CN100354560C - 用于调整气密罐中的气体压力的气体调整装置 - Google Patents

用于调整气密罐中的气体压力的气体调整装置 Download PDF

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Abstract

一种用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置被安装在所述气密罐上，在所述气密罐中通过利用一种隔离气体覆盖住所贮液体的顶表面而使得所贮液体与外界大气隔绝。这种气体调整装置包括一个主气体排放装置和一个隔离气体调整器。所述主气体排放装置包括一个排气阀，用于在所述气密罐中的内部气体压力升高至超过一个特定值时打开，并且从所述气密罐中排放出气体。所述隔离气体调整器能够在隔离气体的压力降低至低于一个特定值时供给这种隔离气体。所述主气体排放装置与隔离气体调整器一体式相互联接起来。

Description

用于调整气密罐中的气体压力的气体调整装置
技术领域
本发明涉及一种用于调整气密贮液罐中的气体压力的气体调整装置，其中通过利用一种隔离气体覆盖住所贮液体的顶表面将所贮液体密封起来，尤其是涉及一种具有简单气体管路结构和高适用性的气体调整装置。
背景技术
通常，在大型的贮液罐中，比如由于通过接收或者释放出所贮液态而使得气体空间增大或者减小，或者比如由于外界大气状况而使得空气或者蒸汽增加或者减少，内部气体压力会发生变化。为了应对发生变化的内部气体压力，一种呼吸阀系统被安装在这种大型贮液罐上。
另一方面，当所贮液体比如是石油衍生产品或者化学液体时，气密贮液罐被用于防止所贮液体发生燃烧和变质。
如图10中所示，当将呼吸阀系统103和隔离空气调整器104安装到贮液罐101上时，它们被分开安装在贮液罐101的顶盖102上。图10示出了一根用于输送隔离空气的上游导管105，一根用于将隔离气体调整器104联接到贮液罐101上的下游导管106，以及一根用于将贮液罐101连接到隔离空气调整器104上的控制导管(压敏导管)107。
在气密贮罐101中，内部气体压力必须略微高于外界大气压力，并且保持恒定。由此，必须对隔离气体供给进行控制，从而在贮液罐101中的内部气体压力低于特定值时尽可能精确地供给隔离气体。过去，在一份专利文献(日本实用新型文献No.H04-13513 Y)中向我们建议了一种用于前述贮液罐的高精度隔离气体调整器，并且获得了很好效果。
如本申请中的图10所示，并且如前述专利文献中的图1所示，为了将呼吸阀系统103和隔离气体调整器104安装到贮液罐101上，必须贯穿该贮液罐101的顶盖102钻取用于控制导管107的装配孔107a和用于下游导管106的装配孔106a。由此，管路安装会耗费大量金钱，并且为了将呼吸阀系统103和隔离气体调整器104安装到贮液罐101上，需要占据大量的管路空间。
还有，当安装到一种现有的贮液罐上时，用于控制导管107的装配孔107a和用于下游导管106的装配孔106a在受约束条件下重新钻取。由此，现有的贮液罐会被重大改动。结果，存在的问题是将下游导管106和控制导管107安装到现有的贮液罐上会耗费大量的金钱。
因此，本发明的目的在于提供一种用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，克服了前述常规气体调整装置的缺点，并且容许非常方便地将一个隔离气体调整器安装到所述贮液罐上，明显降低安装成本，并且在无需对现有贮液罐的顶盖进行重大改动的条件下安装在这种现有的贮液罐上。
发明内容
为了实现所述目的，根据本发明，在此提供了一种用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，被安装在所述气密罐上，在所述气密罐中通过利用一种隔离气体覆盖住所贮液体的顶表面而使得所贮液体与外界大气隔绝，这种气体调整装置包括：
一个主气体排放装置，具有一个排气阀，该排气阀用于在所述气密罐中的内部气体压力升高至超过一个特定值时打开，并且从所述气密罐中排放出气体；和
一个隔离气体调整器，用于在隔离气体的压力降低至低于一个特定值时供给这种隔离气体；
其中所述主气体排放装置与隔离气体调整器一体式联接起来。
优选的是，所述主气体排放装置与隔离气体调整器被以这样一种方式联接起来，即隔离气体调整器中的下游导管经由一个形成于阀腔上的装配口插入所述主气体排放装置之内，并且被固定起来。
在用于调整气密罐中的内部气体压力的所述气体调整装置中，主气体排放装置必须包括用于在气密罐中的内部气体压力升高至超过所述特定值时打开并且从气密罐中排放出气体的排气阀，并且所述隔离气体调整器在气密罐中的内部气体压力降低至低于一个特定值时向气密罐供给所述隔离气体，用于控制所述内部气体压力处于一个特定值。
为了应对内部气体压力的快速变化，优选的是，对于所述主气体排放装置来说，采用了一种具有所述排气阀和一个进气阀的呼吸阀系统，其中所述进气阀依据气密罐中内部气体压力的降低而获取外界大气。
在所述呼吸阀系统被用于主气体排放装置的情况下，当气密罐中的内部气体压力升高至超过所述特定值时，排气阀打开并且从气密罐中排放出气体，并且在隔离气体调整器通过供给隔离气体的控制导管(压敏导管)感知内部气体压力的下降的同时，当气密罐中的内部气体压力快速降低至低于所述特定值时，进气阀将外界大气供送至所述气密罐，以便使得内部气体压力升高至所述特定值。
所述主气体排放装置中的排气阀的下游开口可以类似于一个常规呼吸阀系统那样暴露至外界大气，或者可以被连接在一个气体处理装置上，用于对废气进行处理，所述废气有可能是所贮液体的蒸汽与隔离气体的混合物。
利用在气密罐附近连接于所述主气体排放装置上的隔离气体调整器中的控制导管的端部，对所述气密罐中的内部气体压力进行感测。但是，所述隔离气体调整器能够精细地调整隔离气体的供给。由此，优选的是，为了防止所述隔离气体调整器直接承受气密罐中的过度内部气体压力，在所述隔离气体调整中的控制导管的端部与气密罐附近的主气体排放装置之间安置一个小孔。
当结合附图和下面的描述时，本发明的前述以及其它目的、特征和优点将更好地得以理解。
附图说明
图1是一个示意性前视图，示出了一个根据本发明第一实施例的贮液罐，在其上安装有一个直接连接于隔离气体调整器上的呼吸阀系统；
图2是一个前视图，示出了一个根据本发明第一实施例的气体调整装置；
图3是一个局部剖开前视图，示出了一个根据本发明第一实施例的主气体排放装置的内部结构；
图4是一个剖视图，示出了一个根据本发明第二实施例用作排气阀的气动调节阀；
图5是一个沿着图2中线A-A′的剖视图，示出了一个位于控制导管一端部附近的小孔；
图6是一个前视图，示出了用于根据本发明第三实施例的主气体排放装置的呼吸阀系统；
图7是一个局部剖开前视图，示出了用于根据本发明第三实施例的主气体排放装置的呼吸阀系统；
图8是一个横剖俯视图，示出了根据本发明的隔离气体调整器；
图9是一个纵向剖开前视图，示出了根据本发明的隔离气体调整器；
图10是一个示意性前视图，示出了呼吸阀系统和隔离气体调整器的一种常规构造。
具体实施方式
第一实施例
下面将参照图1至10对一个根据本发明用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置第一实施例进行解释。如图1中所示，贮液罐1是这样一个气密罐，其中通过利用一种隔离气体SG覆盖住所贮液体的顶表面而使得所贮液体与外界大气隔绝。一个用于调整贮液罐1中的内部气体压力的气体调整装置10被安装在贮液罐1的顶盖2上。如图3中所示，气体调整装置10包括：一个主气体排放装置3，其具有一个排气阀3，该排气阀3用于在气密罐1中的内部气体压力升高至超过一个特定值时打开，并且从该气密罐1中排放出气体；和一个隔离气体调整器4，用于在隔离气体的压力降低至低于一个特定值时供给这种隔离气体。主气体排放装置3与隔离气体调整器4一体式相互联接起来。
图3示出了隔离气体调整器4中的上游导管5和下游导管6。下游导管6的一个端部经由一根弯管6a突伸至贮液罐附近的主气体排放装置8的内部，从而防止了从下游导管6的端部喷射出的隔离气体影响下述控制导管7的感测操作。如图2中所示，隔离气体调整器4中的控制导管(压敏导管)7的一个端部被连接在主气体排放装置3中的阀腔11上。由此，气密罐1中的内部气体压力经由如图5中示出的小孔9引入隔离气体调整器4。
在如图3中示出的实施例内，主气体排放装置3中的阀腔11由主体11a和装配口11b基本上形成一个T状。隔离气体调整器4被固连在装配口11b上。隔离气体调整器4中的下游导管6经由装配口11b插入阀腔11的内部，并且由一个管联接器12联接起来。
如图3中所示，在阀腔11的主体11a的下端部上成形有一个法兰盘管接13，用于将主气体排放装置3安装到气密罐1的顶盖2上。还有，一个排气口14被安装在阀腔11的主体11a的上端部上。排气口14中的排气阀8是一个重叠式盘状阀(an overlap type disc valve)。在排气阀8的下游部分8a上成形有一个法兰盘管接15，用于将主气体排放装置3连接到一个未示出的气体处理装置上。由此，能够经由法兰盘管接15利用所述气体处理装置对废气进行处理，所述废气可能是所贮液体的蒸汽与隔离气体的混合物。
第二实施例
图4示出了气体调整装置10的第二实施例，其中排气口14中具有一个气动调节阀。在本实施例中，废气被直接排放到外界大气中。图4示出了一个圆柱状防鸟网16(a cylindrical bird screen)，一个吊环17，用于在排气口14被安装或者拆卸时比如利用一台起重机进行起吊。
第三实施例
图6和7示出了气体调整装置10的第三实施例，其中一个呼吸阀系统被用于主气体排放装置3，该呼吸阀系统具有前述的排气阀8和一个用于依据气密罐1中的内部气体压力的下降而获取外界大气的进气阀18。图6和7分别是一个前视图和一个局部剖开前视图，示出了本实施例中的主气体排放装置3的内部结构。
根据本第三实施例，在具有呼吸阀系统的主气体排放装置3中，阀腔11在横剖面上由主体11a、装配口11b以及一个与装配口11b对称设置的进气口11c形成。一个进气阀腔19被固连在进气口11c上。在进气阀腔19中，一个进气阀18依据气密罐1中的内部气体压力的降低而被提升起来，以便获取外界大气。由于应对气密罐1中的内部气体压力快速降低而减小气密罐1上的载荷，所述呼吸阀系统通过如前所述引入进气阀18而用于主气体排放装置3。进气阀18也是一个盘状阀。
由于除了进气阀腔19之外，图6和7中所示气体调整装置10的结构基本上与图2和3中所示相同，所以省略了对这种结构的详细阐述。此外，如同在图6和7中示出的一长两短虚线那样，法兰盘管接15从图2和3中所示方位旋转一个象限，用于避免与进气口11c发生冲突。
图8是一个横剖俯视图，示出了隔离气体调整器4，而图9是一个纵剖前视图，示出了同一个调整器4。隔离气体调整器4的基本结构与由本发明的发明人提出的专利文献(日本实用新型文献No.H04-13513 Y)中公开的相同。图8和9示出了一个用于上游导管5的装配孔20、一个用于下游导管6的装配孔21以及一个用于连接所述控制导管(压敏导管)7的另一端部的装配孔33。
这种隔离气体调整器4包括：
一个主阀25，用于打开和关闭一条使得隔离气体入口22与出口23连通的连通路径24；
第一膜片27和第二膜片28，均固连在主阀25中的阀轴26上；
一个第一压力腔30，形成于第一膜片27与第二膜片28之间，并且经由一根旁通管29从入口22向其供给隔离气体；
一个第二压力腔31，由第一膜片27分隔开，并且经由一个针阀32从入口22向其供给隔离气体；
一个导向阀(未示出)，形成于第二压力腔31与出口23之间，用于打开和关闭一条气流路径(未示出)；
一个第三压力腔35，由第三膜片34分隔开，并且经由控制导管(压敏导管)7从气密罐1向其供给隔离气体；以及
一根连接导管36，将第三膜片34连接到所述导向阀上，并且打开所述导向阀，来利用第三膜片34遮蔽住所述气流路径，其中第三膜片34对应于第三压力腔35中的压力降低而向上偏移。
根据前述构造，由于当气密罐1中的内部气体压力保持恒定时隔离气体经由旁通管29从入口22进入第一压力腔30，并且经由针阀32进入第二压力腔31，所以第一压力腔与第二压力腔中的压力相等。但是，由于第二膜片28的外侧显露至外界大气，所以会由于从第二膜片28输出的气体导致一个压力差，以便将主阀25关闭。由于控制导管7的存在，第三压力腔35中的内部气体压力等于气密罐1中的内部气体压力。由此，由于气密罐1中的内部气体压力保持恒定，所以所述导向阀将关闭所述气流路径。
在前述状况下，当气密罐1中的内部气体压力降低时，第三膜片34被上推，并且所述导向阀经由连接导管36打开所述气流路径。由此，第二压力腔31中的隔离气体被逐步排放至出口23，并且经由下游导管6进入气密罐1中。隔离气体被从入口22供送至第二压力腔31。但是，由于针阀32对供送至第二压力腔31的量进行调整，所以第二压力腔31中的内部气体压力会逐步降低。由此，第一压力腔30与第二压力腔31之间的压力差逐步将主阀25下推至图8的下侧。由此，连通路径24被打开，并且入口22与出口23连通。结果，容许大量的隔离气体被供送至气密罐1。
在前述实施例中示出了大型的贮液罐，但是，本发明也适用于小型的贮液罐。
根据本发明中用于调整气密贮液罐中的气体压力的气体调整装置，一种隔离气体覆盖住所贮液体的表面，并且气密罐中的内部气体压力保持处于一个特定值。当由于释放出所贮液体或者外界大气温度下降而导致气密罐中的内部气体压力降低至低于一个特定值时，隔离气体调整器会通过控制导管感测气密罐中内部气体压力的下降，并且打开一个阀来经由一根下游导管将隔离气体供送至所述气密罐。由此，所述气密罐中的内部气体压力保持处于一个特定值。
当由于接收所贮液体或者外界大气温度升高而导致气密罐中的内部气体压力升高至超过一个特定值时，主气体排放装置会打开该主气体排放装置中的一个阀，来排出存储在气密罐中的气体。由此，所述气密罐中的内部气体压力保持处于一个特定值。
由于隔离气体被直接连接在主气体排放装置上，所以将主气体排放装置安装在气密罐的顶盖上只需要将隔离气体调整器安装到气密罐上即可。由此，无需在所述气密罐上钻取用于控制导管的装配孔或者用于隔离气体调整器中的下游导管的装配孔。
由此，本发明中的气体调整装置容许非常方便地将隔离气体调整器安装到贮液罐上，明显减少安装成本，并且在无需对现有贮液罐进行重大改动的条件下安装在这种现有的贮液罐上。还有，由于隔离气体调整器和主气体排放装置便于相互分离，所以本发明中的气体调整装置具有另外一个益处是，为了进行维护只需要将隔离气体调整器拆卸下来。
至此已经全面描述了本发明，但是对于本技术领域中的普通技术人员来说，可以在不脱离在此所述的本发明范围的条件下对此进行多种改变和改进。
顺便说说，通过引用将日本专利申请No.2004-374169中的内容结合入本发明。

Claims (6)

1.一种用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，被安装在所述气密罐上，在所述气密罐中通过利用一种隔离气体覆盖住所贮液体的顶表面而使得所贮液体与外界大气隔绝，这种气体调整装置包括：
一个主气体排放装置，具有一个排气阀，该排气阀用于在所述气密罐中的内部气体压力升高至超过一个特定值时打开，并且从所述气密罐中排放出气体；和
一个隔离气体调整器，用于在隔离气体的压力降低至低于一个特定值时供给这种隔离气体；
其中所述主气体排放装置与隔离气体调整器一体式相互联接起来。
2.如权利要求1中所述用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，
其特征在于，所述主气体排放装置与隔离气体调整器以这样一种方一体式相互联接起来，即，隔离气体调整器中的下游导管经由一个形成于阀腔上的装配口插入所述主气体排放装置之内，并且被固定于其上。
3.如权利要求1中所述用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，
其特征在于，对于所述主气体排放装置来说，采用了一个具有所述排气阀和一个进气阀的呼吸阀系统，其中所述进气阀依据气密罐中内部气体压力的下降而获取外界大气。
4.如权利要求1至3中任一所述用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，
其特征在于，所述排气阀的下游开口暴露至外界大气。
5.如权利要求1至3中任一所述用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，
其特征在于，在所述主气体排放装置的下游开口处形成有一个连接部，用于将所述主气体排放装置连接到一个气体处理装置上。
6.如权利要求1至3中任一所述用于调整气密贮液罐中的内部气体压力的气体调整装置，
其特征在于，经由所述阀腔主体上的一个小孔，所述隔离气体调整器的控制导管的端部被连接在所述气密罐附近的主气体排放装置上。
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