專利名稱：快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種壓力容器安全裝置；特別是，能夠一次性打開門蓋的保證快開門式壓力容器安全操作的一種安全聯(lián)鎖裝置。
背景技術(shù)：
在建材、醫(yī)療、紡織、食品、化工等行業(yè)中使用的各種蒸壓釜、硫化罐、消毒柜、消毒鍋等快開門式壓力容器，大都是在高溫和高壓下進行工作。在工作時必需把壓力容器的門蓋關(guān)閉到完全嚙合位置后才能進氣升壓。由于有時門蓋關(guān)閉不牢或沒有關(guān)閉到位就開始進氣升壓、待壓力達到一定程度門蓋的齒牙承受不了內(nèi)部的壓力時就會脫開發(fā)生爆炸造成人員傷亡。當壓力容器完成一個工作過程需要開門蓋時，要進行排氣降壓，待容器內(nèi)壓力完全釋放后才能開啟門蓋。由于判定門蓋是依靠觀察該壓力容器上設(shè)置的壓力表的指示到零狀況來判定是否安全來確定開門的。因儀表失靈或判斷有誤以及不按操作規(guī)程操作，在壓力還沒有釋放到零時就帶壓開門，因此造成的爆炸傷亡事故時有發(fā)生。
為了防止快開門式壓力容器爆炸傷亡事故的發(fā)生，已有幾種安全聯(lián)鎖裝置，其主要工作方式及特點如下一種是以壓力容器內(nèi)部的壓力為動力，在能夠轉(zhuǎn)動開門的部位設(shè)置一種檔塊，在擋塊的里邊設(shè)置一種可伸縮的齒牙，在齒牙的后部設(shè)置一種與大氣不通的波紋模片，波紋模片的里邊與容器中相通。它的工作方法是當壓力容器中的壓力達到一定壓力時，容器中的壓力會推動波紋模片向外凸出推動齒牙，使齒牙插入到前面的檔塊之中去形成對開門機構(gòu)的鎖緊，使門蓋不能轉(zhuǎn)動開啟。但在開門蓋時壓力快要釋放完時，容器內(nèi)向前推動的壓力就會減弱使波紋模片收縮，向前凸出的齒牙就會提前退出、鎖緊不再有效。這時如果開啟壓力容器的門蓋，由于容器中的壓力還沒有完全釋放就會形成帶壓開門，這時就會發(fā)生爆炸造成傷亡事故。所以這種聯(lián)鎖方法只能是在容器內(nèi)有大壓力的狀態(tài)下才有效，還不能避免余壓開門造成傷亡事故的發(fā)生。另外這種方法只是對壓力容器的門蓋實施鎖緊，對壓力容器的進氣升壓沒有實施控制，因此對門蓋沒有關(guān)閉到位或關(guān)閉不牢就進氣升壓造成的爆炸事故沒有防止作用。
再一種是采用從壓力容器的內(nèi)部加一條管路，引出一個氣壓來，也是利用壓力容器內(nèi)部的壓力來推動一組波紋管，用這組波紋管來推動一組機械杠桿機構(gòu)并配合人的操作對壓力容器的門蓋實施鎖緊。它的方法是當門蓋關(guān)閉到位時，操作人員要用手推動金屬插鎖插到鎖門蓋的孔中去，當壓力容器升壓后容器中的壓力通過波紋管來推動機械杠桿中的卡頭形成對手推金屬插銷的鎖緊。當壓力容器完成一個工作過程需要開門蓋時，排氣閥進行排氣降壓，當壓力降到波紋管的壓力不能使卡頭控制鎖緊銷時，用手推出的金屬插銷就會借助彈簧的彈力使金屬插銷退出，解除對壓力容器的門蓋的鎖緊。這種方法的原理和上一種方法的原理基本相同，都是借助容器內(nèi)部的壓力來實施鎖緊的，都會在容器內(nèi)部的壓力還沒有完全釋放時波紋管就會提前收縮，使鎖緊裝置提前退出，因此這種方法也不能完全避免帶壓開門容器發(fā)生爆炸造成傷亡事故的問題。
這種氣動聯(lián)鎖的方法還有不同的方式，但存在的問題是一樣的。
再就是采用機電控制的方法做成的聯(lián)鎖裝置在進氣的控制上采用電磁閥代替手動進氣閥；在鎖門蓋的方法上采用電磁鐵帶動的類似于汽車剎車方式的電磁拉緊機械裝置來鎖緊門蓋。在壓力的檢測上采用壓力傳感器或電接點壓力表來測量壓力。在門蓋上設(shè)置行程開關(guān)。它的工作方法是當門蓋關(guān)閉到位時行程開關(guān)閉合、進氣電磁閥打開進氣升壓，同時電磁鐵帶動鎖緊裝置動作，完成對門蓋的鎖緊。壓力傳感器或電接點壓力表開始測量壓力。在門蓋開啟時排氣閥打開進行排氣降壓，當壓力傳感器或電接點壓力表到達壓力控制點時，控制電路會關(guān)閉進氣電磁閥并打開電磁鎖緊裝置使門蓋可以開啟。這種方法存在的問題是使用一般的進氣電磁閥不耐用很快會損壞、質(zhì)量好的價格昂貴。使用的壓力傳感器或電接點壓力表要參與壓力容器工作壓力的全過程測量。選用靈敏度高的傳感器或電接點壓力表在大壓力時會超限損壞；選用量程大的傳感器或壓力表又會在壓力快到零點時測不出來而不能保證開門安全。另外電接點壓力表到零點時觸點很容易發(fā)生接觸不良的問題，另外電接點壓力表精度低，指針到零點時容器內(nèi)部的壓力還很大，帶壓開門發(fā)生事故的問題仍然存在。另外壓力容器一般都是在高溫潮濕有水的環(huán)境中使用，這種方法所采用的電磁閥、電磁鐵線圈以及行程開關(guān)都直接設(shè)置在容器上，都是在高溫潮濕狀態(tài)下工作，因此用不了多久就會損壞。這種方法的成本還很高。
發(fā)明概述本實用新型的目的是提供一種價格較低、結(jié)構(gòu)簡單、能夠耐高溫、安全可靠、能夠?qū)毫θ萜鞯牟僮鬟^程進行全自動的實施聯(lián)鎖，使壓力容器的門蓋關(guān)閉到位才能進氣升壓；當壓力容器內(nèi)的壓力完全釋放才能開啟門蓋并有音響報警，達到安全聯(lián)鎖裝置必須具備的三項功能要求的快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置”。
本實用新型的快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置，特征在于包括設(shè)置在門蓋上的帶有鎖孔的鎖耳和位于鎖耳下部的磁鋼；設(shè)置在罐口上的關(guān)門到位磁控開關(guān)和帶有銷子的銷子套，鎖門蓋電機通過金屬軟傳線連接帶動銷子；設(shè)置在進氣閥上的銷子，鎖進氣閥電機通過金屬軟傳線連接帶動銷子；設(shè)置在排氣閥上的磁鋼和設(shè)置在排氣管上的排氣閥開磁控開關(guān)和壓力傳感器；設(shè)置控制器，控制器通過電線連接關(guān)門到位磁控開關(guān)、排氣閥開磁控開關(guān)、壓力傳感器、鎖門蓋電機和鎖進氣閥電機。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的進氣閥的鎖緊是采用在閥門的側(cè)面設(shè)置一個由電機通過金屬軟傳拉線帶動的銷子來對進氣閥實施鎖緊。這種方法簡單在大小閥門上都能安裝使用。容器門蓋的鎖緊也是采用電機通過金屬軟傳拉線帶動一個銷子對門蓋的開啟實施鎖緊。這種方法安裝簡單在大小不同形式的壓力容器上都能安裝使用。本聯(lián)鎖裝置設(shè)有一個控制器，是用來接收關(guān)門到位磁控開關(guān)和排氣閥磁控開關(guān)的電信號，接收壓量傳感器的電信號并控制電機動作的。
它的工作方法是當容器的門蓋關(guān)閉到位時，關(guān)門到位磁控開關(guān)閉合、控制器會啟動門蓋的電機正轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線帶動鎖門蓋的銷子彈出鎖住門蓋或開門蓋的變速箱；同時使鎖進氣閥的電機反轉(zhuǎn)通過金屬軟傳拉線帶動鎖進氣閥的銷子彈出退回，進氣閥能夠打開進氣，聯(lián)鎖處于投入工作狀態(tài)。當壓力容器完成一個工作過程開啟門蓋時，先關(guān)閉進氣閥停止進氣，再打開排氣閥進行排氣降壓。這時設(shè)置在排氣閥上的磁控開關(guān)閉合使壓量傳感器對容器排出的壓力量進行測量。當測量到壓力量排放到安全點時，控制器會自動改變電機的電源方向使鎖門蓋的電機反轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線帶動鎖門蓋的銷子退回，容器的門蓋可以轉(zhuǎn)動開啟。同時使鎖進氣閥的電機正轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線帶動鎖進氣閥的銷子彈出再次鎖緊進氣閥，聯(lián)鎖處于解除狀態(tài)。這時控制器會發(fā)出音響報警。整個聯(lián)鎖動作過程是全自動進行的。


附圖是根據(jù)本實用新型提出的快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置的結(jié)構(gòu)和連線示意圖。
具體實施例下面結(jié)合說明書附圖詳細說明本實用新型快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置安裝在快開門式壓力容器上的工作原理和聯(lián)鎖的實現(xiàn)方法以使用中的快開門式壓力容器硫化罐為例。在硫化罐的罐門蓋(1)的邊上電焊設(shè)置一個鎖耳(2)，在鎖耳的前部掏一個橢圓的鎖孔(3)，在罐口(4)的邊上電焊一個銷子套(5)，套中設(shè)置鎖罐門蓋的銷子(6)。當銷子(6)彈出時正好插到鎖孔(3)里鎖住罐門蓋(1)。在鎖耳(2)的下部設(shè)置一塊耐高溫的磁鋼(7)，在罐口(4)的邊上設(shè)置一個關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)。在關(guān)閉罐門蓋(1)到位時，使磁鋼(7)正對罐口(4)上固定的關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)并吸合磁控開關(guān)。在罐體上設(shè)置一個正反轉(zhuǎn)一百八十度自動限位的直流鎖門蓋電機(9)，電機通過金屬軟傳拉線(10)拉動鎖罐門蓋的銷子(6)。在容器進氣閥(11)上設(shè)置鎖進氣閥手輪(12)的銷子(13)，并設(shè)置鎖進氣閥電機(14)使電機金屬軟拉線(15)帶動鎖進氣閥的銷子(13)動作。在容器球式排氣閥(16)的手柄上設(shè)置一個磁鋼(17)，在容器球式排氣閥通大氣的排氣管(23)上設(shè)置一個排氣閥磁控開關(guān)(18)，使排氣閥在打開排氣時磁鋼(17)正對磁控開關(guān)(18)并把開關(guān)吸合。在球式排氣閥(16)通大氣的排氣管(23)上設(shè)置一個壓力傳感器(19)用來測量排氣管中的壓力量。在容器操作者易于觀察的部位設(shè)置一個控制器(20)，其上還設(shè)有報警器(21)。
該聯(lián)鎖裝置的工作方法是當容器的罐門蓋(1)關(guān)閉到位時，控制器(20)會收到關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)閉合的電信號、延時30秒鐘后給鎖罐門蓋的電機(9)供電使電機正轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線(10)帶動使鎖罐門蓋的銷子(6)彈出插到鎖孔(3)里鎖住罐門蓋(1)，使它不能再轉(zhuǎn)動開啟門蓋；同時使鎖進氣閥電機(14)反轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線(15)帶動鎖進氣閥(11)手輪(12)的銷子(13)退回，使進氣閥(11)能夠打開進氣，容器進入升壓的工作狀態(tài)。聯(lián)鎖投入進入工作狀態(tài)。達到當壓力容器的門蓋必須關(guān)閉到位才能進氣升壓的第一項聯(lián)鎖功能要求。
當壓力容器完成一個工作過程需要開啟門蓋時要先關(guān)閉進氣閥(11)停止進氣，再打開排氣閥(16)進行排氣降壓。這時排氣閥手柄上的磁鋼(17)正好對正磁控開關(guān)(18)使磁控開關(guān)閉合并把排氣閥開的電信號送到控制器。這時控制器(20)會通過壓力傳感器(19)來測量排出的壓力量。當測到壓力量降到可以安全開門的電信號電位時，控制器(20)會自動掉換電機電源的極性使鎖罐門蓋的電機(9)反轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線(10)帶動鎖罐門蓋的銷子(6)退回解除對門蓋(1)的鎖緊，使罐門蓋可以轉(zhuǎn)動開啟；同時使鎖進氣閥電機(14)正轉(zhuǎn)并通過金屬軟傳拉線(15)帶動鎖進氣閥(11)手輪(12)的銷子(13)彈出完成對進氣閥(11)的鎖緊使它不能開啟。達到壓力容器內(nèi)的壓力完全釋放才能開啟門蓋的第二項聯(lián)鎖功能要求。
另外在聯(lián)鎖解除時報警器(21)有音響報警以提示操作人員注意，達到聯(lián)鎖功能的第三項要求。
采用銷子來對進行閥和容器門蓋的鎖緊是因為銷子可以做成不同大小不同規(guī)格可以適用不同大小不同形式的壓力容器的安裝使用。
采用金屬軟傳拉線來帶動銷子是因為金屬軟傳拉線無方向性，可以在不同方位上對容器的門蓋或進氣閥實施鎖緊安裝。另外還可以避開容器的高溫對鎖緊電機的影響。采用磁鋼和由磁鋼控制的磁控開關(guān)作為關(guān)門到位行程開關(guān)和排氣閥開測量開關(guān)是因為這種方法做成的開關(guān)可以耐高溫和水。
采用把壓力傳感器(19)設(shè)置在排氣閥(16)以外通大氣的排氣管(23)上是為了使壓力傳感器不參與承壓，只需控制在一個確定的安全點上即可。使它可以在不同的壓力容器上、不同的壓力狀態(tài)下都可以安裝使用。克服了由于壓力傳感器參與承壓測量壓力，選用靈敏度高的傳感器會在大壓力時發(fā)生損壞；選用承壓大的傳感器會在壓力小的區(qū)段測不出來的問題。另外只有在排氣閥處于開啟狀態(tài)時壓力傳感器才會工作，這樣保證壓力容器在開門蓋時排氣閥必須是處于開啟狀態(tài)，從而防止誤操作事故的發(fā)生。
對于有些臥式壓力容器，鎖門蓋的銷子和銷子套是橫向設(shè)置的不容易進塵土和水。但對于不少的如說明書附圖所示的豎式壓力容器，鎖門蓋的銷子和銷子套是向上設(shè)置的容易進塵土和水銹蝕損壞里面的部件，所以在銷子套(5)的底部打有排塵土和水的孔(22)。
權(quán)利要求1.一種快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置，其特征是包括設(shè)置在門蓋(1)上的帶有鎖孔(3)的鎖耳(2)和位于鎖耳下部的磁鋼(7)；設(shè)置在罐口(4)上的關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)和帶有銷子(6)的銷子套(5)，鎖門蓋電機(9)通過金屬軟傳線(10)連接銷子(6)；設(shè)置在進氣閥(11)上的銷子(13)，鎖進氣閥電機(14)通過金屬軟傳線(15)連接銷子(13)；設(shè)置在排氣閥(16)上的磁鋼(17)，設(shè)置在排氣管(23)上的排氣閥開磁控開關(guān)(18)和壓力傳感器(19)；設(shè)置控制器(20)，控制器(20)通過電線連接關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)、排氣閥開磁控開關(guān)(18)、壓力傳感器(19)、鎖門蓋電機(9)和鎖進氣閥電機(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置，其特征在于在罐口(4)上設(shè)置的銷子套(5)的底部有排塵土和水的孔(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置，其特征在于控制器(20)上設(shè)置有報警器(21)。
專利摘要一種快開門式壓力容器安全聯(lián)鎖裝置，包括設(shè)置在門蓋(1)上的帶有鎖孔(3)的鎖耳(2)和位于鎖耳下部的磁鋼(7)；設(shè)置在罐口(4)上的關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)和帶有銷子(6)的銷子套(5)，鎖門蓋電機(9)通過金屬軟傳線(10)連接帶動銷子(6)；設(shè)置在進氣閥(11)上的銷子(13)，鎖進氣閥電機(14)通過金屬軟傳線(15)連接帶動銷子(13)；設(shè)置在排氣閥(16)上的磁鋼(17)和設(shè)置在排氣管(23)上的排氣閥開磁控開關(guān)(18)和壓力傳感器(19)；設(shè)置在控制器(20)上的報警器(21)，控制器(20)通過電線連接關(guān)門到位磁控開關(guān)(8)、排氣閥開磁控開關(guān)(18)、壓力傳感器(19)、鎖門蓋電機(9)和鎖進氣閥電機(14)。
文檔編號F16J13/00GK2654952SQ0326459
公開日2004年11月10日 申請日期2003年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月18日
發(fā)明者呂平 申請人:呂平