專利名稱：用于水管的排氣裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于水管的排氣裝置。更具體地，本發(fā)明涉及一種被設(shè)計(jì)成通過方便而容易地把水管中釋放的空氣排出而能夠防止在水管中的水槽(water reservoir)的發(fā)生的用于水管的排氣裝置。
背景技術(shù)：
在熱力廠、核能廠和混合能源廠，海水經(jīng)常被用作冷凝器中的冷卻水(循環(huán)水)。
如圖2所示，循環(huán)水(海水)通過循環(huán)水泵1從水吸取坑(海)2中抽取，抽取的循環(huán)水(海水)通過位于水供應(yīng)側(cè)的循環(huán)管3a被供給入冷凝器4。在冷凝器4中，從蒸汽渦輪發(fā)出的廢氣用循環(huán)水(海水)冷卻以冷卻廢氣中的蒸汽用于冷凝器。冷卻使用過程中溫度已經(jīng)增高的循環(huán)水(海水)通過位于水釋放側(cè)的循環(huán)管3b被釋放至水釋放坑(海)5中。
貝類去除裝置6插入在水供應(yīng)側(cè)的循環(huán)水管3b內(nèi)，同時(shí)冷凝器清洗裝置7和流量控制閥8插入水釋放側(cè)的循環(huán)水管3b內(nèi)。
鐵被用作循環(huán)水管3a、3b的管狀材料，并且襯里材料(例如橡膠材料)例如通過涂層被應(yīng)用于這些管的每一個(gè)的內(nèi)周表面。這種襯里材料的設(shè)置防止循環(huán)水管3a、3b被循環(huán)水(海水)腐蝕。
而且，為了防止貝類生物等沉積在循環(huán)水管3a、3b的內(nèi)周表面上，在循環(huán)水管3a、3b內(nèi)流動的循環(huán)水(海水)的流速例如設(shè)定在3-4m/秒的預(yù)定速度。
低于預(yù)定速度的流速產(chǎn)生使貝類生物沉積在循環(huán)水管3a、3b的內(nèi)周表面上的問題，進(jìn)而減少了這些管的水道區(qū)域或堵塞這些管道。超過預(yù)定流速，例如，達(dá)到5m/s或更高，則引起剝落涂敷在循環(huán)水管3a、3b的內(nèi)周表面的襯里材料的問題。
因此，在循環(huán)水管3a、3b內(nèi)流動的循環(huán)水(海水)的流速應(yīng)調(diào)節(jié)至預(yù)定速度(例如，3-4m/s)。
在冷凝器4中的冷卻(熱交換)中使用的循環(huán)水(海水)已經(jīng)升高了溫度，因此處于溶于海水中的空氣易于釋放的狀態(tài)下。特別是在負(fù)壓下，空氣傾向于從海水中釋放。
從海水中釋放出來的空氣聚集在冷凝器4中的水盒(water box)里。如果聚集的空氣量增加至超出了一定的水平，則冷凝器4的性能將下降。因此，到目前為止，冷凝器4已經(jīng)配有排氣裝置。如果在水盒中聚集的空氣量達(dá)到了一定的數(shù)值或更高，則聚集的空氣被排氣裝置釋放至外部(見日本專利申請公開號1998-227581)。
在水釋放側(cè)上的循環(huán)水管3b內(nèi)，正在流動的循環(huán)水(海水)溫度增加，使得容易釋放溶于海水中得空氣。如果在水釋放側(cè)的循環(huán)水管3b的管線內(nèi)有起伏(ups and downs)，則循環(huán)水管3b的內(nèi)壓由于液壓梯度可成為負(fù)壓。在這種環(huán)境可下水釋放側(cè)的循環(huán)水管3b中，在內(nèi)壓為負(fù)的負(fù)壓區(qū)，空氣可從海水中釋放以產(chǎn)生氣槽(air reservoir)。
例如，如圖3所示，循環(huán)水管3b的放置高度可被升高，然后沿著水的流動方向降低(例如，在圖3中的α方向)。在這種情況下，氣槽A可在循環(huán)水管3b的高度開始下降的位置發(fā)生(例如，在圖3中的β部分)。
如果這種氣槽A發(fā)生，相應(yīng)于氣槽A數(shù)量，循環(huán)水的管道區(qū)域被降低。結(jié)果，在這個(gè)位置的循環(huán)水的流速增加，從而引起襯里剝落的可能，或產(chǎn)生增大壓力損失的問題。
因此，需要這樣一種管路圖(piping plan)，根據(jù)該管路圖，沒有在途中通過循環(huán)水管3b形成氣槽。
而且，如果在循環(huán)水管3b中有起伏，則檢查水壓梯度是必要的，進(jìn)而確保管道的內(nèi)部不是處于負(fù)壓，并且設(shè)計(jì)出避免負(fù)壓的裝置。
如圖2所示，避免負(fù)壓的裝置的實(shí)例是流量控制閥8設(shè)在盡可能在下游的水釋放側(cè)的循環(huán)水管3b的一個(gè)部分上，并且它的閥開口被適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，從而循環(huán)水管3a、3b的整體管道的壓力被轉(zhuǎn)成正壓，從而在整個(gè)循環(huán)水管3a、3b的水道中沒有負(fù)壓發(fā)生。
以前的技術(shù)存在如下問題
(1)特別地當(dāng)設(shè)備在零碎一建造(scrap-and-build)方法下設(shè)計(jì)時(shí)，地面區(qū)域經(jīng)常被限制，從而可由于有效使用現(xiàn)有設(shè)備或被現(xiàn)有設(shè)備的干擾而存在設(shè)計(jì)上的限制。在這種情況下，不形成氣槽的管道的設(shè)計(jì)可能是困難的。
(2)在管路圖方面，檢查水壓梯度是必要的，并且在管路圖中反映檢查的結(jié)果也是必要的。因此，規(guī)劃和設(shè)計(jì)需要時(shí)間和人力。
(3)確保壓力的流量控制閥8安裝在水釋放側(cè)上的循環(huán)水管3b內(nèi)，因此，提升循環(huán)水泵1的泵揚(yáng)程(pump head)的必要性增加了。詳細(xì)地，如果企圖通過設(shè)置流速控制閥8并正確地調(diào)整閥的開啟而給循環(huán)水管3a、3b的整個(gè)水道一個(gè)正壓補(bǔ)償，則流量控制閥8的流體阻力增加了。因此，為了流動合適數(shù)量的循環(huán)水，有提升循環(huán)水泵1的泵揚(yáng)程的需要。
(4)如果如圖3所示的循環(huán)水中發(fā)生了氣槽A，則循環(huán)水的管道區(qū)域降低了相應(yīng)的氣槽A的數(shù)量。結(jié)果，在這個(gè)位置的循環(huán)水的流速增加了，進(jìn)而引起襯里的剝落的可能性，或產(chǎn)生增加壓力損失的問題。

發(fā)明內(nèi)容
考慮現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，完成本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種排氣裝置，所述排氣裝置能夠從氣槽易于發(fā)生的水管的一部分(例如，循環(huán)水管)排出空氣。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)方面是用于水管的排氣裝置，包括空氣分離器管，所述空氣分離器管被安裝成具有沿垂直方向的軸向，并連接至用于水通過的水管的氣槽易于發(fā)生的部分；和排氣部件，其用于把聚集在空氣分離器管的空氣排出。
本發(fā)明的另一個(gè)方面是用于水管的排氣裝置，包括空氣分離器管，所述空氣分離器管被安裝成具有沿垂直方向的軸向，并連接至用于水通過的水管的氣槽易于發(fā)生的部分；和排氣泵，所述排氣泵能夠把聚集在空氣分離器管中的空氣排出。
空氣量檢測部件，所述空氣量檢測部件用于檢測聚集在空氣分離器管中的空氣量；和控制部件，所述控制部件用于當(dāng)由空氣量檢測部件檢測的空氣量超過一個(gè)被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)啟動排氣泵，并也用于當(dāng)由空氣量檢測部件檢測的空氣量降低至不大于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)停止排氣泵。
在用于水管的排氣裝置中，當(dāng)水管放置的高度被升高，然后沿水的流動方向下降時(shí)，則空氣分離器管可連接至水管上水管的高度開始降低的部分。
在用于水管的排氣裝置中，水管可是在是釋放側(cè)上的用于釋放海水的循環(huán)水管，所述海水已經(jīng)從冷凝器中被釋放至大海中。
根據(jù)本發(fā)明，空氣分離器管連接至的水管(循環(huán)水管)易于發(fā)生氣槽的部分(即，此部分曾經(jīng)被升高，然后降低)。因此，在水中釋放的空氣沒有在水管中停滯，而是流動至空氣分離器管，并通過排氣部件(排氣泵)被排出至外部。因此，即使在水管放置的高度上有起伏，在水管中也沒有氣槽發(fā)生，而且襯里剝落或管道阻力增加的問題也沒有發(fā)生。
因此，即使水管放置的高度有起伏，水管的管路圖能容易建立的優(yōu)點(diǎn)能夠被獲得。


根據(jù)下面的結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，將更充分地理解本發(fā)明，但其目的僅是通過例證進(jìn)行說明的而不是限制本發(fā)明。
圖1是說明根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于水管的排氣裝置的構(gòu)造圖；圖2是說明冷凝器的冷卻水系統(tǒng)的構(gòu)造圖；和圖3是說明氣槽的發(fā)生的狀態(tài)的示意圖；具體實(shí)施方式
將參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。
實(shí)施例圖1說明根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的排氣裝置10。排氣裝置10的空氣分離器管11安裝在地面12上，從而具有沿垂直方向的軸向。在本實(shí)施例中，空氣分離器管11的長度是6m?？諝夥蛛x器管11配有水位探測器13，所述水位探測器13用于探測已流入空氣分離器管11中的海水的水位。
空氣分離器管11的下部通過連接管14連接至位于水釋放側(cè)面上的循環(huán)水管3b。更具體地，連接管14連接至氣槽易于發(fā)生的循環(huán)水管的部分。
例如，如果循環(huán)水管3b放置的高度沿水的流動方向被升起，然后降低，(例如，圖1的α方向)，則氣槽易于在循環(huán)水管3b的高度開始被降低的部分發(fā)生(例如，在圖1中的β區(qū)域)。因此，連接管14連接至循環(huán)水管3b的高度開始被降低的此部分。
開關(guān)閥14a被插入在連接管14內(nèi)。
例如，如果循環(huán)水管3b放置的高度被提升1-2m或更高，然后降低，則在降低開始的部分容易發(fā)生氣槽。
排氣泵15通過排氣管16連接至空氣分離器管11的頂部。開關(guān)閥16a和止逆閥16b插入排氣管16內(nèi)。
排氣泵15通過密封水管17供應(yīng)家用水作為密封水。開關(guān)閥17a插入密封水管17。
分離器18連接至排氣泵15的排出側(cè)。分離器18把水和從排氣泵15發(fā)出的空氣分離，把被分離的空氣通過空氣排放管18a排出，并且通過密封水排放管18b排放分離的水。
水信號被傳遞至控制設(shè)備19，所述水信號表示由水位探測器13所探測的空氣分離器管11內(nèi)的水位?？刂蒲b置19基于水位信號確定聚集在空氣分離器管11中的空氣量。
當(dāng)控制裝置19探測到空氣的確定數(shù)量(聚集在空氣分離器管11內(nèi)的空氣量)已經(jīng)超過預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定的空氣量時(shí)，控制裝置19啟動排氣泵15。當(dāng)控制裝置19探測到空氣的確定數(shù)量(聚集在空氣分離器管11內(nèi)的空氣量)已經(jīng)降低至預(yù)先被設(shè)定的預(yù)定的空氣量時(shí)，控制裝置19停止排氣泵15。
當(dāng)運(yùn)行排氣裝置10時(shí)，開關(guān)閥14a、16a、17a處于打開的狀態(tài)。當(dāng)循環(huán)水(海水)在這種狀態(tài)下通過循環(huán)水管3b流動時(shí)，這循環(huán)水通過連接管14并流入空氣分離器管11。
當(dāng)在增加了溫度的循環(huán)水(海水)在循環(huán)水管3b內(nèi)流動時(shí)，空氣可在循環(huán)水管3b的β部分出釋放(此部分易于處于負(fù)壓)。釋放的空氣通過連接管14，進(jìn)入空氣分離器管11，并聚集在空氣分離器管11中。此時(shí)，排氣泵15處于靜止的狀態(tài)。
當(dāng)探測到基于從水位探測器13傳遞的水位信號確定的空氣的量超過探測預(yù)先被設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)，控制裝置19啟動排氣泵15。
一旦排氣泵15的啟動，在空氣分離器管11內(nèi)部的空氣通過排氣管16，被排氣泵15抽吸，被分離器18分離，并且通過排氣管18a排出。
此時(shí)，排氣泵15的密封由通過密封水管17被抽吸的密封水密封，并且此密封水被分離器18分離，并通過密封水排放管18b排放。
通過此方式，空氣從空氣分離器管11內(nèi)排出。此時(shí)，當(dāng)控制裝置19探測到基于水位信號而確定的空氣量(聚集在空氣分離器管11內(nèi)的空氣量)已經(jīng)降低至小于預(yù)先被設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)，控制裝置19停止排氣泵15。
啟動和停止排氣泵15的操作由控制裝置19如上述控制。因此，在空氣分離器管11內(nèi)的空氣量能夠具有設(shè)定空氣量或更少。結(jié)果，通過排氣裝置10，空氣能夠從循環(huán)水管3b的空氣易于釋放、氣槽容易發(fā)生的部分(具體地，在圖1的β部分)排出，從而能夠防止在循環(huán)水管3b內(nèi)氣槽的發(fā)生。
因此，能夠防止由于氣槽而導(dǎo)致的襯里的剝落和壓力損失的增加。
即使在布局上有限制和在循環(huán)水管3b內(nèi)有起伏，通過安裝上述的排氣裝置10，能夠防止氣槽的發(fā)生。
換言之，不考慮壓力梯度的情況下也能夠預(yù)先確定在循環(huán)水管3b應(yīng)該放置在管道布局的位置。如果排氣裝置10在確定在管道布局之后才被安裝，則也能夠防止氣槽的發(fā)生。
在圖1所示的實(shí)施例中，在空氣分離器管11內(nèi)的空氣量被水位探測器13所探測，并且排氣泵15的啟動和停止根據(jù)探測的空氣量由控制裝置19所控制。如果空氣分離器管11的頂部位于高于管道布局中循環(huán)水管3b的最高位置10m或大于10m處，則排氣泵15能夠持續(xù)地被運(yùn)行。
這是因?yàn)橐呀?jīng)流入空氣分離器管11的循環(huán)水不能升到相對管道布局中循環(huán)水管3b的最高位置超過10m的位置。
本發(fā)明不僅能夠應(yīng)用于上述用于從冷凝器中釋放水的水釋放側(cè)上的循環(huán)水管中，而且也可用于多種類型的水管，所述多種類型的水管需要防止在整個(gè)水流通過程中管道的氣槽的發(fā)生。
雖然已經(jīng)通過上述實(shí)施例說明了本發(fā)明，但是應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于此實(shí)施例，而是可以多種其它方式變化。這種變化不應(yīng)被認(rèn)為是脫離了本發(fā)明的精神和范圍，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，所有這些明顯的修改認(rèn)為是包括在本權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于水管的排氣裝置，包括空氣分離器管，所述空氣分離器管被安裝成具有沿垂直方向的軸向，并連接至用于水通過的水管的氣槽易于發(fā)生的部分；和排氣部件，其用于把聚集在空氣分離器管的空氣排出。
2.一種用于水管的排氣裝置，包括空氣分離器管，所述空氣分離器管被安裝成具有沿垂直方向的軸向，并連接至用于水通過的水管的氣槽易于發(fā)生的部分；和排氣泵，所述排氣泵能夠把聚集在空氣分離器管中的空氣排出。空氣量檢測部件，所述空氣量檢測部件用于檢測聚集在空氣分離器管中的空氣量；和控制部件，所述控制部件用于當(dāng)由空氣量檢測部件檢測的空氣量超過一個(gè)被預(yù)先設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)啟動排氣泵，并也用于當(dāng)由空氣量檢測部件檢測的空氣量降低至不大于預(yù)先設(shè)定的設(shè)定空氣量時(shí)停止排氣泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于水管的排氣裝置，其特征在于當(dāng)水管放置的高度被升高，然后沿水的流動方向下降時(shí)，則空氣分離器管連接至水管上水管的高度開始降低的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于水管的排氣裝置，其特征在于水管是在釋放側(cè)上的用于釋放海水的循環(huán)水管，所述海水從冷凝器中被釋放至大海中。
全文摘要
從冷凝器(4)排出的溫度升高的循環(huán)水通過循環(huán)水管(3b)。空氣易于在循環(huán)水管(3b)的下部位置(β)處釋放。因此，垂直放置的空氣分離器管(11)和β部分通過連接管(14)連接，被釋放的空氣流入空氣分離器管(11)。當(dāng)在空氣分離器管(11)中聚集的空氣量已經(jīng)超過預(yù)定空氣量時(shí)，排氣泵(15)被啟動以排放聚集的空氣至外部。因此，能夠防止在循環(huán)水管(3b)內(nèi)的氣槽的發(fā)生。結(jié)果，能夠防止由于氣槽而產(chǎn)生的管道阻力的增加或襯里的剝落。
文檔編號F28B9/10GK1837673SQ20061000649
公開日2006年9月27日 申請日期2006年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月23日
發(fā)明者田邊浩史, 橋本安弘 申請人:三菱重工業(yè)株式會社