一种可自动换气的料坑安全装置的制作方法

1.本发明涉及回转窑料坑技术领域，具体为一种可自动换气的料坑安全装置。


背景技术：

2.回转窑，俗称旋窑，在许多工业领域都有着广泛的应用并在生产中发挥着重要的作用，是水泥、冶金化工、石灰等行业生产的核心设备，回转窑在生产运行过程中是一个不断旋转并持续处于高温加热状态的回转体，在工作过程中，回转窑内工作温度高达1200-2000度。回转窑的窑体一般由耐火砖、浇注料以及外层由钢板特制的窑皮组成。回转窑内衬耐火砖作为隔热保温的主要材料，其质量和寿命直接影响着会展要的生产质量、能源消耗和使用寿命。
3.料坑用于焚烧废物的暂时储存、配伍混合和进料准备，储存堆积各类危险废物，特性较为复杂且常有易燃、易反应废物在储池发生反应剧烈燃烧，经常有自燃现象，发生重大火灾风险较大，给安全生产带来很大隐患。例如：（1）化学反应放热：废物中混杂的氧化剂和还原剂相遇化学反应大量放热（如高锰酸钾和甘油反应爆炸）、某些化学品分解放热（如三乙基铝遇水分解放热燃烧）；（2）氧化自燃：危废中某些物质（如桐油配料、浸油棉麻、镁铝等金属粉末等）易被空气氧化自燃；（3）易燃易爆品：危废中混杂大量依然易爆品，如废纸、溶剂，遇高温或火种极易发生火灾；现有的回转窑料坑虽然安全上已经足够重视，安装有可燃性气体警报，灭火设施等以及实时监控都具备，但是常会因局部浓度超标而触发警报，打开料坑大门检查之时又恢复正常，长期以往，料坑内的可燃性气体常会因浓度过高而发生安全事故，为此，我们提出一种可自动换气的料坑安全装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种可自动换气的料坑安全装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可自动换气的料坑安全装置，包括料坑本体和设置于所述料坑本体上的通气管，所述料坑本体上设置有多个呈等距设置的通风管道，并在所述通风管道周边设置有用于对可燃性气体浓度进行检测的气体传感器，其中所述通风管道上安装有用于加速空气流通的防爆变频管道风机；还包括设置于所述通风管道内部，且用于对防爆变频管道风机进行限位的固定壳体；所述防爆变频管道风机包括端部壳体、活动壳体组、驱动电机、扇叶和密封件，且所述端部壳体分别与活动壳体组两端进行转动连接，其中所述密封件安装于活动壳体组内壁；设置于所述固定壳体内部，用于对活动壳体组进行定向位置调节的调控件；设置于所述驱动电机输出端，且用于对扇叶长度进行适当调整的驱动件，以在气体传感器的作用下对料坑本体内的可燃性气体浓度进行检测，并在防爆变频管道风机的作用下改变处理量。
6.优选的，所述活动壳体组由多个小型活动壳体本体构成，且所述活动壳体本体均
与端部壳体之间进行转动连接，所述固定壳体内部设置有多个铰接件一，并在所述活动壳体本体上设置有铰接件二，且所述铰接件一和铰接件二之间连接有铰接杆，以使的可对活动壳体组的位置进行相应的调整。
7.优选的，所述调控件包括设置于固定壳体内部的套筒本体，且所述套筒本体在固定壳体内部设置有多个，并在所述活动壳体组上设置有多个连接杆，其中所述连接杆端部设置有磁性件一并位于套筒本体内部，且所述套筒本体靠近固定壳体内壁的一端设置有电磁铁一，并在所述套筒本体内部靠近磁性件一的一端设置有电磁铁二，以在调控件的作用下改变活动壳体组的半径。
8.优选的，所述电磁铁一的磁性与磁性件一呈相反状态，且所述电磁铁二的磁性与磁性件一磁性呈相同状态，以通过电磁铁一或电磁铁二使得磁性件一作用于活动壳体组进行相应的位置调整。
9.优选的，所述驱动件包括设置于驱动电机输出端上的卡接壳体，且所述扇叶设置于卡接壳体内部，并在所述卡接壳体内部设置有用于与扇叶底部进行固定连接的弹簧本体，所述卡接壳体内部设置有两个空腔并呈对称状态，所述扇叶上对称设置有卡槽，并在所述空腔内部设置有用于通过卡槽对扇叶进行定向固定的卡接件，以在驱动件的作用下改变扇叶的长度。
10.优选的，所述扇叶靠近活动壳体组内壁的端部由磁性物质构成，以使的通过端部的磁性物质对扇叶的位置进行相应的改进。
11.优选的，所述活动壳体组上设置有多个用于对扇叶端部进行排斥作用力的磁性件二，所述磁性件二贯穿于密封件局部区域，所述扇叶处于收缩状态时所受的作用力为f1=f2+f3，其中f1为离心力，f2为弹簧本体弹力，f3为磁性件二所作用于扇叶的斥力，以通过活动壳体组的位置调整，使得f3的力发生变化。
12.优选的，所述卡接件包括设置于空腔内部的卡接块，且所述卡接块上设置有固定柱，其中所述固定柱一端贯穿空腔内壁并延伸至卡接壳体外部，并在所述固定柱处于卡接壳体外部的端部安装有磁性端，且所述卡接块一侧设置有用于与空腔内壁进行连接的复位弹簧，以在卡接块的作用下使得扇叶进行固定。
13.优选的，所述活动壳体组上设置有多个用于对磁性端进行吸引作用力的磁性件三，且所述磁性件三设置于磁性件二一侧，以通过磁性件三使得卡接块所受的力发生变化，从而达到对扇叶固定状态进行控制的目的。
14.优选的，所述扇叶处于收缩状态且所述卡接块所受作用力为n1＜n2+n3，所述扇叶处于伸长状态且所述卡接块所受作用力为n1＞n2+n3，其中n1为复位弹簧的弹力，n2为离心力，n3为磁性件三作用于磁性端的吸力，以使的通过改变n3，达到对扇叶固定状态进行控制的目的。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明通过气体传感器对料坑本体内的可燃性气体浓度进行检测，并在防爆变频管道风机的作用下，根据可燃性气体浓度进行相应的转动频率变化，当可燃性气体浓度达到最高值时，通过调控件改变活动壳体组的半径，以在驱动件的作用下使得扇叶长度发生变化，以使得防爆变频管道风机处理量增大，以起到应急作用。
16.2、本发明通过利用防爆变频管道风机，利用计算机自动控制系统协同完成料坑本
体的安全监控。可燃性气体浓度在开始上升之时就开始介入，利用料坑本体的气体传感器和防爆变频管道风机协同作业，并且避免料坑本体可燃性气体浓度升高到爆炸极限而可能出现的危险。增加了料坑本体的安全性和可靠性，当料坑本体出现可能的安全隐患时，通过自动控制通风效率来降低可燃性气体浓度，保证可燃性气体不超标。
17.3、本发明通过电磁铁一和电磁铁二相互协作使得磁性件一带动活动壳体组进行相应的位置调整，从而达到改变防爆变频管道风机横截面积的目的，以增大防爆变频管道风机的处理量。
附图说明
18.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明结构示意图；图3为本发明拿去料坑本体后结构示意图；图4为本发明调控件结构示意图；图5为本发明拿去固定壳体后局部结构示意图；图6为本发明拿去固定壳体后结构示意图；图7为本发明结构分离示意图；图8为本发明局部结构示意图；图9为本发明卡接件结构示意图。
19.图中：1-料坑本体；2-通气管；3-通风管道；4-气体传感器；5-防爆变频管道风机；6-固定壳体；7-调控件；8-驱动件；9-磁性件二；10-磁性件三；51-端部壳体；52-活动壳体组；521-活动壳体本体；53-驱动电机；54-扇叶；55-密封件；56-铰接件一；57-铰接件二；58-铰接杆；71-套筒本体；72-连接杆；73-磁性件一；74-电磁铁一；75-电磁铁二；81-卡接壳体；82-弹簧本体；83-空腔；84-卡槽；85-卡接件；851-卡接块；852-固定柱；853-磁性端；854-复位弹簧。
具体实施方式
20.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
21.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种可自动换气的料坑安全装置，本方案解决了现有的回转窑料坑常会因局部浓度超标而触发警报，打开料坑大门检查之时又恢复正常，长期以往，料坑内的可燃性气体常会因浓度过高而发生安全事故，本方案针对上述问题进行相应的改进；包括料坑本体1和安装于料坑本体1上的通气管2，以使的可燃性气体通过通气管2进入料坑内，且料坑本体1上安装有多个呈等距安装的通风管道3，并在通风管道3周边安装有用于对可燃性气体浓度进行检测的气体传感器4，其中通风管道3上安装有用于加速空气流通的防爆变频管道风机5，本发明使用的计算机自动控制系统，配置ups不断电系统。根据料坑本体1的容积，在料坑本体1周边均匀开设通风管道3，并且通风管道3上安装防爆变频
管道风机5，并且在风口周边安装可燃性气体传感器4，以及根据消防要求合理安装消防装置。通过气体传感器4实时监测料坑周边环境的可燃性气体浓度；具体的，当a区域的可燃性气体浓度超过设定值a时(a,a1,a2,a3是根据爆炸极限浓度下调区间安全值，并且根据需要按一定比例上升)，a区间对应的气体传感器4会将这个区域内的可燃性气体浓度实时传输到计算机控制系统，控制系统会启动a区域对应的防爆变频管道风机5，加大a区域的通风量通过改变变频器改变风量，频率分为b,b1,b2,b3挡位，其中b档为常开，b3为最大频率值并且保持不断提升，根据区段内的实时浓度控制防爆变频管道风机5的频率变化，同时控制出风口的变频电机，调节风量。当a区域的可燃性气体浓度降低到设定值a以下时，复位出风口风机频率及防爆变频管道风机5进风口频率至b1值。如果在启动防爆变频管道风机5之后，可燃性气体浓度继续上升至设定值a1以上时,同时也会将防爆变频管道风机5的频率也提升b2值。如果浓度依然上升超过a2时，并且将防爆变频管道风机5的频率开到最大值b3，同时启动紧急预案，系统通过警报系统告知当班人员现场紧急勘察和处置。在过程中，可燃性气体浓度达到a3时，将自动启动消防装置进行紧急处理。通过鼓风机进去的气体通过顶部进入洗气塔，洗气塔同样配备相对于的变频电机，根据进风量进行合理匹配出风量，达到动态平衡，洗涤之后的气体达到排放标准进行合理排放。
22.由于在实际使用过程中，工作人员到现场进行勘察处置则需要一定时间，且该时间具有不确定性，此时防爆变频管道风机5的频率达到最大值后，无法增大频率了，若无法及时对可燃性气体浓度进行降低，则同样具有一定的危险性，进而本发明对此进行相应的改进，由于部分防爆变频管道风机5外壳的横截面积是固定的，进而当其转速达到最高时，其所处理的气体量是固定，若对防爆变频管道风机5外壳的横截面积进行相应的增大，则相对的增大了防爆变频管道风机5对可燃性气体处理的量，进而本方案以该方向进行相应的改进，在可燃性气体达到最大值后进行相应的处理。
23.包括固定安装于通风管道3内部且用于对防爆变频管道风机5进行限位的固定壳体6；其中防爆变频管道风机5包括端部壳体51、活动壳体组52、驱动电机53、扇叶54和密封件55，其中端部壳体51在固定壳体6内部设置有两个并与固定壳体6内壁进行固定连接，且端部壳体51内径大于活动壳体组52的内径，且端部壳体51分别与活动壳体组52两端进行转动连接，其中密封件55安装于活动壳体组52内壁，且密封件55具有一定的延展性；并在固定壳体6内部设置用于对活动壳体组52进行定向位置调节的调控件7；并在驱动电机53输出端设置有用于对扇叶54长度进行适当调整的驱动件8；以使的通过调控件7改变活动壳体组52的内径，此时密封件55对扩大后的活动壳体组52进行密封，同时驱动件8改变扇叶54的长度，从而使得在紧急情况下加大对可燃性气体的处理量，需要说明的是，若一开始就将活动壳体组52的面积扩大，则会使得后续对可燃性气体进行处理的设备工作量增大或者出现大量气体积累在后续处理设备处，进而该装置只作为应急方案所使用。
24.其中活动壳体组52由多个小型活动壳体本体521构成，且活动壳体本体521均与端部壳体51之间进行转动连接，固定壳体6内壁安装有多个铰接件一56，并在活动壳体本体521上安装有铰接件二57，且铰接件一56和铰接件二57之间连接有铰接杆58，以使的多个小型活动壳体本体521通过调控件7进行相应的扩张动作。
25.本方案中的调控件7包括设置于固定壳体6内部的套筒本体71，且所述套筒本体71在固定壳体6内壁呈等距安装有多个并分别与单个小型活动壳体本体521所对应，并在单个
小型活动壳体本体521上安装有连接杆72，连接杆72与套筒本体71所对应，其中连接杆72端部安装有磁性件一73并位于套筒本体71内部，且套筒本体71靠近固定壳体6内壁的一端安装有电磁铁一74，并在套筒本体71内部靠近磁性件一73的一端设安装有电磁铁二75，其中连接柱贯穿电磁铁二75并可在其上做定向动作，且电磁铁一74的磁性与磁性件一73呈相反状态，且电磁铁二75的磁性与磁性件一73磁性呈相同状态，电磁铁一74和电磁铁二75不进行同时工作，当需要对活动壳体组52内径进行扩大时，此时电磁铁一74通电对磁性件一73进行相吸，此时在铰接件二57、铰接杆58、铰接件一56的作用下使得活动壳体组52进行相应的位置调整，同时活动壳体组52也受到端部壳体51的限位作用，从而使得活动壳体组52的内壁进行相应的增大；本方案中的驱动件8包括固定安装于驱动电机53输出端上的卡接壳体81，其中卡接壳体81在驱动电机53输出端上固定安装有多个，且扇叶54固定安装于卡接壳体81内部，并在卡接壳体81内部固定安装有用于与扇叶54底部进行固定连接的弹簧本体82，且弹簧本体82在卡接壳体81内部安装有多个，且卡接壳体81内部设置有两个空腔83并呈对称状态，扇叶54上对称设置有卡槽84，并在空腔83内部设置有用于通过卡槽84对扇叶54进行定向固定的卡接件85；其中扇叶54靠近活动壳体组52内壁的端部由磁性物质构成，其中活动壳体组52上安装有多个用于对扇叶54端部进行排斥作用力的磁性件二9，且磁性件二9贯穿于密封件55局部区域，需要说明的是，密封件55与活动壳体组52其他区域均处于紧密贴合安装状态，且磁性件二9均处于单个小型活动壳体本体521中间位置，以使的扇叶54端部的磁性物质均匀受到磁性件二9的作用力，且磁性件二9作用于扇叶54端部的力为斥力，初始状态下扇叶54是处于收缩状态，此时其所受的作用力为f1=f2+f3，当活动壳体组52向外部扩张，其半径变大，此时磁性件二9距离扇叶54端部的距离变远，进而在活动壳体组52运动过程中其作用力发生变化f1＞f2+f3，由离心力计算公式f= mv2/r可得，扇叶54伸长过程中，扇叶54的重量一定，转速一定，其半径r增大，从而离心力减小，以使的扇叶54伸长过程中，其所受的离心力和弹簧本体82的弹力以及磁性件二9所提供的斥力达到临界值时，此时f1=f2+f3，其中f1为离心力，f2为弹簧本体82弹力，f3为磁性件二9所作用于扇叶54的斥力，并在卡接件85的作用下使得扇叶54在伸长过程中处于固定状态。
26.本方案中的卡接件85包括设置于空腔83内部的卡接块851，且卡接块851与空腔83内壁进行滑动连接，且卡接块851上固定安装有固定柱852，其中固定柱852一端贯穿空腔83内壁并延伸至卡接壳体81外部，并在固定柱852处于卡接壳体81外部的端部安装有磁性端853，且卡接块851一侧连接有用于与空腔83内壁进行连接的复位弹簧854，并在活动壳体组52上安装有多个用于对磁性端853进行吸引作用力的磁性件三10，且磁性件三10设置于磁性件二9一侧，磁性件三10贯穿于密封件55局部区域，且密封件55其他区域均与活动壳体组52处于紧密贴合状态，以保证活动壳体组52内部的密封性，当扇叶54处于收缩状态时，卡接块851所受作用力为n1＜n2+n3，收缩状态下的弹簧在弹簧本体82的弹力和磁性件二9的斥力的作用下处于静止状态，需要说明的是，当防爆变频管道风机5的转速达到最大值时，扇叶54的离心力等于弹簧本体82弹力和磁性件二9所作用于扇叶54的斥力，转速没有达到最大值时，其离心力均小于上述中的弹力和斥力；扇叶54处于伸长状态时，由于活动壳体组52的半径增大，进而磁性件三10给予磁
性端853的吸力减小，且复位弹簧854的弹力为固定数值，当磁性件三10给予磁性端853的吸力减小，进而处于压缩状态的复位弹簧854往正常状态进行恢复，从而反作用于卡接块851使其进入至卡槽84内对扇叶54进行固定，当活动壳体组52半径在减小过程中，此时磁性件三10作用于磁性端853的吸力增大，此时n1、n2和n3之间的关系再次发生变化，再次回到n1＜n2+n3，从而复位弹簧854再次处于压缩状态，进而通过固定柱852拉动卡接块851往空腔83内进行收缩，以使得卡接块851远离卡槽84，从而使得扇叶54收缩至卡接壳体81内部。
27.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。