高炉炉身检漏气体检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及高炉炼铁冷却装置领域，具体涉及高炉炉身检漏气体检测装置。


背景技术：

2.对高炉本体冷却壁是否破损进行实时监测具有重要的现实意义，当冷却壁破损后，会向炉内泄漏冷却水，泄漏时如不及时发现并处理，会消耗炉内大量的热量，导致炉温下降，严重时甚至导致高炉炉凉，高炉不能正常顺行，影响正常生产，同时，在炉身中上部，炉内的高炉煤气还会进入冷却水管中，给高炉安全生产带来相当大的威胁。
3.传统检测方式是采用人工检测。这种方式存在劳动强度大，检测不及时，检测准确性、及时性较低，误判的可能性较大。先进一点的做法是，在待检测的冷却壁进出水位置安装高精度流量计，利用其流量差来检测冷却壁破损情况。这种方式的缺点是流量计安装实施过程比较长，安装施工劳动强度大，并且项目一次投资设备造价比较高，冷却壁水管数量较多的情况下不经济。
4.因此，发明一种新型的高炉炉身检漏气体检测装置来解决上述问题很有必要。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供高炉炉身检漏气体检测装置，该装置能精准快速高效的检测出冷却壁各冷却支管的破损漏水，实现漏水自动报警，提高检漏精度和效率，缩短检漏时间，一方面降低工人现场检漏的作业风险及劳动强度，另一方面，现场安装简便，施工工期短，降低了施工难度，以解决现有技术中劳动强度大，检测不及时，检测准确性、及时性较低，误判的可能性较大的不足之处。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：高炉炉身检漏气体检测装置，包括气体收集器，所述气体收集器的顶部固定连接有连接杆，所述连接杆的顶部固定连接有气液位置传感器，所述气体收集器的顶部连通有传输管，所述气体收集器与传输管焊接，所述传输管远离气体收集器的一端连通有气路转换阀组，所述传输管与气路转换阀组之间设置有第一连接螺母；
7.所述气路转换阀组的底部连通有气水分离器输入管，所述气路转换阀组与气水分离器输入管之间连接有第二连接螺母，所述气路转换阀组的右侧连通有旁通口，所述气水分离器输入管远离气路转换阀组的一端连通有气液分离器组，所述气液分离器组的边侧连通有高炉煤气传感器。
8.优选的，所述气液位置传感器的顶部固定连接有第一电磁阀和第二电磁阀，所述气液位置传感器的内部开设有第一滑槽和第二滑槽，所述气液位置传感器的内部滑动连接有与第一电磁阀电性连接的第一滑动块和与第二电磁阀电性连接的第二滑动块。
9.优选的，所述第一滑动块靠近传输管的一侧固定连接有与传输管相配合的第一密封块，且第一滑动块的两侧均固定连接有与第一滑槽相配合的凸块，所述第二滑动块的底部固定连接有密封垫，且第二滑动块的两侧均固定连接有与第二滑槽相配合的滑块，所述
第二滑动块的靠近旁通口的一侧固定连接有与旁通口相配合的第二密封块。
10.优选的，所述气液分离器组的内部固定连接有减速管，所述气液分离器组的底部连通有出水口，所述出水口的外侧安装有节流阀。
11.优选的，所述减速管的形状设置为螺旋形，且所述减速管的顶面半径大于底面半径。
12.优选的，所述气液分离器组和高炉煤气传感器均与气水分离器输出管连通。
13.优选的，所述气水分离器输出管靠近气液分离器组的一端固定连接有锥形口，所述锥形口的内部开设有多个进气孔。
14.优选的，所述第一连接螺母与传输管转动连接，所述第一连接螺母与气路转换阀组螺纹连接，所述第二连接螺母与气水分离器输入管转动连接，所述第二连接螺母与气路转换阀组螺纹连接。
15.优选的，所述气液位置传感器的输出端电性连接有单片机，高炉煤气传感器的输出端与单片机的输入端电性连接，气路转换阀组的电性输入端与单片机的输出端电性连接，单片机输入端电性连接有复位开关，报警指示灯与单片机输出端电性连接。
16.在上述技术方案中，本实用新型提供的技术效果和优点：
17.通过气体收集器最下端位置的快速连接接口与焊接在高炉冷却壁联络管上的快速阀门接口连接，便于对装置进行组装和拆卸，大大降低了安装的难度，其中气液位置传感器能够对内部的气液位置进行实时检测，当位置达到指定限值时，气路转换阀组启动，气体收集器通过传输管、气路转换阀组、气水分离器输入管与气液分离器组连通，便于增强装置的自动化程度，提高检测效率，及时性较高；
18.气液二相流进入气液分离器组内部，通过减速管螺旋下降，对气液二相流进行减速，到达减速管末端后，其中液体部分进入到气液分离器组底部，剩下的气体通过锥形口输出到高炉煤气传感器检测区域，高炉煤气传感器对气体进行检测，检测工作完成后，单片机控制打开气液分离器组下端的节流阀，使气液分离器组内部的液体通过出水口流出，提高了检测的准确性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为本实用新型实施例一的整体结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例一的侧视立体结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例一的内部结构示意图；
23.图4为本实用新型实施例一的气路转换阀组内部结构示意图；
24.图5为本实用新型实施例一的第一滑动块立体结构示意图；
25.图6为本实用新型实施例一的第二滑动块立体结构示意图；
26.图7为本实用新型实施例一的气液分离器组内部结构示意图；
27.图8为本实用新型实施例一的气水分离器输出管细节结构示意图；
28.图9为本实用新型实施例二的整体结构示意图；
29.图10为本实用新型的系统控制流程图。
30.附图标记说明：
31.1、气体收集器；2、连接杆；3、气液位置传感器；4、传输管；5、第一滑槽；6、气路转换阀组；7、第一连接螺母；8、气水分离器输入管；9、第二连接螺母；10、旁通口；11、第一电磁阀；12、第二电磁阀；13、第一滑动块；14、第二滑槽；15、第二滑动块；16、气液分离器组；161、减速管；162、出水口；163、节流阀；17、高炉煤气传感器；18、气水分离器输出管；181、锥形口；182、进气孔；19、单片机；20、报警指示灯；21、复位开关。
具体实施方式
32.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。
33.本实用新型提供了如图1-7所示的高炉炉身检漏气体检测装置，包括气体收集器1，所述气体收集器1的顶部固定连接有连接杆2，所述连接杆2的顶部固定连接有气液位置传感器3，所述气体收集器1的顶部连通有传输管4，所述气体收集器1与传输管4焊接，所述传输管4远离气体收集器1的一端连通有气路转换阀组6，所述传输管4与气路转换阀组6之间设置有第一连接螺母7；
34.所述气路转换阀组6的底部连通有气水分离器输入管8，所述气路转换阀组6与气水分离器输入管8之间连接有第二连接螺母9，所述气路转换阀组6的右侧连通有旁通口10，所述气水分离器输入管8远离气路转换阀组6的一端连通有气液分离器组16，所述气液分离器组16的边侧连通有高炉煤气传感器17。
35.在上述技术方案中，所述气体检测装置数据传输接口包含有线rs485和无线方式两种。
36.在上述技术方案中，所述气液位置传感器3的顶部固定连接有第一电磁阀11和第二电磁阀12，所述气液位置传感器3的内部开设有第一滑槽5和第二滑槽14，所述气液位置传感器3的内部滑动连接有与第一电磁阀11电性连接的第一滑动块13和与第二电磁阀12电性连接的第二滑动块15，当第一电磁阀11打开时，第一滑动块13向右滑动，远离传输管4，从而使传输管4与气水分离器输入管8连通，此时，旁通口10关闭，当第二电磁阀12发开，带动第二滑动块15向左滑动至气水分离器输入管8的顶端，远离旁通口10，进而使传输管4与旁通口10连通，此时气水分离器输入管8关闭，能够根据需要控制气液流向。
37.在上述技术方案中，所述第一滑动块13靠近传输管4的一侧固定连接有与传输管4相配合的第一密封块，且第一滑动块13的两侧均固定连接有与第一滑槽5相配合的凸块，所述第二滑动块15的底部固定连接有密封垫，且第二滑动块15的两侧均固定连接有与第二滑槽14相配合的滑块，所述第二滑动块15的靠近旁通口10的一侧固定连接有与旁通口10相配合的第二密封块，能够对传输管4、气水分离器输入管8和旁通口10进行密封。
38.在上述技术方案中，所述气液分离器组16的内部固定连接有减速管161，所述气液分离器组16的底部连通有出水口162，所述出水口162的外侧安装有节流阀163，排空气液分离器内部的液体。
39.如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图8和图9所示，所述减速管161的形状设置为螺旋形，且所述减速管161的顶面半径大于底面半径，便于气液二相流减速分离。
40.在上述技术方案中，所述气液分离器组16和高炉煤气传感器17均与气水分离器输出管18连通，便于将已经分离的气体传输至高炉煤气传感器17内部进行检测。
41.在上述技术方案中，所述气水分离器输出管18靠近气液分离器组16的一端固定连接有锥形口181，所述锥形口181的内部开设有多个进气孔182，能够对进入到气水分离器输出管18的气体内部的水分进行进一步的吸附。
42.在上述技术方案中，所述第一连接螺母7与传输管4转动连接，所述第一连接螺母7与气路转换阀组6螺纹连接，所述第二连接螺母9与气水分离器输入管8转动连接，所述第二连接螺母9与气路转换阀组6螺纹连接，便于对装置进行组装和拆卸。
43.在上述技术方案中，所述气液位置传感器3的输出端电性连接有单片机19，高炉煤气传感器17的输出端与单片机19的输入端电性连接，气路转换阀组6的电性输入端与单片机19的输出端电性连接，单片机19输入端电性连接有复位开关21，报警指示灯20与单片机19输出端电性连接，便于提高装置的自动化程度，避免手动检测导致的效率低下。
44.根据本实用新型的第一种实施例，所述气体检测装置数据传输若采用无线方式，则系统还需配备相应的无线网络基站用于接收装置发出的无线信号数据。
45.第二种实施例与第一种实施例的区别点在于气液分离器组16，气液分离器组16的结构形式是一种上下通孔的管状结构，且气液分离器组16与高炉煤气传感器17一体化连接。
46.本实用新型工作原理：
47.参照说明书附图1-9，首先，根据第一种实施例，用户可以通过气体收集器1最下端位置的快速连接接口与焊接在高炉冷却壁联络管上的快速阀门接口连接，通过第一连接螺母7，可以使传输管4与气液位置传感器3可拆卸连接，通过第二连接螺母9，可以使气水分离器输入管8与气液位置传感器3可拆卸连接，气体收集器1通过传输管4与气路转换阀组6连通，其中气液位置传感器3能够对内部的气液位置进行实时检测，气液位置传感器3将收集的数据传入单片机19，单片机19进行相应数值比较计算后，如果位置达到指定限值时，则控制相应输出端发出命令，气体收集器1通过传输管4、气路转换阀组6、气水分离器输入管8与气液离器组16连通，气液二相流进入气液分离器组16内部后，通过减速管161螺旋下降，对气液二相流进行减速，到达减速管161末端后，其中液体部分进入到气液分离器组16底部，剩下的气体通过锥形口181进入到气水分离器输出管18内部，锥形口181能够对进入气体内部的水分进行进一步的吸附，从而将干燥的气体输入到高炉煤气传感器17检测区域，高炉煤气传感器17对气体进行检测，将检测到的数据实时输出给单片机19进行存储。检测工作完成后，单片机19控制打开气液分离器组16下端的节流阀163，使气液分离器组16内部的液体通过出水口162流出；
48.第一电磁阀11和第二电磁阀12均关闭时，传输管4和旁通口10均关闭，当第一电磁阀11打开时，第一滑动块13向右滑动，远离传输管4，从而使传输管4与气水分离器输入管8连通，此时，旁通口10关闭，当第二电磁阀12发开，带动第二滑动块15向左滑动至气水分离器输入管8的顶端，远离旁通口10，进而使传输管4与旁通口10连通，此时气水分离器输入管8关闭，能够根据需要控制气液流向；
49.参照说明书附图8-9，在第二种实施例中，本发明数据传输若采用无线方式，则系统还需配备相应的无线网络基站用于接收装置发出的无线信号数据，能够对数据进行相应
的数据存储、分析，出现漏水情况自动发出声光报警，该装置可降低高炉水工人员在现场检漏作业的风险及劳动强度，为高炉的安全稳定生产运行提供坚实的设备保障。
50.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。