載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法及裝置的製作方法

2023-05-18 20:01:56

專利名稱：載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種壓力容器的密封方法及其專用裝置，具體地說， 是一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法及裝置。
背景技術：
甲板減壓艙、陸用減壓艙、醫用高壓氧艙等多種載人壓力容器 已在醫院、軍隊、救撈、海上石油鑽探等許多領域得到廣泛使用。載人壓力容 器內一旦發生火災，消防系統應立即啟動，作為消防系統主要部分的壓力水罐 應立即向載人壓力容器提供用於滅火降溫的高壓水汽。而當壓力水罐裡的水用 完後或接近用完時，必須立即切斷水罐通向載人壓力容器的管路，以防罐內驅 動氣源壓向載人壓力容器，造成更加嚴重的後果。
因此，如何能夠準確判斷壓力水罐中消防水用完或接近用完並自動關閉系 統是該系統的關鍵，也就是說選擇一種怎樣的壓力環境下液位跟蹤控制方法對 該系統的安全性能和可靠性至關重要。
目前，該系統(包括產品行業標準)大部分只要求火災時消防系統能夠及 時啟動，系統並沒有其他功能。水罐裡的水用完後(或接近用完)，讓系統馬上 停止工作是十分必要的。
一小部分製造商為了達到這個目的，有的採用在水灌
內安裝電子傳感器，以此控制管路上的電磁閥；有的結合灌內壓力，根據經驗 判斷灌內水位並手動關閉閥門。由於該系統是用於完成安全防範性功能，往往 因為電子傳感器耐壓耐潮性能的不足，以及電磁闊門不經常動作而帶來的可靠 性差等原因，導致這些辦法(方案)安全性、可靠性大打折扣，而且成本高。
公開號為CN2卯2342的中國發明專利公幵了"一種用於載人壓力容器的細 水霧滅火系統"，該系統消防水罐的出水口設置有浮球閥，可以實現無水自
動關閉功能，以防止防水罐內的氣體進入載人壓力容器造成二次事故。但該專 利說明書、權利要求書和說明書摘要等文字記述材料中並沒有公開所述浮球閥 的形狀、構造、安裝方式、與其它部件的連接方法等內容，從其說明書附圖中 也無從得知。另外，裝入消防水罐內的浮球閥如果與消防水罐內壁連接，在需 要對浮球閥清洗、維護、更換時取出會是一個很大的難題
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，提供一種結構簡單，故障率低， 安全可靠，製造成本低的載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法及裝 置，用以克服現有技術的不足。
本發明的技術方案如下
一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法，其特徵在於在壓 力水罐內設置一空心結構的浮漂閥芯，其隨壓力水罐內水位上下漂浮；當壓力 水罐中消防水用完或接近用完時，浮漂閥芯在重力和壓力水罐內外壓差的作用 下與壓力水罐底部的閥口接觸並壓緊閥口；所述浮漂閥芯的頂面或者上部開設 有浮漂閥芯平衡孔，用於確保浮漂閥芯內的壓力與壓力水罐腔內壓力平衡。
在壓力水罐腔內設置一與壓力水罐同軸的導向管，浮漂閥芯懸浮在導向管 內；浮漂閥芯端面尺寸小於導向管內腔橫截面，而大於圓形閥口的內圓截面； 在導向管上開設有導向管平衡孔，該導向管平衡孔的位置高於壓力水罐的水位 閥。
一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉裝置，包括帶有加氣閥、 加水閥和水位閥的壓力水罐，其特徵在於在壓力水罐底部設置有法蘭面互相 連接的下外法蘭和下內法蘭，下外法蘭和下內法蘭的法蘭頸均與壓力水罐同軸 設置；其中，下內法蘭的法蘭頸內腔為閥口即壓力水罐的壓力水出口；下外法 蘭深入到壓力水罐腔內的法蘭頸上開設有進水孔；在壓力水罐腔內設置
有與壓力水罐同軸的導向管，導向管下端與下外法蘭的法蘭頸上端連接；在導
向管上開設有導向管平衡孔，該導向管平衡孔的位置高於水位閥；在導向管內
安裝有圓柱筒狀的浮漂閥芯，其端面尺寸小於導向管內腔橫截面，而大於下內 法蘭的法蘭頸內腔橫截面；在浮漂閥芯的頂面或上部開設有浮漂閥芯平衡孔。
在壓力水罐頂部安裝有帶法蘭蓋的上法蘭，導向管上端與上法蘭的法蘭頸 深入到壓力水罐腔內的部分相連。 本發明具有以下特點
(1) 、浮漂閥芯的位置可隨壓力水罐內水位的變化而變化，當水位降到設 定位置，浮漂閥芯密封面與閥口貼合，並在罐內外壓差的作用下達到關閉系統 的目的。結構簡單，維護簡便；可靠性高，使用壽命長。
(2) 、浮漂閥芯在導向管的導向作用下，隨壓力水罐內液位作上下直線浮 動，其運動軌跡與壓力水罐軸線重合。 一方面，可以確保在壓力水罐中消防水 用完或接近用完時，浮漂閥芯準確封閉閥口；另一方面，避免了浮漂閥芯與壓
力水罐的連接，而由於壓力水罐內壁構造複雜，將其與浮漂閥芯連接是一件非 常困難的事情，而且在需要清洗、維護、更換浮漂閥芯時，將與壓力水罐內壁 連接狀態浮漂閥芯取出也非常困難。
(3) 、本發明在壓力水罐頂部設置有上法蘭，取下該法蘭後可以方便地將
導向管和浮漂閥芯取出，進行清洗、維護、更換。
(4) 、在導向管和浮漂閥芯的上端均開設有用於平衡氣壓的平衡孔，使壓
力水罐內腔壓力、導向管內腔壓力和浮漂閥芯內腔壓力三者均衡。對導向管和 浮漂閥芯的承壓能力要求很低，從而拓寬了它們的材料選擇面，並降低了製造 成本，提高了它們的安全可靠性和使用壽命。這是因為在壓力水罐高壓環境下， 普通的封閉浮球閥一般無法承受環境壓力易於變形，而開口浮球閥則起不到封 閉作用。
(5)、兩處氣壓平衡孔的位置選擇也是本發明的關鍵技術，其巧妙之處在 於，它們既起到平衡氣壓的作用，又不會進水。 附困說明圖l是本發明的結構示意圖。 圖2是水已加到設定位置時的狀態示意圖。
圖3是浮漂閥芯在重力和壓差的作用下與閥口接觸並壓緊時的狀態示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例進一步說明本發明。 本發明的方法是，在壓力水罐內設置一空心結構的浮漂閥芯，其隨壓力水 罐內水位上下漂浮；當壓力水罐中消防水用完或接近用完時，浮漂閥芯在重力 和壓力水罐內外壓差的作用下與壓力水罐底部的閥口接觸並壓緊閥口；所述浮 漂閥芯的頂面或者上部開設有浮漂閥芯平衡孔，用於確保浮漂閥芯內的壓力與 壓力水罐腔內壓力平衡。
在壓力水罐腔內設置一與壓力水罐同軸的導向管，浮漂閥芯懸浮在導向管 內；浮漂閥芯端面尺寸小於導向管內腔橫截面，而大於圓形閥口的內圓截面；
在導向管上開設有導向管平衡孔，該導向管平衡孔的位置高於壓力水罐的水位閥。
如

圖1所示，本發明裝置的實例包括帶有加氣閥2、加水閥6和水位閥8的 壓力水罐l。加氣閥2用於給壓力水罐1加壓，加水閥6用於向壓力水罐1補添 消防水。水位閥8的作用是，加水時打開，當水加到罐體容積的1/2處時，水從 此閥流出，說明水已加到設定位置，此時關閉水位閥(此狀態見圖2)。
在壓力水罐1底部設置有法蘭面互相連接的下外法蘭11和下內法蘭12，下 外法蘭11和下內法蘭12的法蘭頸均與壓力水罐1同軸設置。其中，下內法蘭 12的法蘭頸內腔為閥口 10即壓力水罐1的壓力水出口，該閥口 IO通過噴淋控
制閥13連接載人壓力容器。下外法蘭11固定於壓力水罐1底部，其深入到壓 力水罐1腔內的法蘭頸上開設有進水孔14。當噴淋控制閥13打開時，壓力水罐 1內水在氣壓的作用下從進水孔14流入閥口 10，經管路進入載人壓力容器。
在壓力水罐1腔內設置有與壓力水罐1同軸的導向管7。導向管7用於確保 浮漂閥芯9的設計運動軌跡，使得浮漂閥芯9可以準確地落在閥口 IO正上方， 如圖3所示。該導向管7上端與安裝在壓力水罐1頂部的上法蘭3的法蘭頸深 入到壓力水罐1腔內的部分相連，下端與下外法蘭11的法蘭頸上端連接。上法 蘭3的上端連接有法蘭蓋4。在導向管7上開設有導向管平衡孔5，用於確保導 向管7內壓力與壓力水罐1腔內壓力平衡。該導向管平衡孔5的位置高於水位 閥8。
在導向管7內安裝有圓柱筒狀的浮漂閥芯9，其端面尺寸小於導向管7內腔 橫截面，而大於下內法蘭12的法蘭頸內腔橫截面。在浮漂閥芯9的頂面開設有 浮漂閥芯平衡孔15，用於確保浮漂閥芯9內的壓力與導向管7內及壓力水罐1 腔內壓力平衡。也可在浮漂閥芯9的上部開設浮漂閥芯平衡孔15，所述上部指 當壓力水罐1內水浮起浮漂閥芯9時沒有浸在水中的部位。
使用中，隨著壓力水罐1內消防水的消耗，水位下降，罐內壓力降低，當 達到圖3所示狀態時，浮漂閥芯9在重力和壓差的作用下與閥口 10接觸並壓緊， 避免了因罐內氣體在殘餘壓力1/2&的作用下繼續流向載人壓力容器內帶來得嚴 重後果。
權利要求
1、一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法，其特徵在於在壓力水罐內設置一空心結構的浮漂閥芯，其隨壓力水罐內水位上下漂浮；當壓力水罐中消防水用完或接近用完時，浮漂閥芯在重力和壓力水罐內外壓差的作用下與壓力水罐底部的閥口接觸並壓緊閥口；所述浮漂閥芯的頂面或者上部開設有浮漂閥芯平衡孔，用於確保浮漂閥芯內的壓力與壓力水罐腔內壓力平衡。
2、 如權利要求1所述的載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法， 其特徵在於在壓力水罐腔內設置一與壓力水罐同軸的導向管，浮漂閥芯懸浮 在導向管內；浮漂閥芯端面尺寸小於導向管內腔橫截面，而大於圓形閥口的內 圓截面；在導向管上開設有導向管平衡孔，該導向管平衡孔的位置高於壓力水 罐的水位閥。
3、 一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉裝置，包括帶有加氣閥 (2)、加水閥(6)和水位閥(8)的壓力水罐(1)，其特徵在於在壓力水罐 (1)底部設置有法蘭面互相連接的下外法蘭(11)和下內法蘭(12),下外法蘭(11)和下內法蘭(12)的法蘭頸均與壓力水罐(1)同軸設置；其中，下內 法蘭(12)的法蘭頸內腔為閥口 (10)即壓力水罐(1)的壓力水出口；下外法 蘭(11)深入到壓力水罐(1)腔內的法蘭頸上開設有進水孔(14);在壓力水罐 (1)腔內設置有與壓力水罐(1)同軸的導向管(7)，導向管(7)下端與下外 法蘭(11)的法蘭頸上端連接；在導向管(7)上開設有導向管平衡孔(5)，該 導向管平衡孔(5)的位置高於水位閥(8);在導向管(7)內安裝有圓柱筒狀 的浮漂閥芯(9)，其端面尺寸小於導向管(7)內腔橫截面，而大於下內法蘭(12) 的法蘭頸內腔橫截面；在浮漂閥芯(9)的頂面或上部開設有浮漂閥芯平 衡孔(15)。
4、如權利要求3所述的載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉裝置， 其特徵在於在壓力水罐(1)頂部安裝有帶法蘭蓋(4)的上法蘭(3),導向 管(7)上端與上法蘭(3)的法蘭頸深入到壓力水罐(1)腔內的部分相連。
全文摘要
本發明是一種載人壓力容器用消防壓力水罐液位跟蹤封閉方法及裝置，在壓力水罐內設置一空心結構的浮漂閥芯，其隨壓力水罐內水位上下漂浮；當壓力水罐中消防水用完或接近用完時，浮漂閥芯在重力和壓力水罐內外壓差的作用下與壓力水罐底部的閥口接觸並壓緊閥口；所述浮漂閥芯的頂面或者上部開設有浮漂閥芯平衡孔，用於確保浮漂閥芯內的壓力與壓力水罐腔內壓力平衡。浮漂閥芯的位置可隨壓力水罐內水位的變化而變化，當水位降到設定位置，浮漂閥芯密封面與閥口貼合，並在罐內外壓差的作用下達到關閉系統的目的。
文檔編號F16K21/16GK101357256SQ200810139590
公開日2009年2月4日 申請日期2008年8月22日 優先權日2008年8月22日
發明者張建林, 李少寧, 王偉波, 高文忠 申請人:高文忠