CN107420737A - 改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法及系统，涉及液氩槽车充灌领域，该方法包括液氩槽车充灌前氩蒸汽回收、液氩槽车充灌中氩蒸汽液化和液氩槽车充灌后氩蒸汽回收。该系统包括液氩储槽、液氩槽车、与液氩储槽连接的精氩塔、与液氩储槽连接的液氩充装泵以及与液氩充装泵连接的液氩充装管路和氩蒸汽返回管路，液氩槽车上设置有进液阀，液氩充装管路上设有与进液阀连接的接液连接阀，氩蒸汽返回管路上设有与精氩塔连接的回收阀，液氩充装泵的进、出端各自设有泵进口阀和泵出口阀。本发明通过增加液氩充装泵及相应管线、阀门，将液氩槽车充灌前、充灌中、充灌后的液氩蒸汽回收，节约了液氩资源，有助于液氩厂的稳定、连续运行。

Description

改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法及系统

技术领域

本发明属于液氩槽车充灌技术领域，涉及一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法及系统。

背景技术

现有液氩槽车充灌为无压自流,即无需液氩泵加压，靠液氩储槽与液氩槽车的液位高度差流动。存在的不足为：其一，充灌前要对液氩槽车先作泄压处理，该过程要损失液氩或氩蒸汽；其二，充灌中的液氩槽车的充满过程长，非常耗时，同时充灌中液氩还存在被放散而损失液氩或氩蒸汽情况；其三，液氩槽车充灌后液氩管线内的液氩需要排空，进一步损失液氩或氩蒸汽。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法及系统，以解决液氩槽车在充灌过程的各环节(充灌前、充灌中、充灌后)中均能做到减少氩蒸汽放散的资源浪费问题。

为达到上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法，具体包括如下步骤：

1)液氩槽车充灌前氩蒸汽回收：利用液氩储槽内的液氩对液氩充装泵及其液氩充装管路实施预冷处理，其预冷中产生的氩蒸汽经由氩蒸汽返回管路引入精氩塔内重新制得液氩后输送回液氩储槽；

2)液氩槽车充灌中氩蒸汽液化：利用所述的液氩充装泵及其液氩充装管路将液氩储槽内的液氩实施加压处理后充灌入液氩槽车，其加压充灌中的液氩具有一定的过冷度，使液氩槽车内的氩蒸汽实现部分液化；

3)液氩槽车充灌后氩蒸汽回收：利用氩蒸汽返回管路将液氩充装泵及其液氩充装管路中残存的氩蒸汽实施回收，并由其引入精氩塔内重新制得液氩后输送回液氩储槽。

优选的，利用保温层对液氩充装泵及其液氩充装管路实施保温包扎处理。

优选的，获取液氩充装泵的压力，并根据获取的液氩充装泵压力对液氩槽车的充灌进行控制。

本发明还提供一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，包括液氩储槽、液氩槽车和精氩塔，该液氩槽车上设置有进液阀，该精氩塔与液氩储槽连接，用于实现上所述的方法，该系统还包括与该液氩储槽连接的液氩充装泵以及与该液氩充装泵分别连接的液氩充装管路和氩蒸汽返回管路，所述液氩充装管路上设有与进液阀连接的接液连接阀，所述氩蒸汽返回管路上设有与精氩塔连接的回收阀，所述液氩充装泵的进、出端各自设有泵进口阀和泵出口阀。

进一步，所述液氩充装泵和液氩充装管路上包扎有聚胺脂保温层。

进一步，所述泵进口阀和泵出口阀之间设有与液氩充装泵并列的泵回流阀。

进一步，所述液氩充装管路上还设有吹除阀。

进一步，所述泵进口阀、泵出口阀、泵回流阀、接液连接阀、回收阀和吹除阀均采用低温阀。

进一步，所述接液连接阀与进液阀之间的连接管采用金属软管。

本发明的有益效果是：本发明通过增加液氩充装泵来实现增压充灌，就不再需要液氩槽车在充灌前的泄压工作，同时充灌时间缩短一半；同时在充灌前实施预冷处理，使得液氩加压过程中有了过冷度，流入液氩槽车后会将氩蒸汽部分液化；因此，有压充灌过程，液氩槽车压力不但不会上涨，反而会下降，液氩槽车上的放空阀全程无需开启，即充灌过程中实现了“零放散”。此外，液氩充装泵及液氩充装管路中残存的氩蒸汽又通过氩蒸汽返回管路回收重新变成液氩产品回流入液氩储槽中实现回收利用。

总的来说，本发明通过增加液氩充装泵及相应管线、阀门，将液氩槽车充灌前、充灌中、充灌后的液氩蒸汽回收，节约了液氩资源，有助于液氩厂的稳定、连续运行。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明的原理示意图；

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，附图中的元件标号1-14分别表示：液氩储槽1、液氩槽车2、进液阀3、精氩塔4、液氩充装泵5、泵进口阀6、泵出口阀7、泵回流阀8、液氩充装管路9、接液连接阀10、氩蒸汽返回管路11、回收阀12、吹除阀13、连接管14。

实施例基本如附图所示：本实施例提供一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法，具体包括如下步骤：

1)液氩槽车充灌前氩蒸汽回收：利用液氩储槽1内的液氩对液氩充装泵5及其液氩充装管路9实施预冷处理，其预冷中产生的氩蒸汽经由氩蒸汽返回管路11引入精氩塔4内重新制得液氩后输送回液氩储槽1；

2)液氩槽车充灌中氩蒸汽液化：利用所述的液氩充装泵5及其液氩充装管路9将液氩储槽1内的液氩实施加压处理后充灌入液氩槽车2，其加压充灌中的液氩具有一定的过冷度，使液氩槽车2内的氩蒸汽实现部分液化；

3)液氩槽车充灌后氩蒸汽回收：利用氩蒸汽返回管路11将液氩充装泵5及其液氩充装管路9中残存的氩蒸汽实施回收，并由其引入精氩塔4内重新制得液氩后输送回液氩储槽1。

上述方法中，还利用保温层(未画出)对液氩充装泵5及其液氩充装管路9实施保温包扎处理。

上述方法中，获取液氩充装泵5的压力，并根据获取的液氩充装泵5压力对液氩槽车2的充灌进行控制。

本发明还提供一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，用于实现上所述的方法，包括液氩储槽1、液氩槽车2和精氩塔4，该液氩槽车2上设置有进液阀3，该精氩塔4与液氩储槽1连接，该系统还包括与该液氩储槽1连接的液氩充装泵5以及与该液氩充装泵5分别连接的液氩充装管路9和氩蒸汽返回管路11，液氩充装管路9上设有与进液阀3连接的接液连接阀10，氩蒸汽返回管路11上设有与精氩塔4连接的回收阀12，液氩充装泵5的进、出端各自设有泵进口阀6和泵出口阀7，泵进口阀6和泵出口阀7之间设有与液氩充装泵5并列的泵回流阀8。

本实施例中的液氩充装管路9采用DN45的不锈钢，外加在液氩充装泵5和液氩充装管路9上包扎有聚胺脂保温层，以保证其与外界的隔热，并避免真空管道的生产周期长、造价高的缺点；再在其表面包扎铝皮以增美观。

本实施例中的液氩充装管路9上还设有吹除阀13。可对管网进行放散排空处理。

本实施例中的泵进口阀6、泵出口阀7、泵回流阀8、接液连接阀10、回收阀12和吹除阀13均采用低温阀。以保证充灌的液氩具有一定的过冷度。

本实施例中的接液连接阀10与进液阀3之间的连接管14采用金属软管。便于操作。

具体的，将本申请的技术方案应用于项目中进行前、后对比的分析详细阐述如下：

1)、液氩槽车充灌前的氩蒸汽回收：

在项目实施前，液氩槽车2充灌前要对其先作泄压处理，该过程要损失约300公斤液氩或氩蒸汽，折合液氩0.2kl。充灌前还要对液氩充装管路预冷，大约损耗液氩0.1kl。

项目实施后，充灌前液氩依次经液氩储槽1-经泵进口阀6-液氩充装泵5-泵出口阀7，对液氩充装泵5及液氩充装管路9实施预冷处理，而该过程中产生的氩蒸汽经氩蒸汽返回管路11上的回收阀12进入精氩塔4中制得液氩输送回液氩储槽内；虽然增加了对液氩充装泵5的预冷，但液氩充装泵5及液氩充装管路9预冷的氩蒸汽都通过氩蒸汽返回管路回收并引入精氩塔重新得到液氩产品。另外，因增加了液氩充装泵增压充灌，就不再需要液氩槽车在充灌前的泄压。但需预冷及置换液氩槽车充灌软管，仍需损耗0.02kl液氩。

2)、液氩槽车充灌中无放散：

项目实施前，液氩槽车充灌为无压充灌——即“自流”。只有液氩槽车压力低于液氩储槽压力，才能完成充灌过程，这只能靠充灌过程中液氩槽车放空阀持续开启来保证。而该“自流”过程10kl的槽车需要1小时左右，大量的氩蒸汽被放散，据估计折合液氩大约0.7kl。

项目实施后，启动液氩充装泵5时，泵回流阀8先全开，再全关逐步升压，待压力超过液氩槽车2压力，再开启接液连接阀10、进液阀3向液氩槽车2充装；即增加了液氩充灌泵5，液氩槽车2充灌为有压充灌，充灌时间缩短至半小时。因液氩在加压过程中有了过冷度，节流入液氩槽车2后会将氩蒸汽部分液化。因此，有压充灌过程，液氩槽车2压力不但不会上涨，反而会下降，液氩槽车2上的放空阀全程无需开启。充灌过程中实现了“零放散”。

3)、液氩槽车充灌后的氩蒸汽回收

在项目实施前，液氩槽车充灌后液氩充装管路内的氩蒸汽需要排空，大约损耗液氩0.05kl。

项目实施后，该液氩槽车2在充装完成后，停止液氩充装泵5，关闭接液连接阀10，开启回收阀12，液氩蒸发后，返回液氩储槽1；虽然增加了液氩充装泵5及液氩充装管路9使得残存的氩蒸汽更多，但这些氩蒸汽又通过氩蒸汽返回管路11回收重新变成液氩产品。只有液氩槽车2充灌用连接管14拆除仍需损耗0.01kl液氩。

总的说来，本发明通过增加液氩充装泵及相应管线、阀门，将液氩槽车充灌前、充灌中、充灌后的液氩蒸汽回收，节约了液氩资源，有助于液氩厂的稳定、连续运行。

上述主要成果对比见表1所示。

表1 项目实施前后成果对比表

	项目实施前	项目实施后
			充灌前管道预冷液氩损失	0.1kl	0.02kl
充灌前槽车泄压液氩损失	0.2kl	0kl
			充灌中蒸汽放空液氩损失	0.7kl	0kl
充灌后管线残存液氩损失	0.05kl	0.01kl
			充灌时间	1小时	0.5小时
产品质量	合格	合格
			充灌损失率	10.5％	0.3％
操作手段	传统	创新

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)液氩槽车充灌前氩蒸汽回收：利用液氩储槽内的液氩对液氩充装泵及其液氩充装管路实施预冷处理，其预冷中产生的氩蒸汽经由氩蒸汽返回管路引入精氩塔内重新制得液氩后输送回液氩储槽；

2)液氩槽车充灌中氩蒸汽液化：利用所述的液氩充装泵及其液氩充装管路将液氩储槽内的液氩实施加压处理后充灌入液氩槽车，其加压充灌中的液氩具有一定的过冷度，使液氩槽车内的氩蒸汽实现部分液化；

3)液氩槽车充灌后氩蒸汽回收：利用氩蒸汽返回管路将液氩充装泵及其液氩充装管路中残存的氩蒸汽实施回收，并由其引入精氩塔内重新制得液氩后输送回液氩储槽。

2.根据权利要求1所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法，其特征在于，利用保温层对液氩充装泵及其液氩充装管路实施保温包扎处理。

3.根据权利要求1或2所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的方法，其特征在于，获取液氩充装泵的压力，并根据获取的液氩充装泵压力对液氩槽车的充灌进行控制。

4.一种改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，包括液氩储槽(1)、液氩槽车(2)和精氩塔(4)，该液氩槽车上设置有进液阀(3)，该精氩塔与液氩储槽连接，其特征在于，用于实现如权利要求1-3任一项所述的方法，该系统还包括与该液氩储槽连接的液氩充装泵(5)以及与该液氩充装泵分别连接的液氩充装管路(9)和氩蒸汽返回管路(11)，所述液氩充装管路上设有与进液阀连接的接液连接阀(10)，所述氩蒸汽返回管路上设有与精氩塔连接的回收阀(12)，所述液氩充装泵的进、出端各自设有泵进口阀(6)和泵出口阀(7)。

5.根据权利要求4所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，其特征在于，所述液氩充装泵和液氩充装管路上包扎有聚胺脂保温层。

6.根据权利要求4或5所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，其特征在于，所述泵进口阀和泵出口阀之间设有与液氩充装泵并列的泵回流阀(8)。

7.根据权利要求6所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，其特征在于，所述液氩充装管路上还设有吹除阀(13)。

8.根据权利要求7所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，其特征在于，所述泵进口阀、泵出口阀、泵回流阀、接液连接阀、回收阀和吹除阀均采用低温阀。

9.根据权利要求4所述的改善液氩槽车充灌氩蒸汽的系统，其特征在于，所述接液连接阀与进液阀之间的连接管(14)采用金属软管。