一种稀油密封型煤气柜
技术领域
本实用新型涉及煤气储罐领域。
背景技术
储气量是煤气柜安全运行的重要参数，运行管理中要求储量不大于额定储量的90％，不低于额定储量的10％，此即煤气柜安全容量。高于或低于规定值即为超限。
稀油密封型煤气柜主要由柜底板、柜体、活塞及密封装置、带中心通风气楼的穹形柜顶、支撑、立柱和回廊组成。在圆柱形柜体内装有一个能上下移动的活塞，煤气由气柜底部进出，储存在由底板、侧板和活塞所组成的空间内。通过在活塞上加配重的方法，可使气柜内储存的煤气达到所需要的工作压力。当厂区煤气总管内的煤气量增多，煤气总管压力大于气柜工作压力时，煤气就进入气柜，推动活塞上升；当煤气总管压力低于气柜压力时，活塞下降将煤气送入厂区管网。这样煤气柜就起到了自动平衡全厂煤气管网压力的作用，有利于煤气用户的稳定燃烧。
为防止活塞在上下移动时泄漏煤气，在活塞与侧壁之间设有密封装置。密封装置的油沟(即活塞油沟)内，保持一定高度的密封油，从而起到密封煤气的作用。密封油是自身密闭循环使用的，从而保证了洗油密封型煤气柜能长期、稳定地运行。
为保证煤气柜安全运行，防止活塞超高位限甚至冒顶(活塞撞击柜顶)事故，稀油密封型气柜设有柜前和柜体两套放散装置。以20万m3稀油密封型气柜为例(如图1所示)，该型气柜为多边形圆柱体，外接圆直径53.629m，总高106.68m，活塞行程89.56m，气柜进/出口(共用)管设有1#阀、2#阀，其中1#阀为切断阀，用于隔断煤气柜与厂区管网通道，2#阀为调节阀，用于调节气柜进、出气量；柜前放散管与气柜进/出口管直联，接口在1#、2#阀之间，设有3阀、4#阀门，其中3#阀为柜前放散切断阀、4#阀为放散量调节阀。运行过程中，4只阀门均处于“自动”状态。气柜储量大于18万m3，1#自动关闭、3#阀自动打开；储量继续上升，大于19万m3，同时管网压力大于柜内压力0.2kPa，4#阀自动打开，将柜内煤气排出，储量降至安全储量后关闭。为防止因1#、3～4#阀因仪控、电气故障拒动，发生活塞超高位和冒顶事故，在气柜侧板上部设有6根350mm*350mm方形放散管，当储量达20万m3，活塞上升达到方形放散管接口下沿时，柜内煤气就会由此排出，以使气柜安全运行。
上述保安措施存在明显缺陷，威胁气柜安全运行及人身安全：
1、1#、3～4#阀可能因仪控、电气故障拒动，造成储量超限且超限煤气不能及时排出。
2、柜体放散在1#、3～4#阀功能失效时才会启用，当气柜储量超限，活塞高度达到放散管口时：
a)密封油会随着气流快速带出，造成周边油污遍地、湿滑，严重污染环境的同时，还可能造成人员摔跌；
b)密封油损失会使活塞油沟油位快速下降，活塞与柜体板之间的密封失效，导致煤气外溢到活塞上部，遇火花极易发生燃爆事故；
c)6只350mm*350mm管口通道截面仅有0.26m2，远低于气柜DN2200进/出口主管的6.91m2，流通能力不足，1#、3～4#阀功能失效时，不足以避免活塞冒顶事故。
显然，目前的稀油密封煤气柜柜前、柜体放散装置作为防止气柜超高位限甚至冒顶事故的保安设备存在明显不足。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是实现一种简单、可靠的稀油密封型煤气柜储量超高限判定与处理装置，替代柜体放散功能，提高防止气柜超高位限甚至冒顶事故的保安水平。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种稀油密封型煤气柜，煤气柜由柜体、柜顶、柜底板构成存储煤气的空间，所述柜体内设有沿柜体内壁竖直方向运动的活塞，所述柜底板连接煤气管，所述煤气管连接煤气总管，所述煤气管由煤气柜向煤气总管方向依次设有2#阀门和1#阀门，所述1#阀门和2#阀门之间的煤气管与柜前放散管连通，所述煤气柜与2#阀门之间的煤气管与连通管一端连接，所述连通管的另一端连接柜体放散管，所述连通管上设有5#阀门，所述5#阀门通过信号线连接用于驱动5#阀门开关的处理器的信号输出端，所述柜体内壁位于活塞行程上限位置设有第一接近传感器，所述第一接近传感器通过信号线连接处理器的信号输入端。
所述第一接近传感器的下方设有固定在柜体内壁上的第二接近传感器，所述第二接近传感器通过信号线连接处理器的信号输入端。
所述第一接近传感器设有三个且设置在柜体内相同的高度位置，所述第二接近传感器也设有三个且设置在柜体内相同的高度位置。
所述柜前放散管上设有3#阀门和4#阀门，所述3#阀门和4#阀门在柜前放散管与煤气管连接端，以及柜前放散管与连通管连接位置之间。
本实用新型取消柜体放散，新增旁通放散管，利用接近传感器检测活塞位置超高限，为防止接近传感器等仪控、电气部件故障造成误判、阀门误动作，设置了三个接近开关配个接收信号，这样在控制上进行优化，如控制上设定为至少接收到2只接近传感器信号，才触发保护联锁。
紧急放散装置阀门选择与1#、3～4#阀门不同的动力源，如气动，可以确保断电情况阀门动作，另外，改进后的煤气柜日常维护量极低，只需利用定期进柜检查的时机测试信号即可确认、保证其灵敏、可靠性。本发明与柜前放散共同完成煤气柜储气量超高限的判定和处理控制，确保气柜储量不超限。
因此，本发明具备以下优点：
1、提供了一种可靠的煤气柜紧急放散装置，解决了1#、3～4#阀因仪控、电气故障拒动，造成储量超限且超限煤气不能及时排出的问题；
2、有效解决了柜体放散时密封油夹带出造成污染环境和地面湿滑、威胁作业人员安全的问题；
3、有效解决了柜体放散时活塞油沟油位下降，活塞与柜体板之间的密封失效，煤气外溢到活塞上部，遇火花极易发生燃爆事故的问题；
4、结构简单可靠、费用很小、维检方便，经久耐用；
5、检验方便，仅需用小块金属片慢慢接近接近传感器，观察计算机监控画面状态显示、报警是否正常即可。；
6、经济性很好。
附图说明
下面对本实用新型说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为现有技术煤气柜结构示意图；
图2为本实用新型煤气柜结构示意图；
上述图中的标记均为：1、柜体；2、煤气管；3、柜前放散管；4、柜体放散管；5、连通管；6、第一接近传感器；7、第二接近传感器；8、处理器；9、显示报警单元。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
如图2所示，煤气柜由柜体1、柜顶、柜底板构成存储煤气的空间，柜顶取消柜体放散管4，柜体1内设有沿柜体1内壁竖直方向运动的活塞，所述柜底板连接煤气管2，为了控制活塞的行程，避免事故，在柜体1内壁位于活塞行程上限位置设有第一接近传感器6，并且在其下方的固定在柜体1内壁上的第二接近传感器7，如第一接近传感器6在固体内气体为19.0万m3时，活塞对应的柜体1板上位置，第二接近传感器7在固体内气体为18.5万m3时，活塞对应的柜体1板上位置，第一接近传感器6作为触发元件，第二接近传感器7用于关闭触发后的动作，为了保证其工作可靠性，第一接近传感器6设有三个且设置在柜体1内相同的高度位置，第二接近传感器7也设有三个且设置在柜体1内相同的高度位置，并且3只接近传感器360°平均分布。
煤气管2连接煤气总管，煤气管2由煤气柜向煤气总管方向依次设有2#阀门和1#阀门，1#阀门和2#阀门之间的煤气管2与柜前放散管3连通，煤气柜与2#阀门之间的煤气管2与连通管5一端连接，连通管5的另一端连接柜体放散管4，柜前放散管3上设有3#阀门和4#阀门，3#阀门和4#阀门在柜前放散管3与煤气管2连接端，以及柜前放散管3与连通管5连接位置之间，连通管5上设有5#阀门。
上述四个阀门原本具有一个驱动装置，即处理器8，可以为处理器8增设一个端口用于控制5#阀门，5#阀门通过信号线连接用于驱动5#阀门开关的处理器8的信号输出端，第一接近传感器6通过信号线连接处理器8的信号输入端，第二接近传感器7通过信号线连接处理器8的信号输入端，用于将信号输送至处理器8。
原1#阀门-4#阀门工作原理不变，气柜储量正常运行在2万-18万m3范围内，并与活塞运行速度、柜内压力、进出气管压力、储量进行联锁，实现气柜的自动吞吐，稳定管网压力。运行过程中，4只阀门均处于“自动”状态。气柜储量大于18万m3，1#自动关闭、3#阀自动打开；储量继续上升，大于19万m3，同时管网压力大于柜内压力0.2kPa，4#阀自动打开，将柜内煤气排出，储量降至安全储量后关闭。
活塞随煤气吞吐上下运动，接近传感器通过控制电缆接入处理器8，工作电源取自控制系统直流信号电源。当活塞分别运行到接近传感器位置时，活塞与接近传感器产生物理感应，接近传感器将感应信号转换成电信号，经过电路的放大处理产生一个开关量信号给处理器8。控制器还可以配有显示报警单元9，在显示报警单元9中显示、报警、控制5#阀。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。
