集管，并通过使用具有弹性的金属材料制成的隔膜式止回阀被打开或关闭的特征，将空气存储在收集空气存储单元中，。

隔膜式止回阀的特征在于圆的环形隔膜，具有易弯曲的弹性，并且在其边缘形成有椭圆形的孔。理想的是，孔的形状或孔的数量是这样的：孔的面积占据隔膜的全部面积的约45％以内。当隔膜的弹性被适当地保持时，这样的面积比保持与收集管至少3mm至约5mm的间隔。当间隔被保持时，隔膜式止回阀被打开。适当的响应于当空气进入管道时产生的压力差，隔膜被打开。当隔膜式止回阀被打开时，即空气通过管道时，空气通过隔膜的孔逸入空气收集管中。此外，逸出的空气被限制在管道上方的收集空气存储单元中。

管道上方的收集空气存储单元通常充满水，从而防止空气在其上侧流动。

因为当在管中形成一定压力时，隔膜边缘的孔所占据的面积为至少1/4或更小，因此具有易弯曲的弹性的隔膜式止回阀以非常快的速度关闭。在这种状态下，隔膜式止回阀可以保持关闭状态。通常，当没有形成空气并且管道中的压力在管道的操作范围内时，即，空气没有产生时，隔膜式止回阀可以连续地保持在关闭状态。

本公开的方法可以概括为四个步骤。第一步是启动发电厂的驱动和操作/系统。当在初始注水后对管道施加压力时，隔膜式止回阀由于流体压力增加效应而保持自动关闭状态。

第二步是通过以下行为发挥隔膜的弹性：当流体在压力下流动时，空气层被包含在流体中或空气在流体中产生，从而通过空气层产生压力变化，并且压力平衡被隔膜式止回阀边缘的孔破坏以及空气层的空气通过边缘处的孔和隔膜内非常小的孔(直径约1mm至约3mm)进入。由于隔膜的弹性的即时恢复，因此空气来自管道。优选地，该直径为约2mm。

第三步是通过空气收集管将来自管道的空气收集到收集空气存储单元中。

第四步是通过收集空气存储单元的排放孔排放收集在收集空气存储单元中的空气。

下面描述该装置的结构和工作原理。

图1是空气收集管和隔膜式止回阀的侧视图。图2是表示从底部观察的示出形状的整体结构图。图3是从底部观察隔膜式止回阀的隔膜的放大图，用于解释隔膜的面积和孔的面积。图4示出了包括空气收集器的装置，其中在图4的右侧，示出了隔膜式止回阀的打开状态和关闭状态。图5是本公开的装置被安装在充满水的管道上的概念图，这是一个概念性的视图，示出了通过操作期间的压力，当隔膜式止回阀被关闭时空气层通过管道时，隔膜式止回阀打开以移除空气。

图1示出了装置的组成元件的布置，示出了核心因素的基本结构。如图1所示，该装置包括收集管11，其通过隔膜式止回阀将空气引向收集空气存储单元。该装置包括由具有弹性的金属材料制成的隔膜式止回阀12。当图1的隔膜式止回阀12打开时，隔膜式止回阀12可以与空气收集管保持约3mm至约5mm的非常小的间隔。通过弹力的打开可以将管道的上侧中的空气移除到外部。图2示出了为了配合收集管的直径，从底部凸起的图1的隔膜式止回阀。在止回阀中具有弹性的隔膜的作用在概念上是非常重要。隔膜的面积比孔的面积大约55％或更多。因此，当压力增加或施加系统压力时，由于隔膜的面积大于孔的面积，所以隔膜可以快速且容易地关闭。在正常操作期间，因为隔膜在一个面积中接收的压力大于孔的该面积接收的压力，因此系统的一般压力总是允许隔膜被关闭的，并且因此隔膜可以适当地在管道和外部之间充当界面的角色。而且，当空气层通过时，压力平衡可能会破坏。此时，空气通过孔进入并因此隔膜的弹力被驱动。因此，隔膜式止回阀在空气通过时保持打开状态，从而移除空气。

图3是从底部突出的隔膜式止回阀的放大图。在图3中，附图标记21表示隔膜式止回阀的隔膜区域。隔膜不仅形成管道和收集管/空气收集器之间的边界，而且在正常操作期间还从管道中移除空气收集器的空气，或者使普通操作员能够定期检查和处理空气排放，并且作为系统的边界去防止管道的系统水直接进入空气收集器。

在图3中，附图标记22表示位于隔膜边缘的大孔和位于空气收集管内径周围的非常小的孔(直径约2mm或更小)。根据设计，与隔膜的面积相比，孔的整个面积理想地约为45％，以在系统的正常操作期间保持关闭状态。特别是，在小孔中形成的细凹痕。当水通过管道时，由于表面张力，水不会对细凹痕产生反应。然而，当空气从中通过时，空气可以通过细凹痕非常快速地进入关闭的隔膜。当空气通过时，通过上述效果，由于来自关闭隔膜的空气，压力的波动可能会破坏压力平衡。这可以提供驱动力以根据隔膜的弹力打开止回阀。管道中产生的空气容易地被移除到收集管中。在图3中，附图标记23表示在上侧投射的收集管的大内径的线，附图标记24表示在直接接触隔膜的区域中的下侧投射的收集管的小内径的线。

图4示出了操作时装置的整个配置。在图4中，附图标记31、32、33和34示出了形成整体装置的部件，附图标记35和36示出了当打开和关闭时隔膜式止回阀的放大视图。

图5示出了在本公开中实施的用于空气收集/空气测量和排放的系统的装置的应用。

图5示出了当建立一体的装置时的概念和操作，包括图1和4中描述的所有功能。当如图4中所示配置装置时，该装置被安装在管道中。当装置被安装在管道中时，形成对应于图5中的“高”形状。在图5中，附图标记41、42和43表示对应于“高”的部分。如图5所示，当通过穿过管壁安装隔膜式止回阀位于管道的内壁和外壁之间时，在管道中空气积聚期间的空气的收集和排放的准备完成。在图6中，附图标记51表示“中间”部分。管道内部充满水，隔膜式止回阀由于系统操作的压力而被关闭。

隔膜作为系统和外部之间的边界。在图7中，附图标记61表示对应于“低”的部分。当空气通过管道时，空气通过管道中的空气层产生的压力波动和形成在隔膜孔内的细凹痕进入，因此压力平衡(当产生压力差时)被破坏并且隔膜式止回阀的弹力被驱动，从而通过弹力止回阀被打开。因此，管道中的空气通过止回阀进入到收集空气存储单元，从而空气被移除。待移除的空气通过隔膜式止回阀的开孔从管道的上侧逸出，并收集在上侧的收集空气存储单元中。通过检查刻度，在适当的时间将收集到一定量的空气排放一些。

管道内部充满水，隔膜式止回阀由于系统操作的压力而关闭，并作为系统和外部之间的边界。在图7中，止回阀存在的部分是对应于“低”的部分。当空气通过管道时，空气通过空气层产生的压力波动和隔膜孔内形成的细凹痕进入，从而压力平衡被破坏并且隔膜式止回阀的弹力被驱动且止回阀被打开，从而排出管道中的空气。移除的空气是管道上侧的空气，其通过隔膜式止回阀的开孔并被收集在上侧的收集空气存储单元中。

通过检查收集空气存储单元上标记的刻度并且当该量高于设定的刻度时，排出收集空气存储单元中收集的一些空气。

工业应用

本公开具有非常高的工业实用性，因为本公开提供了一种通过具有一定尺寸的孔将空气收集到空气收集管中的装置，其中当在发电厂的安全相关的系统的管道或一般管道中发生气体积聚时，由于在空气产生期间空气层附近压力的变化，具有弹性的隔膜式止回阀被打开。因此，当连续收集空气时，连续确保了发电厂的安全性并且不会引起功能劣化的效果。