防击穿装置及防击穿排水器
技术领域
本发明涉及排水器技术领域，更具体地说，涉及一种防击穿装置及防击穿排水器。
背景技术
煤气管道运输的是水蒸汽饱和的煤气，由于脱水器的效率不高，很多情况下经处理过后的煤气仍携带的一部分水，在管道输气过程中由于管壁散热引起介质温度下降，促使原饱和存在于煤气中的部分水汽冷凝下来形成冷凝水。煤气管道排水区域被视为煤气危险区管理，所以大多数企业采用了煤气管道排水器来防范煤气事故。如图3所示的排水器，左侧腔室17与煤气管路通过第一连通管19连通，右侧腔室18与左侧腔室通过第二连通管20连通。煤气正常压力情况下，排水器能够安全运行，煤气管路中的冷凝水沿着竖直的第一连通管19进入到左侧腔室17内，冷凝水的液面逐渐升高以进入到右侧腔室18，右侧腔室20的冷凝水液面升高时即向外排出。
但当煤气压力出现波动变化，例如压力突然增大时，高压的煤气进入到排水器内，压力会将右侧腔室18的冷凝水推出，即击穿排水器，造成排水器右侧腔室18的水位降低，水不足以封住煤气，最后造成煤气大量泄漏而发生事故。因此，如何解决现有技术中在管道中的煤气压力波动时，排水器容易被击穿而出现煤气泄漏的问题是本领域技术人员所亟需解决的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够在煤气压力波动时避免排水器被击穿而导致煤气泄漏的防击穿装置。
为解决上述问题，本发明提供了一种防击穿装置，包括：筒体结构，其底部设有进水口以供冷凝水进入所述筒体结构内部，所述筒体结构顶部设有出水口以供所述筒体结构内部的冷凝水流出；浮筒，其设置于所述筒体结构内部且其整体密度与冷凝水密度相同，以使所述浮筒能悬浮于冷凝水中，所述浮筒的上部设有第一锥形结构，所述第一锥形结构的横截面由上至下逐渐增大，所述浮筒的下部设有第二锥形结构，所述第二锥形结构的横截面由上至下逐渐变小，所述出水口处设有与所述第一锥形结构形状相适配的第一锥形孔，所述第一锥形结构与所述第一锥形孔贴合时形成密封结构，所述进水口处设有与所述第二锥形结构形状相适配的第二锥形孔，所述第二锥形结构与所述第二锥形孔贴合时形成密封结构。
优选地，所述筒体结构包括上筒体和下筒体，所述上筒体底部设有开口，所述下筒体顶部设有开口，所述上筒体设置于所述下筒体上部且二者连接、以形成所述筒体结构，所述进水口设置于所述下筒体的底部，所述出水口设置于所述上筒体的顶部。
优选地，所述上筒体和所述下筒体通过紧固件可拆卸地连接，所述上筒体的开口处的周侧壁设有第一凸缘，所述下筒体的开口处的周侧壁设有第二凸缘，所述第一凸缘与所述第二凸缘相抵，所述第一凸缘和所述第二凸缘相对位置均设置有供所述紧固件穿过的安装孔，所述紧固件安装于所述安装孔内。
优选地，还包括指示杆，所述指示杆竖直设置且其第一端与所述浮筒固定连接、第二端从所述出水口伸出。
优选地，所述指示杆的第二端设有指示球。
优选地，所述上筒体和所述下筒体的连接处设置有密封圈。
优选地，所述筒体结构的顶部设有与出水口连通的第一出水管和与所述第一出水管连通的第二出水管，所述第一出水管竖直设置且一端与所述筒体结构固定连接，所述第二出水管的一端连接于所述第一出水管的侧壁上。
优选地，所述上筒体和所述下筒体焊接连接。
优选地，所述浮筒为不锈钢浮筒。
本发明还提供了一种防击穿排水器，包括排水器主体和防击穿装置，所述防击穿装置为如上任一项所述的防击穿装置，所述防击穿装置竖直设置，所述排水器主体包括用于排出冷凝水的排水口，所述排水口通过连接管与所述防击穿装置的所述进水口连通。
本发明提供的技术方案中，一种防击穿装置，包括：筒体结构，其底部设有进水口以供冷凝水进入筒体结构内部，筒体结构顶部设有出水口以供筒体结构内部的冷凝水流出；浮筒，其设置于筒体结构内部且其整体密度与冷凝水密度相同，以使浮筒能悬浮于冷凝水中，浮筒的上部设有第一锥形结构，第一锥形结构的横截面由上至下逐渐增大，浮筒的下部设有第二锥形结构，第二锥形结构的横截面由上至下逐渐变小，出水口处设有与第一锥形结构形状相适配的第一锥形孔，第一锥形结构与第一锥形孔贴合时形成密封结构，进水口处设有与第二锥形结构形状相适配的第二锥形孔，第二锥形结构与第二锥形孔贴合时形成密封结构。
当管道煤气压力没有波动时，冷凝水经过排水器的排水口溢流，沿着连接管经过进水口进入到筒体结构内，筒体结构内的浮筒在水的浮力作用下克服自身重力达到一个平衡而悬浮在水中，筒体结构内的冷凝水从第一锥形结构和第一锥形孔的间隙之间流过并经筒体结构上部的出水口流出。当管道煤气压力瞬间增大时，排水器具有被击穿的趋势，排水器排出的冷凝水压力增大，高压的冷凝水沿着连接管进入筒体结构内部并推动浮筒向上，在水压的作用下浮筒顶部的第一锥形结构和筒体结构出水口处的第一锥形口紧密贴合而构成密封结构，防止冷凝水的外泄，从而避免排水器的冷凝水水位过低而起不到密封煤气的作用。当排水器里的水位不够，浮筒在筒体结构内的浮力不足以抵消重力，这时浮筒下落，浮筒下面的第二锥形结构与筒体结构的进水口处的第二锥形孔相贴合形成密封结构，封堵排水器里的煤气，防止进入到排水器内的煤气泄漏而造成危险。
如此设置，该防击穿装置的结构简单，动作迅速，免于维护，能够在煤气产生波动时有效地防止排水器被击穿，避免用于水封的冷凝水大量流失，并且在排水器水封的水位过低时，能够将煤气密封在排水器内，防止煤气从排水器的排水口逸出，从而保证周围人员的安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中防击穿装置的结构示意图；
图2为本发明实施例中防击穿排水器的结构示意图；
图3为现有技术中排水器的结构原理示意图。
图1-图3中：
进水口-1、出水口-2、浮筒-3、第一锥形结构-4、第二锥形结构-5、第一锥形孔-6、第二锥形孔-7、上筒体-8、下筒体-9、第一凸缘-10、第二凸缘-11、指示杆-12、指示球-13、第一出水管-14、第二出水管-15、排水器主体-16、左侧腔室-17、右侧腔室-18、第一连通管-19、第二连通管-20。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。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的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
本具体实施提供了一种能够在煤气压力波动时避免排水器被击穿而导致煤气泄漏的防击穿装置。
以下，结合附图对实施例作详细说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
参考图1，本发明实施例提供的一种防击穿装置，包括筒体结构和浮筒3。其中，筒体结构的底部设有和筒体结构内部连通的进水口1，进水口1用于与排水器的排水口连通，以使排水器排出的冷凝水进入到筒体结构内，筒体结构的顶部设有与筒体结构内部连通的出水口2，该出水口2主要用于供筒体结构内的冷凝水流出。其中，浮筒3设置在筒体结构的内部，并且其整体密度与冷凝水密度相同即当筒体结构内部充满冷凝水时，浮筒3完全淹没在冷凝水中，浮筒3的浮力与重力相等以悬浮在冷凝水中，其原理与潜艇的浮沉原理相似，不同的是本实施例中的浮筒3始终保持与冷凝水密度相同的状态，即悬浮状态。浮筒3的整体密度为整体重量除以完全浸入冷凝水时整体的排水量，通过计算即可得出。浮筒3的上部设置有第一锥形结构4，并且第一锥形结构4的横截面由上至下逐渐增大，浮筒3的下部设置有第二锥形结构5，并且第二锥形结构5的横截面由上至下逐渐减小。可选地，第一锥形结构4和第二锥形结构5均为圆锥形结构。筒体结构的出水口2处设置有与第一锥形结构4的形状相配合的第一锥形孔6，且第一锥形孔6和出水口2是连通的，当第一锥形结构4的外周壁和第一锥形孔6的内周壁相贴合时形成密封结构，使得筒体结构内的冷凝水不能从出水口2处流出。筒体结构的进水口1处设置有与第二锥形结构5的形状相配合的第二锥形孔7，且第二锥形孔7和进水口1相连通，当第二锥形结构5的外周壁和第二锥形孔7的内周壁相贴合时形成密封结构，使得管路泄漏到排水器内的气体不能进入到防击穿装置而向大气逸出。如图1所示，防击穿装置还可以包括两个环形的密封套，两个密封套中的一个密封套加工出该第一锥形孔6，另一个密封套加工出第二锥形孔7，然后将两个密封套分别焊接在进水口1和出水口2的位置处，而分别与第二锥形结构5和第一锥形结构4相配合，当然在筒体结构的出水口2和进水口1直接加工出上述形状的锥形孔也是可以的。需要说明的是，上文所述的上和下均是防击穿装置如图1所示姿态摆放时之所指，其中的上是指图1中的上，下是指图2中的下。使用时，防击穿装置应当竖直设置，并将排水器的排水口通过连接管与防击穿装置的进水口1连通。
防击穿装置的工作原理：当煤气输送管道内的煤气压力没有波动时，管道内的冷凝水经过排水器的排水口溢流，冷凝水沿着连接管经过防击穿装置的进水口1进入到筒体结构内，此时排水器的右侧腔体18和筒体结构构成连通器结构，在右侧腔体18内的冷凝水的压力作用下，即此时排水器右侧腔体18内冷凝水与防击穿装置内冷凝水的高度差产生的压力与浮筒3重力相等，冷凝水推开浮筒3进入到筒体结构内，当筒体结构内的冷凝水液面升高到完全没过浮筒3时，浮筒3在水的浮力作用下克服自身重力达到一个平衡而悬浮在水中，筒体结构内的冷凝水从第一锥形结构4和第一锥形孔6的间隙之间流过并经筒体结构上部的出水口2流出。当管道煤气压力瞬间增大时，排水器具有被击穿的趋势，排水器排出的冷凝水压力增大，高压的冷凝水沿着连接管进入筒体结构内部并推动浮筒3向上，在水压的作用下浮筒3顶部的第一锥形结构4和筒体结构出水口2处的第一锥形口紧密贴合而构成密封结构，防止冷凝水的外泄，从而避免排水器的冷凝水大量排出，防止水位过低而起不到密封煤气的作用。当排水器里的水位不够，这时浮筒3下落，浮筒3下面的第二锥形结构5与筒体结构的进水口1处的第二锥形孔7相贴合形成密封结构，封堵排水器里的煤气，防止进入到排水器内的煤气泄漏而造成危险。
如此设置，该防击穿装置的结构简单，动作迅速，免于维护，能够在煤气产生波动时有效地防止排水器被击穿，避免用于水封的冷凝水大量流失，并且在排水器水封的水位过低时，能够将煤气密封在排水器内，防止煤气从排水器的排水口逸出，从而保证周围人员的安全。
如图1所示，一些实施例中，筒体结构包括上筒体8和下筒体9，上筒体8底部设有开口，下筒体9顶部设有开口，上筒体8设置于下筒体9上部且二者连接，即上筒体8扣合在下筒体9上、以形成上文所述的筒体结构，并且该进水口1设置于下筒体9的底部，该出水口2设置于上筒体8的顶部。如此设置，将浮筒3放置在上筒体8和下筒体9之间，再将上筒体8和下筒体9连接，防击穿装置的结构简单，便于组装。
如图1所示，一些实施例中，上筒体8和下筒体9通过紧固件可拆卸地连接，上筒体8的开口处的周侧壁设有第一凸缘10，下筒体9的开口处的周侧壁设有第二凸缘11，第一凸缘10与第二凸缘11相抵，第一凸缘10和第二凸缘11相对位置均设置有供紧固件穿过的安装孔，紧固件安装于安装孔内，紧固件可以是螺栓或者螺钉，紧固件穿过第一凸缘10和第二凸缘11上的贯通孔后用螺母紧固从而将上筒体8和下筒体9连接在一起。为了增强二者之间的密封效果，防止冷凝水从二者之间的间隙流出，一些实施例中，上筒体8和下筒体9的结合面上设置有密封圈。当然在其他实施例中，上筒体8和下筒体9也可以采用其他方式连接，例如，上筒体8和下筒体9可以采用焊接的方式相互连接。
如图1所示，一些实施例中，防击穿装置还包括指示杆12，指示杆12竖直设置且其第一端与浮筒3固定连接、第二端从出水口2伸出。如此设置，操作人员可以根据指示杆12的高低了解到煤气排水器的工作状态，如煤气指示杆12落下，则表示煤气排水器里的水封不够，需要人为加水，如果指示杆12一直在高位，说明管道煤气波动很大，且防击穿装置的工作正常。为了使指示杆12的动作更加便于观测，一些实施例中，指示杆12的顶部还设有指示球13。
如图1所示，一些实施例中，筒体结构的顶部设有与出水口2连通的第一出水管14和与第一出水管14连通的第二出水管15，第一出水管14竖直设置且一端与筒体结构固定连接，第二出水管15的一端连接于第一出水管14的侧壁上。如此设置，可以通过第一出水管14和第二出水管15将冷凝水导入到用于存储冷凝水的装置内。如图1所示，第一出水管14的顶部设置有端盖，端盖上设有供指示杆12穿过并为指示杆12导向的导向孔。如此设置，端盖一方面可以防止冷凝水从第一出水管14的顶部流出，另一方面可以通过对指示杆12的限制作用，而将浮筒3限制在筒体结构内并且使其只能上下移动，防止浮筒3左右位移，从而使得第一锥形结构4和第一锥形孔6、第二锥形结构5和第二锥形孔7始终对正，使得防击穿装置在动作时，第一锥形孔6能够更好的密封出水口2、第二锥形结构5能够更好的密封进水口1。
一些实施例中，浮筒3为不锈钢浮筒。如此设置，浮筒3经常浸泡在冷凝水中，也不会生锈，从而延长浮筒3的使用寿命。具体地，浮筒3可以由不锈钢的钢板焊接而成。
如图2所示，本发明还提供了一种防击穿排水器，包括排水器主体16和防击穿装置。其中，排水器主体16即现有技术中普通的排水器，其原理以及结构不属于本文的讨论重点，此处不再赘述。其中，防击穿装置为上文任一实施例所述的防击穿装置。如图2所示，防击穿装置竖直设置，排水器主体16包括用于排出冷凝水的排水口，排水口通过连接管与防击穿装置的进水口1连通，例如连接管可以为钢管，连接管分别和排水器主体16与防击穿装置通过焊接的方式连接。如此设置，连接管既能传导冷凝水，又可以支撑防击穿装置。由于该防击穿排水器设置了上述的防击穿装置，所以该防击穿排水器也就具有了防击穿装置的功能和优点，此处不再推导。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
