冰冻隔水式带压检修止水装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了冰冻隔水式带压检修止水装置，用于在更换填料盒内的软填料止水时，以冰冻方式形成隔水带；包括冷冻换热器、冷冻机和测温装置；冷冻机向冷冻换热器输冷冻液；冷冻换热器与填料盒连接，且连接的位置设有温度采集孔槽和工作孔槽；冷冻换热器呈内部中空的环形套在待更换软填料止水的轴上，从外到内依次包括外壳、隔热层、内腔和封板；内腔和封板围成容纳冷冻液的热交换区，封板用金属材料制成，且凹入冷冻换热器的内环面形成一环形的冷冻槽。本发明专利技术能够为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境，且发明专利技术装置也可适用于类似密封结构，成本低、作业时间短、安全可靠且操作方便。

Water stop device for maintenance under pressure

【技术实现步骤摘要】
冰冻隔水式带压检修止水装置
本专利技术涉及水利工程更换维修
，特别涉及冰冻隔水式带压检修止水装置。
技术介绍
在现有技术中，水利工程中若需要对软填料止水进行更换维修，通常先拆除原止水(如盘根填料)，再装入新的止水材料，在拆除原止水过程中及安装完新的止水材料前会出现大量漏水甚至喷水，一方面不便于拆装施工作业，影响安装质量，严重的还可能危及作业人员的人身安全，另一方面大量漏水会引发水淹机房危险。为避免上述事件影响，水利工程中软填料(如盘根)止水的损坏更换，现有技术通常在河道内做围堰断流或利用检修闸门断流，随后抽干作业空间水体，创造无水作业环境，施工作业期间还要采取一些安全措施维持无水环境(如断流防渗、持续排水等)，但断流作业时间长、难度和风险相对大、影响大，而且费用较高(措施成本远大于更换填料的费用)，尤其是在某些工况下还不具备断流作业条件。因此，如何为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境成为本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供冰冻隔水式带压检修止水装置，实现的目的是为更换损坏软填料止水创造无水安全的作业环境；软填料止水更换前，采用本专利技术装置，利用冷冻机制冷将软填料止水前端(河水侧)局部水体结冰，形成冰冻带隔水，软填料止水更换结束后，停止冷冻机制冷，软填料止水前端(河水侧)的冰冻带会慢慢升温后融化成水，恢复至检修前的完好状态，且专利技术装置也可适用于类似密封结构(不限于软填料止水)，其成本低、作业时间短、安全可靠且操作方便。为实现上述目的，本专利技术公开了冰冻隔水式带压检修止水装置，用于在更换填料盒内的软填料止水时，以冰冻方式形成隔水带；包括冷冻换热器、冷冻机和测温装置；所述冷冻机向所述冷冻换热器输冷冻液。其中，所述冷冻换热器与所述填料盒连接；所述填料盒与所述冷冻换热器连接的位置设有温度采集孔槽和工作孔槽；所述温度采集孔槽内设有所述测温装置的温度传感器，用于采集和观测所述冷冻换热器附近水体的温度；所述工作孔槽与所述冷冻换热器附近水体连通，用于观测所述冷冻换热器附近水体是否结冰密封阻水成功，或者用作泥状填料等类似材料注入填充；所述冷冻换热器呈内部中空的环形套在待更换所述软填料止水的轴上，从外到内依次包括外壳、隔热层、内腔和封板；所述内腔和所述封板围成容纳所述冷冻液的热交换区，所述封板用金属材料制成，且凹入所述冷冻换热器的内环面形成一环形的冷冻槽。优选的，所述软填料止水通过压盖固定于所述填料盒内，所述压盖外侧的下部设有小凹槽。优选的，所述冷冻换热器与所述填料盒通过焊接方式连接。优选的，所述冷冻机与所述冷冻换热器之间通过冷冻液输送管连接。更优选的，所述内腔和所述封板围成的所述热交换区内设有小隔板分隔所述冷冻液输送管的输入口和输出口。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术采用全新的冰冻技术进行密封隔水堵漏，是概念上的创新；(2)本专利技术对防漏介质(水，下同)直接进行降温，利用介质材料的特性达到自密封和自消融的效果，降温时冰冻密封堵漏，升温解冻后形成水体润滑，不影响轴的运转；(3)本专利技术冰冻密封堵漏材料为水体，现地取材利用，无需更换，对环境友好；(4)本专利技术冷冻换热器主体外部结构采用低导热的不锈钢材质，同时内、外圈之间用聚氨酯发泡剂做保温，减少能量损耗；(5)本专利技术旋转轴表面采用导热系数小的材料包裹做隔热层(如聚胺酯弹性体、不锈钢套管(套管与轴之间用环氧树脂粘结)、玻璃钢或碳纤维缠绕、喷涂保温陶瓷等)，减少能耗的同时，保护轴结构不受低温冷脆的影响；(6)本专利技术利用常规方法在下游侧(背水侧)临时堵水，如在填料压盖外侧和后侧进行临时堵漏，并还可利用工作孔槽注入泥状填料类软物质，减小冰冻时的漏水量和流速，实际可实现漏水量为0，有效避免了“流水难冻”的难题，提高冰冻效率，减小能量损耗。以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。附图说明图1示出本专利技术一实施例的结构示意图。图2示出本专利技术一实施例中冷冻换热器套在轴上的结构示意图。图3示出本专利技术图2中AA向剖面结构示意图。图4示出本专利技术图2中I处局部放大结构示意图。图5示出本专利技术一实施例的模型装置组装图。图6示出本专利技术一实施例的模型装置现场安装示意图。图7示出本专利技术一实施例工况一的运行状态示意图。图8示出本专利技术一实施例工况二的运行状态示意图。具体实施方式实施例1如图1至图4所示，冰冻隔水式带压检修止水装置，用于在更换填料盒1内的软填料止水11时，以冰冻方式形成隔水带；包括冷冻换热器3、冷冻机4和测温装置5；冷冻机4向冷冻换热器3输冷冻液。其中，冷冻换热器3与填料盒1连接；填料盒1与冷冻换热器3连接的位置设有温度采集孔槽和工作孔槽12；温度采集孔槽内设有测温装置5的温度传感器51，用于采集和观测冷冻换热器3附近水体的温度；工作孔槽12与冷冻换热器3附近水体连通，用于观测冷冻换热器3附近水体是否结冰密封阻水成功，或者用作泥状填料等类似材料注入填充；冷冻换热器3呈内部中空的环形套在待更换软填料止水11的轴6上，从外到内依次包括外壳31、隔热层32、内腔33和封板34；内腔33和封板34围成容纳冷冻液的热交换区，封板34用金属材料制成，且凹入冷冻换热器3的内环面形成一环形的冷冻槽35。软填料止水11通过压盖2固定于填料盒1内，压盖2外侧的下部设有小凹槽21。冷冻换热器3与填料盒1通过焊接方式连接。冷冻机4与冷冻换热器3之间通过冷冻液输送管41连接。内腔33和封板34围成的热交换区内设有小隔板36分隔冷冻液输送管41的输入口和输出口。本专利技术的工作原理如下：本专利技术是在软填料止水11的前端(河水侧)制作一套冷冻换热器装置；更换维修软填料止水11之前，在压盖2的外侧和后侧采取常规措施临时堵漏(减小渗漏水流速，为冰冻创造条件)，再用冷冻机将-15℃至-10℃冷冻液输入冷冻换热器3中，并不停循环，将冷冻换热器3与轴6之间的局部水体降温，使之结冰，形成冰冻带隔水，从而达到在软填料止水11前端(河水侧)临时密封堵水的作用。其中，冷冻机4为常规普通机型，由压缩机、水泵、温控器等组成，冷冻液为乙二醇防冻液，冰点温度为-15℃(可更低)，可由温控器设置冷冻温度。测温装置5主要由温度传感器51和温度巡检仪组成，温度传感器51实时采集冷冻换热器3附近水体温度，并将信号输出到温度巡检仪(实时显示)，温度巡检仪也可外接电脑自动记录温度数据并保存；其他辅件还包括冷冻换热器3与冷冻机4之间的管路及其保温材料、阀门、工作孔槽的封闭螺栓等，均为常规零件。采用本装置，事先在下游侧(背水侧)临时堵漏情况下(可实现漏水量为0)，可将冷冻换热器与轴之间很少量的水体在1.5至3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.冰冻隔水式带压检修止水装置，用于在更换填料盒(1)内的软填料止水(11)时，以冰冻方式形成隔水带；其特征在于：包括冷冻换热器(3)、冷冻机(4)和测温装置(5)；所述冷冻机(4)向所述冷冻换热器(3)输冷冻液；/n所述冷冻换热器(3)与所述填料盒(1)连接；所述填料盒(1)与所述冷冻换热器(3)连接的位置设有温度采集孔槽和工作孔槽(12)；/n所述温度采集孔槽内设有所述测温装置(5)的温度传感器(51)，用于采集和观测所述冷冻换热器(3)附近水体的温度；/n所述工作孔槽(12)与所述冷冻换热器(3)附近水体连通，用于观测所述冷冻换热器(3)附近水体是否结冰密封阻水成功，或者用作泥状填料等类似材料注入填充；/n所述冷冻换热器(3)呈内部中空的环形套在待更换所述软填料止水(11)的轴(6)上，从外到内依次包括外壳(31)、隔热层(32)、内腔(33)和封板(34)；/n所述内腔(33)和所述封板(34)围成容纳所述冷冻液的热交换区，所述封板(34)用金属材料制成，且凹入所述冷冻换热器(3)的内环面形成一环形的冷冻槽(35)。/n

【技术特征摘要】
1.冰冻隔水式带压检修止水装置，用于在更换填料盒(1)内的软填料止水(11)时，以冰冻方式形成隔水带；其特征在于：包括冷冻换热器(3)、冷冻机(4)和测温装置(5)；所述冷冻机(4)向所述冷冻换热器(3)输冷冻液；
所述冷冻换热器(3)与所述填料盒(1)连接；所述填料盒(1)与所述冷冻换热器(3)连接的位置设有温度采集孔槽和工作孔槽(12)；
所述温度采集孔槽内设有所述测温装置(5)的温度传感器(51)，用于采集和观测所述冷冻换热器(3)附近水体的温度；
所述工作孔槽(12)与所述冷冻换热器(3)附近水体连通，用于观测所述冷冻换热器(3)附近水体是否结冰密封阻水成功，或者用作泥状填料等类似材料注入填充；
所述冷冻换热器(3)呈内部中空的环形套在待更换所述软填料止水(11)的轴(6)上，从外到内依次包括外壳(31)、隔热层(32)、内腔(33)和封板(34)；
所述内腔(33)和所述封板(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志，华明，邵春芬，田鸿彬，陆国荣，时勇，薛利君，乔天平，沈强，姚瑜嘉，付瑞婷，
申请(专利权)人：上海市堤防泵闸设施管理处，李志，邵春芬，
类型：发明
国别省市：上海;31