一种用于化工储槽内尾气净化的水封装置的制作方法

本发明涉及水封装置，更具体地说，涉及一种用于化工储槽内尾气净化的水封装置。

背景技术：

煤化工产品生产过程中，需要采用储槽来存储酸碱、废液等化工中间品或终端产品，在这些储槽的顶部往往积聚着大量的由化工产品产生的能使人致癌的有毒有害废气。现有处理储槽废气方法有：设置呼吸阀及放散管、设置废气洗净塔、设置废气焚烧装置、设置水封装置四种，虽然每种方法都可以处理储槽顶部积聚废气问题，但应用场合、处理成本及安全性能是不完全相同的，方法一，设置呼吸阀及放散管，由于废气未经任何处理直接向大气排放，故只能应用于对环境、人员无伤害或伤害极其微小的废气排放场合；方法二，设置废气洗净塔，由于需要投资洗净塔及其附属设施，故只能应用于生产装置规模较大、且无需顾虑储槽在负压状态时废气大量积聚场合；方法三，设置废气焚烧装置，由于需要投资废气焚烧装置及其附属设施，故只能应用于生产装置规模较大、且废气有机物的浓度和种类能满足有效焚烧场合；方法四，设置水封装置，虽设置水封装置也需要发生一定的制作成本，但由于其结构简单，制造成本低廉、且具有阻断气源、洗涤废气以及随储槽顶部压力变化自动形成的呼吸功能，故越来越多地应用于化工储槽废气净化排放。

如图1所示，授权公告号为CN202078840U中所述的《一种可吸气、呼气的水封式呼吸器》，该实用新型专利的技术特征为，水箱30上方设有隔板31，水箱30顶部连接有排气管32，水箱30侧壁的上部连接有进气管33。其工作原理是：通过隔板31形成左右两个空间，右空间为废气室A，左空间为净气室B，储槽进料时，进气管33内压强上升，储槽内废气经进气管33、废气室A、水箱30、净气室B、排气32管方向运动，储槽内废气通过水封装置净化后向大气排放，储槽通过水封呼气，水封高度H， 储槽出料时，进气管33内压强下降，大气经排气管32、净气室B，水箱30、废气室A、进气管33进入储槽，储槽通过水封吸气。

综上所述，该实用新型的方法结构简单，成本低廉，然而在实际应用中安全性并不高，这是因为，当储槽吸气强度大时，由于废气室A水位的提高，污水将会被吸入储槽，此缺陷将会严重影响储槽内对含水量有严格控制的化工产品质量；另外，如果储槽吸气时，污水滞留在水封装置与储槽的垂直联接管道内，由于垂直联接管道的通常比较细长，故流入联接管道的污水将形成一个远大于H高度水封，此水封将严重阻碍储槽吸气，使储槽发生严重负压，一般情况下，当联接管道水封高度达到10cm时，储槽的槽壁因承受较大的压力而变形，如果该水封高度足够大时，储槽将会因不堪负压力的作用而“吸瘪”，在现场，储槽受负压影响而被“吸瘪”事故并不鲜见。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种用于化工储槽内尾气净化的水封装置，通过本发明能够有效地克服储槽吸气时，预防水封装置内的污水倒灌进储槽和储槽“吸瘪”的事故。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于化工储槽内尾气净化的水封装置，包括水箱和连接于水箱顶部的排气管，还包括隔板、进气管、蓄水管、补水管、溢流管和排污管，隔板竖立设于水箱内底部，将水箱内部分隔为净水室和污水室，进气管的一端穿设于水箱净水室一侧，其另一端设于水箱内部，端口向下，并在净水室上方，蓄水管的一端连通于水箱内进气管的一侧，另一端沿净水室穿过隔板设于污水室上方，补水管设于水箱净水室一侧，并在进气管上方，排污管设于水箱污水室一侧的底部，溢流管设于水箱污水室一侧，并在排污管上方。

所述的进气管包括进气横管、进气弯管和进气竖管，进气横管的一端穿设于水箱净水室一侧，其另一端连接进气弯管一端，进气弯管另一端连接进气竖管，其端口向下。

所述的蓄水管包括蓄水斜管、蓄水弯管和蓄水竖管，蓄水斜管的一端连通于进气竖管的一侧，其另一端穿过隔板连接蓄水弯管的一端，蓄水弯管另一端连接蓄水竖管，其端口向下。

所述的进气竖管底部端口与隔板的顶端高度差为6cm。

所述的蓄水斜管与进气竖管连通处的夹角为30°。

所述的蓄水竖管底部端口与隔板的顶端高度差为38cm。

所述的蓄水竖管底部端口与溢流管的底部高度差为13cm。

所述的溢流管的底部与水箱内底部高度差为25cm。

所述的补水管上还设有补水阀门。

在上述技术方案中，本发明具有以下的优点：

1.由于在进气管尾部的进气竖管上连接了蓄水管，可保障储槽送料吸气时，净水室内被大气压力逼入进气管内的水份在重力作用下自动流入蓄水管内，避免净水室内水份冲入储槽内。

2.由于进气管伸入净水室的深度为6cm是最佳长度，这样，可以得到两个效果：其一，保障储槽出料吸气时，储槽的槽壁不受压变形或吸瘪损坏；其二，可保障储槽送料呼气时，储槽内的废气得到有效净化，确保净水室内水封不被冲破，从而保障储槽内废气不直接排向大气。

3.由于蓄水管伸入污水室的深度大于进气管伸入净水室深度，保障储槽送料呼气时，储槽内的废气不会因污水室水封强度低而由排气管经蓄水管、污水室流向大气，并污染环境。

4.由于蓄水管伸入污水室的深度大于进气管伸入净水室深度，可有效避免储槽出料时，大气将污水室内污水逼进蓄水管内，并由进气管冲入储槽内，并可保障蓄水管内有足够的容量来存放由进气管排出的净水。以规避“吸气”强度过大时污水室内污水经蓄水管、进气管冲入储槽内。

5.由于溢流管距水箱内底部距离大于蓄水管伸入污水室深度，可保障污水室内底部污泥与蓄水管的管口有一定的距离，避免蓄水竖管的管口被污泥封堵，保障蓄水管畅通无阻。

附图说明

图1是授权公告号为CN202078840U的结构图；

图2是本发明的结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本发明的技术方案。

请结合图2所示，本发明的一种用于化工储槽内尾气净化的水封装置与现有技术相同的是，同样也包括包括水箱1和连接于水箱顶部的排气管6，在此不在赘述，与现有技术不同的是，还包括隔板2、进气管3、蓄水管4、补水管7、溢流管5和排污管8，隔板2竖立设于水箱1内底部，用以将水箱内部分隔为净水室9和污水室10，进气管3包括进气横管301、进气弯管302和进气竖管303，进气横管301的一端穿设于水箱1净水室9一侧，其另一端连接进气弯管302的一端，进气弯管302另一端连接进气竖管303，其端口向下，并在净水室9上方，进气竖管303的下端与隔板2的顶端高度差H1为6cm；蓄水管4包括蓄水斜管401、蓄水弯管402和蓄水竖管403，蓄水斜管401的一端连通于进气竖管303的一侧，蓄水斜管401与进气竖管303连通处的夹角a为30°，保证水的重力沿蓄水管4方向的分解力足够大于流动阻力，蓄水斜管401另一端穿过隔板2连接蓄水弯管402的一端，蓄水弯管402另一端连接蓄水竖管403，其端口向下，并在污水室10上方，所述的蓄水竖管403的下端与隔板2的顶端高度差H2为38cm，蓄水竖管403的下端与溢流管5的底部高度差H3为13cm；补水管7设于水箱1净水室9一侧，并在进气管3上方，补水管7上还设有补水阀门11；排污管8设于水箱1污水室10一侧的底部，溢流管5也设于水箱1污水室10一侧，并在排污管8上方，溢流管5的底部与水箱1内底部高度差H4为25cm。

本发明在使用时，进气管3通过连接管连接于储槽，H1的高度为6cm，这是因为，储槽出料吸气时，储槽将会承受一定的负压，而6cm水封所产生的负压是常规壁厚储槽的管壁所能承受压强，如果H1大于6cm，储槽的槽壁将有可能会受压变形，负压严重时槽壁将会吸瘪损坏；如果H1小于6cm，储槽送料呼气时，储槽内的废气将得不到有效净化，严重时将会 使水封冲破，储槽内废气直接经排气管6排向大气。储槽呼气时，储槽是通过水封H1向排气管6排气的，水封H1高度与净化废气的净水容量及废气封压能力成正比。

H3大于H1的目的是鉴于，储槽进料时，进气管3内压强增大，此时，进气管3内的废气将通过水箱1向排气管6运动，也就是储槽通过水封“呼气”，运动路径有两条：第一条路径，由进气横管301、进气弯管302、进气竖管303为路径进入净水室9，并经净水室9内净水净化后由排气管6排出，此路径水封强度为H1高度。第二条路径，由进气横管301、进气弯管302、蓄水斜管401、蓄水弯管402、蓄水竖管403为路径进入污水室10，此路径水封强度为H3高度。按照流体力学气体向阻力较小方向流动原理，如果H3小于H1，储槽内的废气将走第二条路径，此时水封的高度H3将小于6cm，储槽内废气净化效果因污水室10内系污水且水封内水容量不大而下降，储槽“呼气”强度大时，储槽内废气将会冲破污水室10内水封直接向排气管6排出废气。如果H3大于H1，储槽内的废气将走第一条路径，此时净水室9内水封的高度为H1，在储槽废气压强作用下，进气竖管303内净水将被逼入蓄水管4内，此时储槽内的废气将经高度为H1的净水室9内净水清洗后成为净气向排气管6排出。

H2远大于H1的目的是鉴于，储槽出料时，进气管3内废气压强降低，此时，排气管6内的大气将通过水箱1向进气管3运动，也就是储槽通过水封“吸气”。运动路径为两条：第一条路径，大气空气由排气管6送入至净水室9、进气竖管303、进气弯管302、进气横管301进入储槽，水封高度为H1。第二条路径，大气空气由排气管6送入至污水室10、蓄水竖管403、蓄水弯管402、蓄水斜管401、进气弯管302、进气横管301进入储槽，此时水封最大高度为H2。按照流体力学气体向阻力较小方向流动原理，如果H2小于H1，储槽内的废气将走第二条路径，此时，大气将会将污水室10内污水逼进蓄水管4内，并由进气管3冲入储槽内，影响储槽内化工产品质量。如果H2大于H1，储槽内的废气将走第一条路径，此时，大气将会使净水室9内净水逼入进气竖管303，被大气逼入进气竖管303内的净水将经蓄水斜管401、蓄水弯管402、蓄水竖管403流入污 水室10内，并经溢流管5排出。当进气竖管303内净水被逼空时，大气则经净水室9、进气管3送入储槽，以维持储槽内压力稳定。本发明设计H2远大于H1的另一目的是鉴于，在储槽“吸气”时，能使蓄水管4内有足够的容量来存放由进气管3排出的净水，以规避“吸气”强度过大，溢流管5来不及排除污水，而迫使污水室内污水经蓄水管4、进气管3冲入储槽内之风险。

H4大于H3的目的是鉴于，污水室10内污水中杂质经长期沉淀后，将使污水室10底部留有大量污泥，需要通过排污管8排出，H4大于H3可保障蓄水竖管403与污水室10内沉淀的污泥有一定的距离，避免蓄水竖管403的管口被污泥封堵，保障蓄水管4畅通无阻。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。