CN104295887B - 一种液氮安全呼吸阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液氮安全呼吸阀装置，包括第一液氮安全呼吸阀与第二液氮安全呼吸阀；第一液氮安全呼吸阀包括固定设置在储运罐外壁的第一液氮罐体，第一液氮罐体内设置有冷凝管，冷凝管一端设置有出口控制阀，冷凝管另外一端设置有进气控制阀，第一液氮罐体内盛有液氮，冷凝管浸泡在液氮内，液氮罐体上部设置有第一安全阀；第二液氮安全呼吸阀包括通过支架固定设置在储运罐外壁上的第二液氮罐体，第二液氮罐体通过隔板分为上层空间与下层空间，上层空间盛有液氮，隔板下部垂直固定的设置有冷凝肋板，下层空间设置有进气管路与回流管路。本发明结构简单，减少污染，减少火灾，提高了运输安全性。
Description
技术领域
本发明涉及呼吸阀，更具体地说，涉及一种液氮安全呼吸阀。
背景技术
目前采用的呼吸阀，一般是当容器的压力过高时，通过阀门将容器的汽化的物质直接排放到空气中，或者通过呼吸阀在空中燃烧，该方法存在很大的隐患，直接排放的空中，可能污染空气，有些可燃气体在偶然因素下，可能导致火灾，有些采用燃烧的方法，部分消除了有毒气体污染，但是，在有些场所同样可能带来火灾的危险。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述污染空气及燃烧带来的火灾危险等等的缺陷，提供一种液氮安全呼吸阀。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种液氮安全呼吸阀装置，包括第一液氮安全呼吸阀与第二液氮安全呼吸阀；所述第一液氮安全呼吸阀包括固定设置在储运罐外壁的第一液氮罐体，第一液氮罐体内设置有冷凝管，冷凝管一端设置有出口控制阀，冷凝管另外一端设置有进气控制阀，第一液氮罐体内盛有液氮，冷凝管浸泡在液氮内，所述的液氮罐体上部设置有第一安全阀；所述的第二液氮安全呼吸阀包括通过支架固定设置在储运罐外壁上的第二液氮罐体，第二液氮罐体通过隔板分为上层空间与下层空间，上层空间盛有液氮，隔板下部垂直固定的设置有冷凝肋板，下层空间设置有进气管路与回流管路，进气管路在下层空间内的一端设置有进气喷头，进气管路另外一端先连接进气安全阀再与储运罐连接，回流管路先连接回流阀再与储运罐连接，第二液氮罐体上部设置有第二安全阀与压力表。
上述方案中，所述的冷凝管由冷凝管外壁与冷凝管内壁组成，冷凝管外壁与冷凝管内壁之间设置有隔热层，所述的冷凝管通过隔热层与储运罐连接。
上述方案中，所述的出口控制阀为活塞式液体泵。
上述方案中，所述的回流阀为单向回流阀，或活塞式液体泵。
上述方案中，所述的进气管路与回流管路外层设置有绝热材料。
实施本发明的一种液氮安全呼吸阀，具有以下有益效果：
1、通过液氮降低温度，将过压的气体液化，再将汽化的物质重新液化并返回到储运容器中，将无毒、不可燃的汽化液氮排放到空气中从而保障了储运的安全。
2、具有安全、无污染的呼吸阀，提高了安全性，防止火灾的功能；特别是在储运剧毒的低温液体，绝对不能排放到空气中，通过该装置，保障储运的液体不会污染空气。
3、在储运易燃易爆更危险品时，安装该安全呼吸阀可实现易燃易爆物资的零排放，降低了储运物资运输的危险等级，大大提高了储运的安全性。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明液氮安全呼吸阀装置中的第一液氮安全呼吸阀的平面结构示意图；
图2是图1中冷凝管的平面结构示意图；
图3是本发明液氮安全呼吸阀装置中的第二液氮安全呼吸阀的平面结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1-图3所示，一种液氮安全呼吸阀装置，包括第一液氮安全呼吸阀与第二液氮安全呼吸阀；第一液氮安全呼吸阀包括固定设置在储运罐9外壁的第一液氮罐体4，第一液氮罐体4内设置有冷凝管3，冷凝管3一端设置有出口控制阀1，冷凝管3另外一端设置有进气控制阀8，第一液氮罐体4内盛有液氮2，冷凝管3浸泡在液氮2内，第一液氮罐体4上部设置有第一安全阀6；第二液氮安全呼吸阀包括通过支架16固定设置在储运罐9外壁上的第二液氮罐体13，第二液氮罐体13通过隔板17分为上层空间与下层空间，上层空间盛有液氮2，隔板17下部垂直固定的设置有冷凝肋板22，下层空间设置有进气管路19与回流管路20，进气管路19在下层空间内的一端设置有进气喷头15，进气管路19另外一端先连接进气安全阀18再与储运罐9连接，回流管路20先连接回流阀21再与储运罐9连接，第二液氮罐体13上部设置有第二安全阀14与压力表12。
冷凝管3由冷凝管外壁301与冷凝管内壁303组成，冷凝管外壁301与冷凝管内壁303设置有隔热层302，冷凝管3通过隔热层302与储运罐9连接；出口控制阀1为活塞式液体泵；第二安全阀8的阈值为储运罐9各部件安全工作的最大耐压值。
回流阀21为单向回流阀，或活塞式液体泵；进气管路19与回流管路20外层设置有绝热材料；冷凝肋板22的最大长度应满足其末端的温度要小于等于储存物资闪蒸汽的温度。进气安全阀18的阈值为储运罐9各部件安全工作的最大耐压值。
第一液氮罐体4与储运罐9焊接连接，冷凝管3在储运罐9上部开洞后焊接在储运罐9的上部，进气控制阀8的进口和出口为螺纹结构，直接拧在冷凝管3上，出口控制阀1为活塞式柱塞泵，出口控制阀1的进口和出口通过连接接头与冷凝管3连接，第一安全阀6为螺纹结构，直接拧在第一液氮罐体4的上部，绝热材料7包裹在冷凝管3的出口处的管段，温度传感器11安装在出口控制阀1前端的冷凝管3上，液氮2储存在第一液氮罐体中。储运罐9中的闪蒸汽10通过进气控制阀8的入口直接到冷凝管3的顶部，并且在浸入液氮2部分的外表包裹一层绝热材料7，然后，去掉绝热材料7，盘旋向下到底部，与第一液氮罐体4的底部连接。
出口控制阀1是活塞式液体泵，这种活塞式液体泵受到冷凝管上的温度传感器11的控制，当第一液氮罐体的内部温度为T时，T的范围为：Tq>T>Tq-1/4～1/10(Tq－Tn)，大于等于温度T时，Tn为闪蒸汽的凝固温度，Tq为汽化温度，活塞式液体泵将液化的闪蒸汽抽回到储运罐9中。
回流阀21为一回流单向阀，当冷凝量较大时回流单向阀可替换为活塞式液体泵；第二液氮安全呼吸阀与储运罐9通过支架16焊接连接，隔板17焊接在第二液氮罐体13的内部且平分液氮罐体，冷凝肋板22焊接在隔板17上，进气管路19是焊接在储运罐9和第二液氮罐体13上的，第二进气安全阀18通过螺纹拧紧在进气管路19上，进气喷15头依靠螺纹拧紧在进气管路19上，回流管路20的进口在储运罐9的底部，回流阀21通过连接接头连接在回流管路20上。
工作原理：
第一液氮安全呼吸阀：当储运罐9中的压力达到进气控制阀8的设定值时，储运物资的闪蒸汽10进入到液氮呼吸阀的冷凝管3中，闪蒸汽10在冷凝管3中流动的过程中实现了液化，当出口冷凝管3出口处的温度传感器检测到闪蒸汽冷凝液的温度T达到上述规定时，出口控制阀1打开，活塞式液体泵将冷凝液输送回储运罐9中，从而避免了储存物资的排放。随着第一液氮罐体4中的液氮的不断气化，第一液氮罐体4中的压力不断上升，当达到安全阀18的设定值时，氮气被排放到大气中。
第二液氮安全呼吸阀：当储运罐9中的压力达到进口安全阀18的设定值时，储运物资的闪蒸汽10进入液氮呼吸阀中，储运物资的闪蒸汽10经过进气喷头，喷射到了冷凝肋板22上，闪蒸汽10液化后附着在冷凝肋板22上，由于重力作用冷凝液会汇集在第二液氮罐体13的底部，当第二液氮罐体13下层空间的压力大于储运罐9中的压力时冷凝液顶开回流阀21流回储运罐9中。随着第二液氮罐体13的液氮的不断气化，第二液氮罐体13的压力不断上升，当达到第二安全阀14的设定值时，氮气被排放到大气中。
第一液氮罐体4内盛有液氮2，冷凝管3浸泡在液态氮2中，进气控制阀7的阈值为储运物资闪蒸汽10安全压力值，一旦储运物资闪蒸汽10的压力值大于阈值，进气控制阀7将储运物资闪蒸汽10的汽化气体放进呼吸阀中，将储运物资闪蒸汽10通过出口控制阀1重新返回储运罐9中，从而使得储运罐9压力平衡，保证了储运罐9运输过程的安全；第一液氮罐体4上设置有第一安全阀6，一旦第一液氮罐体4的压力大于自身的安全值，第一液氮罐体4将液态氮2汽化的氮气排放到空气中；冷凝管3是由内壁303和外壁301两层的不锈钢构成，中间设置有隔热层302构成，隔热层302为整块低温聚苯乙烯泡沫塑料板，隔热层302是为了降低金属材料的导热速率而设的。冷凝管3通过隔热层302与储运罐9连接，冷凝管3的内壁303不与液态氮2接触，由于金属材质的冷凝管3导热比较快，液态氮2的温度比较低，储运物资闪蒸汽10会发生凝固，导致冷凝管3被固态的天然气堵塞，导致冷凝管3工作失效，绝热材料7是为了使储运物资闪蒸汽在冷凝管3进口段不发生液化或至少是液化速率比其他段更低而设的，目的是防止冰塞。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (5)
1.一种液氮安全呼吸阀装置，其特征在于，包括第一液氮安全呼吸阀与第二液氮安全呼吸阀；所述第一液氮安全呼吸阀包括固定设置在储运罐外壁的第一液氮罐体，第一液氮罐体内设置有冷凝管，冷凝管一端设置有出口控制阀，冷凝管另外一端设置有进气控制阀，第一液氮罐体内盛有液氮，冷凝管浸泡在液氮内，所述的液氮罐体上部设置有第一安全阀；所述的第二液氮安全呼吸阀包括通过支架固定设置在储运罐外壁上的第二液氮罐体，第二液氮罐体通过隔板分为上层空间与下层空间，上层空间盛有液氮，隔板下部垂直固定的设置有冷凝肋板，下层空间设置有进气管路与回流管路，进气管路在下层空间内的一端设置有进气喷头，进气管路另外一端先连接进气安全阀再与储运罐连接，回流管路先连接回流阀再与储运罐连接，第二液氮罐体上部设置有第二安全阀与压力表。
2.根据权利要求1所述的液氮安全呼吸阀装置，其特征在于，所述的冷凝管由冷凝管外壁与冷凝管内壁组成，冷凝管外壁与冷凝管内壁之间设置有隔热层，所述的冷凝管通过隔热层与储运罐连接。
3.根据权利要求1所述的液氮安全呼吸阀装置，其特征在于，所述的出口控制阀为活塞式液体泵。
4.根据权利要求1所述的液氮安全呼吸阀装置，其特征在于，所述的回流阀为单向回流阀，或活塞式液体泵。
5.根据权利要求1所述的液氮安全呼吸阀装置，其特征在于，所述的进气管路与回流管路外层设置有绝热材料。
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