申请/专利权人：江苏大学

申请日：2017-12-29

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN108105410B

主分类号：F16K3/08

分类号：F16K3/08;F16K3/312;F16K31/36;F16K37/00;F16L55/07;F03D9/20

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2018.06.26#实质审查的生效;2018.06.01#公开

摘要：本发明提供了一种能自动排放管道内氢气的装置，解决氢气在通风管道弯管处淤积的问题，该装置包括壳体、轴座、第一轴承、第二轴承、扭力弹簧、轴、堵盖、叶片和状态显示板，轴座位于壳体内，包括支撑座和分别固定于支撑座两端的第一圆板和第二圆板，两个圆板上设有排气口，轴穿过支撑座，轴的顶端设有堵盖，底端设有叶片，扭力弹簧一端与轴连接，另一端与支撑座连接，状态显示板与轴连接，除尘系统运行时，通风管道内通风，叶片转动一定角度，堵盖密封第一圆板的排气口，除尘系统停止时，叶片复位，堵盖与排气口完全错开，氢气自动从排气口排出。本发能自动排放淤积在通风管道弯管处的氢气，无需人工操作，自动化程度高，消除安全隐患。

主权项：1.一种自动排放管道内氢气的装置，安装于通风管道10的弯管处的最高点，其特征在于，包括壳体1、轴座2、第一轴承3、第二轴承4、扭力弹簧5、轴6、堵盖7、叶片8和状态显示板9；轴座2包括支撑座202、固定于支撑座202顶端的第一圆板201和固定于支撑座202底端的第二圆板204，所述支撑座202为两端开口的中空圆柱，所述第一圆板201和第二圆板204均与支撑座202同轴，所述第一圆板201和第二圆板204的中心均设有通孔205，第一圆板201和第二圆板204上均设有排气口203，所述轴座2位于壳体1内，所述壳体1为两端开口的中空圆柱，支撑座202与壳体1同轴，所述第一圆板201和第二圆板204的侧面与壳体1的内壁面固定连接；所述轴6穿过第一圆板201、支撑座202中心的腔体和第二圆板204中心的通孔205，轴6的两端分别通过第一轴承3和第二轴承4支承在第一圆板201和第二圆板204上，所述扭力弹簧5套设于轴6上，扭力弹簧5的一端固定于轴6上，另一端固定于支撑座202的内壁上，所述堵盖7固定于轴6的顶端，所述叶片8固定于轴6的底端，所述堵盖7位于第一圆板201上，轴6绕自身轴线转动，带动堵盖7与排气口203错开或密封，所述叶片8位于第二圆板204的下方，并位于通风管道10内；所述支撑座202侧面开口，支撑座202的横截面为四分之三圆环，所述状态显示板9包括圆弧板901和支撑板902，所述圆弧板901的弦长小于第一圆板201的直径，所述支撑板902的一端与圆弧板901的中线处固定连接，另一端穿过支撑座202侧面的开口并沿轴6的轴线方向与轴6固定连接；所述圆弧板901的弧面上沿高度方向设有分界线903，所述分界线903将圆弧板901的弧面均分为两个部分，分界线903两侧的弧面的颜色不同，所述壳体1上设有可视窗口101，通过可视窗口101能够观察到圆弧板901上位于分界线903一侧弧面的颜色，初始状态，分界线903左侧的弧面正对可视窗口，当堵盖7与排气口203完全密封，分界线903右侧的弧面正对可视窗口。

全文数据：一种自动排放管道内氢气的装置技术领域[0001]本发明涉及安防设备领域，尤其涉及一种自动排放管道内氢气的装置。背景技术[0002]打磨、抛光等铝镁金属表面处理（简称抛光）工艺是铝镁制品机械加工的重要工序，湿法除尘技术是一种非常有效的处理抛光过程中产生的铝镁抛光粉尘的除尘方法，即采用微米级的细水雾脱除空气中的细金属颗粒物，最终使镁铝粉尘沉淀在水池中，但由于镁铝粉尘还原性较强，在水中会发生如下化学反应：[0003]Mg+2H20==MgOH2+H2T,2A1+6H20=2A1OH3|+3H2T[0004]氢气是一种易燃易爆气体，当抛光粉尘湿法除尘系统（以下简称除尘系统运行时，上述化学反应产生的氢气会被风机抽送到室外，但当除尘系统停机时，上述化学反应产生的氢气会在通风管道弯管处淤积，如果氢气集聚到一定浓度，就极易产生爆炸的危害，危害人民生命财产安全，根据AQ272-2016及GB5〇160_2008中规定，氢气不可以在通风管道内淤积，因为氢气密度较小，通风管道最高点弯管处是氢气最易淤积的位置，所以在通风管道最高点弯管处应开设氢气排放的管道并使其连通外界大气，以便于当风机停止运行时氢气可通过该氢气排放管道泄放至厂房外的上空，消除安全隐患。发明内容[0005]针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种自动排放管道内氢气的装置，在除尘系统运行时，保证通风管道内正常风压，保证除尘效率。当除尘系统停机时，本发明能够自动排放管道内的氢气，避免氢气在通风管道内淤积，消除安全隐患。[0006]本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。[0007]一种自动排放管道内氢气的装置，包括壳体、轴座、第一轴承、第二轴承、扭力弹簧、轴、堵盖和叶片；[0008]轴座包括支撑座、固定于支撑座顶端的第一圆板和固定于支撑座底端的第二圆板，所述支承座为两端开口的中空圆柱，所述第一圆板和第二圆板均与支撑座同轴，所述第一圆板和第二圆板的中心均设有通孔，第一圆板和第二圆板上均设有排气口，所述轴座位于壳体内，所述壳体为两端开口的中空圆柱，支撑座与壳体同轴，所述第一圆板和第二圆板的侧面与壳体的内壁面固定连接；[0009]所述轴穿过第一圆板、支撑座中心的腔体和第二圆板中心的通孔，轴的两端分别通过第一轴承和第二轴承支承在第一圆板和第二圆板上，所述扭力弹簧套设与轴上，扭力弹簧的一端固定于轴上，另一端固定于支撑座的内壁上，所述堵盖固定于轴的顶端，所述叶片固定于轴的底端，所述堵盖位于第一圆板上，轴绕自身轴线转动，带动堵盖与排气口错开或密封，所述叶片位于第二圆板的下方，并位于通风管道内。[0010]优选地，还包括位于壳体内的状态显示板，所述支撑座侧面开口，支撑座的横截面为四分三圆环，所述状态显示板包括圆弧板和支撑板，所述圆弧板的弦长略小于第一圆板的直径，所述支撑板的一端与圆弧板的中线处固定连接，另一端穿过支撑座侧面的开口并沿轴的轴线方向与轴固定连接；[0011]所述圆弧板的弧面上沿高度方向设有分界线，所述分界线将圆弧板的弧面均分为两个部分，分界线两侧的弧面的颜色不同，所述壳体上设有可视窗口，通过可视窗口能够观察到圆弧板的上位于分界线一侧弧面的颜色，初始状态，分界线左侧弧面正对可视窗口，当堵盖与排气口完全密封，分界线右侧的弧面正对可视窗口。[0012]优选地，叶片与通风管道的轴线垂直，且为不对称结构。[0013]优选地，所述叶片为翼型，叶片的前缘与轴的底端固定连接。[0014]优选地，所述排气口为弧形口。[0015]优选地，所述第一圆板的上表面上设有第一环形凹槽，所述堵盖的下表面上设有第二环形凹槽，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相同，均与第一圆板同轴，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽内设有多个能自由滑动的滚珠。[0016]优选地，所述第二圆板与第一圆板完全相同，所述第一圆板上设有两个排气口，两个排气口分别位于中心通孔的两侧。[0017]优选地，所述第二圆板上的排气口与第一圆板上的排气口在竖直方向对齐。[0018]优选地，初始状态，扭力弹簧为自由状态，堵盖与排气口完全错开，通风管道内通风时，堵盖与排气口完全密封。[0019]优选地，所述自动排放管道内氢气的装置安装于通风管道的弯管处的最高点。[0020]本发明的有益效果：[0021]1本发明利用原有系统通风管道内的空气动力工作，无需额外提供动力源驱使其工作，能耗较小，并且能够在通风系统停止运行后自动打开排气口，连通通风管道的弯管和大气，为氢气排放创造条件，自动排放淤积在通风管道弯管处的氢气，无需人工操作，自动化程度高，消除安全隐患。[0022]2本发明通过可视窗口观察到的颜色变化来区别本发明是否处于正常工作状态，从而实时监测该装置工作状态，确保正常运行，极大的提高了安全性。[0023]3本发明采用非对称形状的翼型叶片来造成额外推动叶片转动的压强梯度力，确保叶片可以获得足够的扭矩转动，进一步保证本发明的正常运行。附图说明[0024]图1为本发明所述一种自动排放管道内氛气的装置的结构不意图。[0025]图2为本发明所述一种自动排放管道内氢气的装置的部分剖视示意图。[0026]图3为本发明所述轴座的结构示意图。[0027]图4为本发明所述状态显示板的安装示意图。[0028]图5为本发明所述叶片的结构示意图。[0029]图6为本发明所述一种自动排放管道内氢气的装置的安装示意图。[0030]图7为本发明所述一种自动排放管道内氢气的装置的安装示意图。[0031]图中：1、壳体；1〇1、可视窗口；2、轴座；201、第一圆板;202、支撑座；203、排气口；2〇4、第二圆板;3、第一轴承;4、第二轴承;5、扭力弹簧;6、轴;7、堵盖;8、叶片；9、状态显示板;901、圆弧板;902、支撑板；10、通风管道。具体实施方式[0032]下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。[0033]如图1、图6和图7所示，本发明所述的一种自动排放管道内氢气的装置，安装于除尘系统的通风管道的弯管处的最高点，包括壳体1、轴座2、第一轴承3、第二轴承4、扭力弹簧5、轴6、堵盖7、叶片8和状态显示板9;壳体1为两端开口的中空圆柱，轴座2位于壳体1内，如图2和图3所示，轴座2包括支撑座202、固定于支撑座202顶端的第一圆板2〇1和固定于支撑座2〇2底端的第二圆板204，所述支承座202为两端开口的中空柱体，支撑座2〇2的横截面为四分之三圆环，第一圆板201和第二圆板204均与支撑座202同轴，支撑座202与壳体1同轴，所述第一圆板201和第二圆板204的侧面与壳体1的内壁面固定连接。第一圆板201上设有中心通孔205，中心通孔205的两侧对称设有弧形排气口203，用于排放氢气，第一圆板201和第二圆板204完全相同，并且第一圆板201和第二圆板204上的排气口203沿竖直方向完全对齐，有利于氢气的排放。[0034]如图3所示，轴6穿过第一圆板201、支撑座202中心的腔体和第二圆板204中心的通孔2〇5,如图2所示，轴6的两端分别通过第一轴承3和第二轴承4支承在第一圆板201和第二圆板2〇4上，第一轴承3和第二轴承4的内圈均与轴6形成过盈配合，第一轴承3的外圈与第一圆板201过盈配合，第二轴承4的外圈与第二圆板204过盈配合。[0035]如图2所示，扭力弹簧5套设与轴6上，扭力弹簧5的一端固定于轴6上，另一端固定于支撑座202的内壁上，所述堵盖7固定于轴6的顶端，所述叶片8固定于轴6的底端，堵盖7位于第一圆板201上，使轴6绕自身轴线转动，所述堵盖7能够与排气口204完全错开，或将排气口2〇4完全密封，初始状态，扭力弹簧5为自由状态，堵盖7与排气口204完全错开，叶片8位于第二圆板2〇4的下方，叶片8与通风管道的轴线垂直，且为不对称结构，空气绕流叶片8时可产生额外的压强梯度力，确保叶片8可以克服扭力弹簧5的阻力转动，如图5所示，本实施例优选为翼型，叶片8的前缘与轴6的底端固定连接。[0036]如图4所示，状态显示板9包括圆弧板901和支撑板902，所述圆弧板901的弦长略小于第一圆板201的直径，支撑板902的一端与圆弧板901的中线处固定连接，另一端穿过支撑座202侧面的开口并沿轴6的轴线方向与轴6固定连接；[0037]所述圆弧板901的弧面上沿高度方向设有分界线903,所述分界线903将圆弧板901的弧面均分为两个部分，分界线903左侧弧面为红色，右侧弧面为蓝色，所述壳体1上设有可视窗口101，通过可视窗口101能够观察到圆弧板901的一半弧面，初始状态，蓝色的弧面正对可视窗口，当堵盖7与排气口204完全密封，红色的弧面正对可视窗口。[0038]为了当有通风管道10内有气流时，叶片8带动轴6转动，使得堵盖7转动，为了克服堵盖7的下表面与第一圆板201的上表面之间的摩擦力，第一圆板201的上表面上设有第一环形凹槽，所述堵盖7的下表面上设有第二环形凹槽，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相同，均与第一圆板2〇1同轴，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽内设有多个能自由滑动的滚珠。[0039]本发明的工作原理:除尘系统未运行时，通过可视窗口1〇1看到蓝色，除尘系统运行时，通风管道10内通风，叶片8的位置位于通风管道10的中央，并与通风管道10的轴线垂直，通风管道10内流动的空气绕流叶片8,带动叶片8转动，由于叶片8与轴6固足连接，从而带动轴6克服扭力弹簧5的阻力转动，致使与轴6另一端固定连接的堵盖7转动，当支撑板902运动到极限位置时，堵盖7完全密封排气口2〇3，此时，本发明不能排放气体，维持了除尘系统的正常风压，氢气随空气经由通风管道10被风机抽送至室外，通过可视窗口1〇1观察到红色。当风机停止运行时，通风管道10内的空气停止流动，扭力弹簧5需恢复至原状，在扭力弹簧5的作用力下，叶片8、轴6和堵盖7恢复至原位，堵盖7与排气口203完全错开，此时通风管道10内的氢气通过排气口2〇3排放到室外，避免在通风管道10的弯管处淤积，通过可视窗口101看到蓝色。工作人员可通过可视窗口101观察状态显示板9的颜色，从而判断本发明是否正常运行。[0040]所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进’替换或变型均属于本发明的保护范围。'

权利要求：1.一种自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，包括壳体（1、轴座（2、第一轴承3、第二轴承⑷、扭力弹簧5、轴6、堵盖⑺和叶片8;轴座⑵包括支撑座202、固定于支撑座202顶端的第一圆板2〇1和固定于支撑座202底端的第二圆板（204，所述支承座（2〇2为两端开口的中空圆柱，所述第一圆板201和第二圆板204均与支撑座（2〇2同轴，所述第一圆板201和第二圆板204的中心均设有通孔205，第一圆板201和第二圆板204上均设有排气口（203，所述轴座2位于壳体⑴内，所述壳体⑴为两端开口的中空圆柱，支撑座202与壳体⑴同轴，所述第一圆板201和第二圆板204的侧面与壳体1的内壁面固定连接；所述轴6穿过第一圆板201、支撑座2〇2中心的腔体和第二圆板204中心的通孔205，轴6的两端分别通过第一轴承3和第二轴承4支承在第一圆板201和第二圆板204上，所述扭力弹簧5套设与轴⑹上，扭力弹簧5的一端固定于轴⑹上，另一端固定于支撑座202的内壁上，所述堵盖⑺固定于轴6的顶端，所述叶片⑻固定于轴6的底端，所述堵盖⑺位于第一圆板201上，轴⑹绕自身轴线转动，带动堵盖7与排气口204错开或密封，所述叶片8位于第二圆板204的下方，并位于通风管道1〇内。2.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，还包括位于壳体1内的状态显示板9，所述支撑座202侧面开口，支撑座202的横截面为四分三圆环，所述状态显示板⑼包括圆弧板901和支撑板902，所述圆弧板901的弦长小于第一圆板201的直径，所述支撑板902的一端与圆弧板901的中线处固定连接，另一端穿过支撑座202侧面的开口并沿轴⑹的轴线方向与轴⑹固定连接；所述圆弧板901的弧面上沿高度方向设有分界线903，所述分界线903将圆弧板901的弧面均分为两个部分，分界线903两侧的弧面的颜色不同，所述壳体1上设有可视窗口（101，通过可视窗口（101能够观察到圆弧板9〇1上位于分界线903—侧弧面的颜色，初始状态，分界线903左侧的弧面正对可视窗口，当堵盖7与排气口（204完全密封，分界线903右侧的弧面正对可视窗口。3.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，叶片8与通风管道10的轴线垂直，且为不对称结构。4.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，所述叶片8为翼型，叶片⑻的前缘与轴⑹的底端固定连接。5.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，所述排气口（203为弧形口。6.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，所述第一圆板201的上表面上设有第一环形凹槽，所述堵盖7的下表面上设有第二环形凹槽，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽相同，均与第一圆板201同轴，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽内设有多个能自由滑动的滚珠。7.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，所述第二圆板204与第一圆板201完全相同，所述第一圆板201上设有两个排气口（203，两个排气口（203分别位于中心通孔205的两侧。8.根据权利要求6所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，所述第二圆板204上的排气口（203与第一圆板201上的排气口（203在竖直方向对齐。9.根据权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，初始状态，扭力弹簧⑸为自由状态，堵盖⑺与排气口（204完全错开，通风管道1〇内通风时，堵盖⑺与排气口（204完全密封。10.棚权利要求1所述的自动排放管道内氢气的装置，其特征在于，安装于通风官道10的弯管处的最高点。

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