CN107524913A - 一种工业辅助气体的配送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工业辅助气体的配送方法，其是将原料储罐、空温式汽化器和气体减压计量撬装通过管道一依次连接，气体减压计量撬装通过管道二与比例混合器的入口端连接，比例混合器的出口端通过管道三连接至用户处，增效剂装置通过管道四连接到管道二上；配送时，通过空温式汽化器将原料储罐送出的液态原料汽化，再经气体减压计量撬装送入到比例混合器中，同时利用增效剂装置将增效剂也送至比例混合器中与汽化后的原料进行混合以形成增效型工业辅助气体，再将形成的增效型工业辅助气体配送至用户处的。本发明使得配送出来的增效型工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。

Description

一种工业辅助气体的配送方法

技术领域

本发明涉及一种气体的配送方法，尤其涉及一种工业辅助气体的配送方法。

背景技术

高纯工业气体、液化天然气等做为工业辅助气体，广泛应用于金属切割、穿孔、焊接、热矫形、热喷涂、淬火及热处理、锅炉、锻造加热炉和玻璃加工等领域。

目前，我国的工业辅助燃气85%使用的是乙炔，每生产一吨乙炔需耗电10800度，需要3吨焦碳和3吨水（即每生产一吨乙炔耗电：4.36320吨标煤，耗煤需要2.913kg标煤、耗水0.771kg标煤），耗能极大。另外，工业辅助气体还存在燃气切割耗损、燃气重污染排放、高耗能、高成本等几大弊端，对社会、经济、环境乃至人类造成的危害日趋严重，严重危及我国可持续发展战略。

因此，增效型的工业辅助气体应运而生。为此，急需设计一种能够配送增效型工业辅助气体的配送方法，从而使得配送出来的工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的缺陷，提供一种工业辅助气体的配送方法，其能配送出增效型工业辅助气体，从而使得配送出来的增效型工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案为：一种工业辅助气体的配送方法，所述配送方法是将原料储罐、空温式汽化器和气体减压计量撬装通过管道一依次连接，气体减压计量撬装通过管道二与比例混合器的入口端连接，比例混合器的出口端通过管道三连接至用户处，增效剂装置通过管道四连接到管道二上；配送时，通过空温式汽化器将原料储罐送出的液态原料汽化，再经气体减压计量撬装送入到比例混合器中，同时利用增效剂装置将增效剂也送至比例混合器中与汽化后的原料进行混合以形成增效型工业辅助气体，再将形成的增效型工业辅助气体配送至用户处的。

优选的，所述增效剂装置包括氮气瓶、增效剂原料罐、储液罐和计量泵机构；氮气瓶通过进气管连接到增效剂原料罐顶部上，储液罐的顶部通过管道五与增效剂原料罐连接且管道五的一端插入到增效剂原料罐内的液体原料中，储液罐的底部通过管道六与计量泵机构连接，计量泵机构通过管道四连接到连接到管道二上；工作时，利用氮气瓶中的氮气将增效剂原料罐中增效剂通过管道五压入到储液罐中，然后计量泵机构通过储液罐底部的管道六将增效剂抽出，再经过管道四和管道二送入到比例混合器中进行配比混合。

优选的，在管道二上还设置有辅助流量计，所述增效剂装置还包括控制器，所述计量泵机构包括并联在一起的计量泵一和计量泵二，在计量泵一和计量泵二上均设置有防爆开关，计量泵一的防爆开关、计量泵二的防爆开关和辅助流量计均与控制器电气控制连接；工作时，通过辅助流量计测出工业辅助气体的实时流量，再根据所述工业辅助气体的实时流量，通过控制器控制计量泵将增效剂进行配比输送。

优选的，在防爆开关和控制器之间还设置有防爆接线箱，通过将计量泵一的防爆开关和计量泵二的防爆开关通过电线一与防爆接线箱连接，防爆接线箱通过电线二与控制器连接，从而使得计量泵一的防爆开关和计量泵二的防爆开关均与控制器电气控制连接。

优选的，所述储液罐的顶部通过回液管连接到管道四上，在回液管上设置有手动阀一，在管道四上设置有手动阀二；当打开手动阀一，关闭手动阀二后，多余的增效剂通过回液管又回流到储液罐中。

优选的，在储液罐的底部还设置有用于探测储液罐内部液体压力的压力变送器，压力变送器与控制器电气控制连接。

优选的，所述原料储罐包括外罐和设置在外罐内的内罐，外罐和内罐之间为真空状态；底部出液管穿过外罐连接到内罐的底部上，在底部出液管上设置有底部出液阀，底部进液管穿过外罐也连接到内罐的底部上，在底部进液管上设置有底部进液阀，底部出液阀通过管道一与空温式汽化器连接。

优选的，在原料储罐上还设置有溢流管、气体管和顶部进液管，溢流管和气体管均穿过外罐与内罐的顶部连接，在溢流管和气体管上分别设置有溢流阀和气体阀，顶部进液管穿过外罐连接到内罐的顶部上，在顶部进液管上设置有顶部进液阀；当往原料储罐中输入原料时，是通过底部进液管和顶部进液管相配合使用的方法以输入原料的。

优选的，所述比例混合器包括竖直设置的筒体和分散设置在筒体内部的隔挡片。

优选的，所述配送系统还包括管道七，管道七的一端与管道二连接，管道七的另外一端连接至用户处。

本发明的有益效果在于：本发明通过设计配送方法，能配送出增效型工业辅助气体，从而使得配送出来的增效型工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。通过对增效剂装置的设计，使得增效剂装置结构简单、经济、使用和维护方便。通过控制器、辅助流量计与计量泵一或计量泵二相配合工作，使得本发明能根据实际工况对加入增效剂的量进行精准的控制，进一步实现了增效工业辅助气体经济、高效的特点。通过在原料储罐中采用底部进液管和顶部进液管相配合使用的结构，使得本发明既能保证原料的输入速度，又能根据实际工况采用顶部进液管来降低内罐中的气体压力，在保证安全的同时减小了原料的浪费。通过对比例混合器的设置，能进一步保证工业辅助气体和增效剂之间的混合均匀，从而能保证配送出来的增效型工业辅助气体的使用效果。通过设置不增加增效剂的管道七直接配送，使得本发明能根据用户的实际需求，来选择气体的配送类型，提高了本发明的实用性。

附图说明

图1为本发明实施例中配送方法的原理结构示意图；

图2为本发明实施例中增效剂装置的结构示意图；

图3为本发明实施例中原料储罐的结构示意图；

图4为本发明实施例中比例混合器的结构示意图；

图中：1. 原料储罐，111. 外罐，112. 内罐，2. 空温式汽化器，3. 气体减压计量撬装，4. 比例混合器，411. 筒体，412. 水平隔挡片一，413. 水平隔挡片二，5. 增效剂装置，51.氮气瓶,52. 增效剂原料罐,53. 储液罐,54. 计量泵机构,541. 计量泵一，542. 计量泵二，55. 控制器，6. 管道一，7. 管道二,8. 管道三,9. 管道四,10. 进气管,11. 管道五,12. 管道六,13. 辅助流量计，14. 防爆开关，15. 计量泵手动阀，16. 防爆接线箱，17. 电线一，18. 电线二，19. 回液管，20. 手动阀一，21. 手动阀二，22. 压力变送器，23. 底部出液管，231. 底部出液阀，24. 底部进液管，241. 底部进液阀，25. 溢流管，251. 溢流阀，26. 气体管，261. 气体阀，27. 顶部进液管，271. 顶部进液阀，28. 抽空阀，29. 真空规管阀，30. 液位显示气相阀，31. 液位显示液相阀，32. 液位显示均衡阀，33. 外筒防爆装置，34. 紊流通道，35. 管道七。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细的阐述。

实施例：如图1所示，一种工业辅助气体的配送方法，所述配送方法是将原料储罐1、空温式汽化器2和气体减压计量撬装3通过管道一6依次连接，气体减压计量撬装3通过管道二7与比例混合器4的入口端连接，比例混合器4的出口端通过管道三8连接至用户处，增效剂装置5通过管道四9连接到管道二7上。低温液态的工业辅助气体（如LNG）储存在原料储罐1内，配送时，通过空温式汽化器2将原料储罐1送出的液态原料汽化，再经气体减压计量撬装3送入到比例混合器4中，同时利用增效剂装置5将增效剂也送至比例混合器4中与汽化后的原料进行混合以形成增效型工业辅助气体，再将形成的增效型工业辅助气体配送至用户处的。本实施例通过设置上述配送系统，能配送出增效型工业辅助气体，从而使得配送出来的增效型工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。在本实施例中，气体减压计量撬装包括安全阀、流量计、减压阀和加臭装置。

如图2所示，所述增效剂装置5包括氮气瓶51、增效剂原料罐52、储液罐53和计量泵机构54；氮气瓶51通过进气管10连接到增效剂原料罐52顶部上，储液罐53的顶部通过管道五11与增效剂原料罐52连接且管道五11的一端插入到增效剂原料罐52内的液体原料中，储液罐53的底部通过管道六12与计量泵机构54连接，计量泵机构54通过管道四9连接到连接到管道二7上。工作时，利用氮气瓶中的氮气将增效剂原料罐中增效剂通过管道五压入到储液罐中，然后计量泵机构通过储液罐底部的管道六将增效剂抽出，再经过管道四送入到管道二中进行混合配比。这样设置，使得增效剂装置结构简单、经济、使用和维护方便。

如图1和图2所示，在管道二上还设置有辅助流量计13，所述增效剂装置5还包括控制器55，所述计量泵机构54包括通过管道并联在一起的计量泵一541和计量泵二542，在计量泵一541和计量泵二542上均设置有防爆开关14，计量泵一541的防爆开关、计量泵二542的防爆开关和辅助流量计13均与控制器55电气控制连接。在计量泵一541两端的管道和计量泵二542两端的管道上均分别还分别设置有计量泵手动阀15，通过关闭一个计量泵两端的计量泵手动阀，使得计量泵一和计量泵二其中的一个留作备用，在实际工作过程中，只使用另外一个就可以了，这样当其中的一个计量泵损坏时，还能使用另外一个计量泵，以保证配送工作的正常进行。工作时，通过辅助流量计测出工业辅助气体的实时流量，再根据所述工业辅助气体的实时流量，通过控制器控制计量泵将增效剂进行配比输送，从而通过控制器、流量计与计量泵一或计量泵二相配合工作，使得本实施例能根据实际工况对加入增效剂的量进行精准的控制，进一步实现了增效工业辅助气体经济、高效的特点。

在防爆开关14和控制器55之间还设置有防爆接线箱16，通过将计量泵一541的防爆开关和计量泵二542的防爆开关通过电线一17与防爆接线箱16连接，防爆接线箱16通过电线二18与控制器55连接，从而使得计量泵一541的防爆开关和计量泵二542的防爆开关均与控制器55电气控制连接。通过设置防爆开关和防爆接线箱能使得本实施例在工作过程中更加安全可靠。

所述储液罐53的顶部通过回液管19连接到管道四9上，在回液管19上设置有手动阀一20，在管道四9上设置有手动阀二21，当打开手动阀一20，关闭手动阀二21时，这样能使得多余的增效剂能通过管道四回流到储液罐中，节省了制造成本。

在储液罐53的底部还设置有用于探测储液罐内部液体压力的压力变送器22，压力变送器22与控制器55电气控制连接。通过设置压力变送器，能更加精准的控制增效剂的加入量。

如图3所示，所述原料储罐1包括外罐111和设置在外罐111内的内罐112，外罐111和内罐112之间为真空状态；底部出液管23穿过外罐111连接到内罐112的底部上，在底部出液管23上设置有底部出液阀231，底部进液管24穿过外罐111也连接到内罐112的底部上，在底部进液管24上设置有底部进液阀241，底部出液阀241通过管道一6与空温式汽化器2连接。这样使得作为原料的低温液态工业辅助气体的存储操作安全可靠，牢固耐用。在本实施例中，外罐111采用碳钢真空外壳，内罐112采用不锈钢的压力容器。

在原料储罐上还设置有溢流管25、气体管26和顶部进液管27，溢流管25和气体管26均穿过外罐111与内罐112的顶部连接，在溢流管25和气体管26上分别设置有溢流阀251和气体阀261，顶部进液管27穿过外罐111连接到内罐112的顶部上，在顶部进液管27上设置有顶部进液阀271。原料在内罐中是以气液两相的形态存在的，气态原料在上，液态原料在下。当内罐中气体压力上升至充装输送压力或安全阀压力时，可以通过气体管排出以减小内罐压力，充装输送压力或安全阀压力一般为0.7或0.8Mpa，当内罐中液态原料过多时，可通过溢流阀排出。

在本实施例中还设置有顶部进液管，当采用底部进液管输入原料时，其优点是输送速度快，但是会有部分液态原料汽化成气态原料，当长期采用底部进液管输入原料后，就会使得内罐中的气体压力升高，当内罐中气体压力上升至充装输送压力或安全阀压力时，这时如果采用气体管排出就会造成浪费，而本实施例此时就可以停止采用底部进液管输入原料，而改用顶部进液管输入原料，通过顶部进液管输入的液态原料经过内罐中上方的气态原料时，会使得一部分气态原料重新转化成液态原料，从而降低内罐中气体的压力，当内罐中气体的压力降低后，又可以改用底部进液管输入原料，这样通过采用底部进液管和顶部进液管相配合使用的方法，使得本实施例既能保证原料的输入速度，又能根据实际工况采用顶部进液管来降低内罐中的气体压力，在保证安全的同时减小了原料的浪费。在本实施例中，在位于内罐112中的顶部进液管27的端口上装有喷头（图中未示出），这样利用喷头来喷洒液态原料，能进一步提高效率。

在本实施例中，在外罐111的底部上还设置有管道连接的抽空阀28，用于对外罐和内罐之间的空间进行抽真空。在外罐111的底部上还设置有用于检测内部真空度的真空规管阀29。在内罐112的顶部和底部还分别通过管道连接有液位显示气相阀30和液位显示液相阀31，在液位显示气相阀30和液位显示液相阀31之间还连接有液位显示均衡阀32，通过上述设置使得本实施例能精准的显示内罐中气态原料和液态原料的状态。在外罐111的顶部上还设置有外筒防爆装置33。

如图4所示，所述比例混合器4包括竖直设置的筒体411和分散设置在筒体411内部的多片隔挡片。筒体411的外直径大于管道二7或管道三8的外直径，管道二7连接在筒体411的底部，管道三8连接在筒体411的顶部。

在本实施例中，隔挡板包括多块水平设置在筒体411内部一侧上的水平隔挡片一412和多块水平设置在筒体内部另外一侧上的水平隔挡片二413，多块水平隔挡片一412的一端与筒体411内部一侧连接，多块水平隔挡片二413的一端与筒体411内部另外一侧连接，多块水平隔挡片一412的另外一端与多块水平隔挡片二413的另外一端之间错开交织分布，从而形成紊流通道34，当工业辅助气体和增效剂经管道二送入到比例混合器的筒体中时，经过紊流通道形成紊流状态，这样能进一步保证工业辅助气体和增效剂之间的混合均匀，从而能保证配送出来的增效型工业辅助气体的使用效果。

如图1所示，所述配送系统还包括管道七35，管道七35的一端与管道二7连接，管道七35的另外一端连接至用户处。这样，当用户不需要使用增效型工业辅助气体时，可以直接从管道七送至用户处，当用户需要使用增效型工业辅助气体时，可以混合增效剂后从管道三送至用户处，从而使得本实施例能根据用户的实际需求，来选择气体的配送类型，提高了本实施例的实用性。

综上，本发明通过设计配送方法，能配送出增效型工业辅助气体，从而使得配送出来的增效型工业辅助气体具有节能、环保、经济、高效、安全等优点。通过对增效剂装置的设计，使得增效剂装置结构简单、经济、使用和维护方便。通过控制器、辅助流量计与计量泵一或计量泵二相配合工作，使得本发明能根据实际工况对加入增效剂的量进行精准的控制，进一步实现了增效工业辅助气体经济、高效的特点。通过在原料储罐中采用底部进液管和顶部进液管相配合使用的结构，使得本发明既能保证原料的输入速度，又能根据实际工况采用顶部进液管来降低内罐中的气体压力，在保证安全的同时减小了原料的浪费。通过对比例混合器的设置，能进一步保证工业辅助气体和增效剂之间的混合均匀，从而能保证配送出来的增效型工业辅助气体的使用效果。通过设置不增加增效剂的管道七直接配送，使得本发明能根据用户的实际需求，来选择气体的配送类型，提高了本发明的实用性。

本实施例中所述的“多个”即指“两个或两个以上”的数量。以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种工业辅助气体的配送方法，其特征在于：所述配送方法是将原料储罐、空温式汽化器和气体减压计量撬装通过管道一依次连接，气体减压计量撬装通过管道二与比例混合器的入口端连接，比例混合器的出口端通过管道三连接至用户处，增效剂装置通过管道四连接到管道二上；配送时，通过空温式汽化器将原料储罐送出的液态原料汽化，再经气体减压计量撬装送入到比例混合器中，同时利用增效剂装置将增效剂也送至比例混合器中与汽化后的原料进行混合以形成增效型工业辅助气体，再将形成的增效型工业辅助气体配送至用户处的。

2.根据权利要求1所述的配送方法，其特征在于：所述增效剂装置包括氮气瓶、增效剂原料罐、储液罐和计量泵机构；氮气瓶通过进气管连接到增效剂原料罐顶部上，储液罐的顶部通过管道五与增效剂原料罐连接且管道五的一端插入到增效剂原料罐内的液体原料中，储液罐的底部通过管道六与计量泵机构连接，计量泵机构通过管道四连接到连接到管道二上；工作时，利用氮气瓶中的氮气将增效剂原料罐中增效剂通过管道五压入到储液罐中，然后计量泵机构通过储液罐底部的管道六将增效剂抽出，再经过管道四和管道二送入到比例混合器中进行配比混合。

3.根据权利要求2所述的配送方法，其特征在于：在管道二上还设置有辅助流量计，所述增效剂装置还包括控制器，所述计量泵机构包括并联在一起的计量泵一和计量泵二，在计量泵一和计量泵二上均设置有防爆开关，计量泵一的防爆开关、计量泵二的防爆开关和辅助流量计均与控制器电气控制连接；工作时，通过辅助流量计测出工业辅助气体的实时流量，再根据所述工业辅助气体的实时流量，通过控制器控制计量泵将增效剂进行配比输送。

4.根据权利要求3所述的配送方法，其特征在于：在防爆开关和控制器之间还设置有防爆接线箱，通过将计量泵一的防爆开关和计量泵二的防爆开关通过电线一与防爆接线箱连接，防爆接线箱通过电线二与控制器连接，从而使得计量泵一的防爆开关和计量泵二的防爆开关均与控制器电气控制连接。

5.根据权利要求3所述的配送方法，其特征在于：所述储液罐的顶部通过回液管连接到管道四上，在回液管上设置有手动阀一，在管道四上设置有手动阀二；当打开手动阀一，关闭手动阀二后，多余的增效剂通过回液管又回流到储液罐中。

6.根据权利要求3所述的配送方法，其特征在于：在储液罐的底部还设置有用于探测储液罐内部液体压力的压力变送器，压力变送器与控制器电气控制连接。

7.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的配送方法，其特征在于：所述原料储罐包括外罐和设置在外罐内的内罐，外罐和内罐之间为真空状态；底部出液管穿过外罐连接到内罐的底部上，在底部出液管上设置有底部出液阀，底部进液管穿过外罐也连接到内罐的底部上，在底部进液管上设置有底部进液阀，底部出液阀通过管道一与空温式汽化器连接。

8.根据权利要求7所述的配送方法，其特征在于：在原料储罐上还设置有溢流管、气体管和顶部进液管，溢流管和气体管均穿过外罐与内罐的顶部连接，在溢流管和气体管上分别设置有溢流阀和气体阀，顶部进液管穿过外罐连接到内罐的顶部上，在顶部进液管上设置有顶部进液阀；当往原料储罐中输入原料时，是通过底部进液管和顶部进液管相配合使用的方法以输入原料的。

9.根据权利要求7所述的配送方法，其特征在于：所述比例混合器包括竖直设置的筒体和分散设置在筒体内部的隔挡片。

10.根据权利要求1至6中任意一项权利要求所述的配送方法，其特征在于：所述配送系统还包括管道七，管道七的一端与管道二连接，管道七的另外一端连接至用户处。