CN1076093C - 一种液化气残液自动处理装置 - Google Patents

Abstract

一种液化气残液自动处理装置，有主管体、调节弹簧、过滤网、液相导管、密封圈和喷嘴，主管体下套装液相导管及其调节弹簧，主管体上部与内喷嘴下端连接，主管体内调节弹簧和内喷嘴间设有过滤网，气室管体下部与内喷嘴上端装接，密封圈装在喷嘴的台阶下部或套在喷嘴的环形槽上，内喷嘴喷口口径比喷嘴的大。本装置能使液化气残液被自动处理充分利用，降低成本、安全性好、不消耗其他任何能源、不受季节温度变化，提高钢瓶使用寿命。

Description

一种液化气残液自动处理装置

本发明涉及一种可安装在液化气瓶内的液化气残液自动处理装置。

生活用液化气是丙烷、丁烷、丙烯、戊烷、戊烯、丁烯等混合而成的混合气，因压力升高或温度降低而变成液态，由于含有C5馏分的烃的沸点较高(如戊烷在一个大气压时的沸点为36℃)，在常温下不易气化而留存在瓶底，这部分含有C5馏分的烃通常不被利用，称为残液。目前我国民用液化气的残液量较高，一般为10—15％左右，有的甚至高达20—30％，即15公斤钢瓶可剩残液1.4—4.5公斤。残液量的多少决定于液化气的质量和气温高低，接规定液化气中含有C5馏分的烃不应大于2％，但由于工艺和管理上的原因，实际上远远超过这个限度。由于残液的存在，使钢瓶的容积减少，从而缩短了液化气的使用率。清除钢瓶中的残液通常有两种方法：一种是将残液倾倒于指定的郊外，用土淹埋；另一种是用回收装置，把残液回收利用。第一种方法当残液聚集在一起与空气混合到一定浓度，遇到明火即发生爆炸或火灾，显然不适宜。第二种方法中目前效果比较好是利用以气带液的装置，利用饱和液化气燃烧过程中带出液相液化气，使之相互混合，达到充分燃烧，最终利用残液的办法，如中国专利CN2167294Y、CN1127869A、CN2241286Y等都是这种类型。但是这些发明创造还存在一些不足，以中国专利CN2167294Y为例，它由于利用残液燃烧的机理是以气带液，因此液相液化气不可能完全被带出，存在不能完全燃尽的不足；同时当阀心管端头的膨胀小孔万一被堵时，钢瓶内未被利用的液化气(包括气相的和液相的液化气)不但不能被利用，而且极易发生危险，安全性差。

本发明的目的在于提供一种能使钢瓶中液化气中的残液被充分利用、降低液化气成本、安全性好、不消耗其它任何能源、不受季节温度影响、提高钢瓶使用寿命的液化气残液自动处理装置。

本发明的技术方案是：液化气残液自动处理装置，具有主管体、调节弹簧、过滤网、液相导管、密封圈和喷嘴，主管体的下部套装着可伸缩液相导管及其调节弹簧，主管体上部与内喷嘴的下端装接，过滤网设置在主管体的介于调节弹簧与内喷嘴之间的管腔中，气室管体的下部与内喷嘴的上端装接，且密封圈装在喷嘴的台阶下部，或套在喷嘴的环形凹槽上。内喷嘴的喷口口径大于喷嘴的喷口口径。过滤网可以为管状网，且弯弯曲曲地设置在介于调节弹簧与内喷嘴之间的管腔中，两端分别由调节弹簧和内喷嘴涨紧在主管体上。过滤网也可为笔套状网，其开口端由内喷嘴涨紧在主管体上。

本发明的技术效果是1、能使钢瓶中液化气残液被充分利用。由于液化气钢瓶中的自然高压比外界大气压压力大，当打开液化气钢瓶角阀时，一方面本发明的喷嘴由于调节弹簧的作用而上升，使密封圈上表面顶住角阀的下部通道的台阶表面，封住了钢瓶的原有液化气通道，使钢瓶内的液化气不能从原有的通道向外喷，强迫它改变行走路线，由于钢瓶内的压力比外界压力大，产生不平衡状态，根据自然高压向低压流动的规律，使得钢瓶内的自然高压成为动力源，由钢瓶内上部的饱和蒸气向钢瓶下部的液相液化气(包括残液部分)传递能量即产生压力，由于残液比重大，位于液相液化气的底部，因此底部的液相液化气即残液首先被迫流入本发明自动处理装置的液相导管口，并自下而上依次穿过调节弹簧、过滤网、内喷嘴，并在内喷嘴的喷口处发生第一次喷雾，然后进入气室，再由气室进入喷嘴，由于喷嘴的喷口口径比内喷嘴的喷口口径小，从而形成压力差，使得经第一次喷雾产生的气、相混合气在喷嘴的喷口处发生第二次喷雾，使之形成极其细微的雾气状，增加了接触面，便于蒸发气化，最后该雾气状液化气经角阀的侧部出气口、减压阀及导管到达炉灶，再经点燃后便能充分地燃烧。由此可见，采用本发明后，使得液化气在使用时，首先是利用液相液化气的残液部分，只有等液相液化气使用完后才使用平时就能方便使用的气相液化气，彻底改变了瓶装液化气利用时从上到下由饱和蒸气挥发气化燃烧的正常规律，从原理上根本避免了首先利用气相液化气并同时以气带液利用液化气中残液的不足之处，以根本上解决了液化气中残液的利用问题，使得液化气中的残液能被充分利用。2、可以降低液化气成本。一方面由上述可知利用本发明后，即使残液也能被充分利用，可见液化气的利用率大大提高了，相应地液化气的使用成本降低了；另一方面，由于目前生活用液化气主要是以石油催化裂化气体中提取的，是由含C3、C4、C5馏分的混合烃组成的，正常使用时含C3、C4馏分的烃能较方便地气化而被利用，而含C5馏分的烃，则基本上以残液形式存在于钢瓶底部不被利用，由此可知，钢瓶中液化气含C3馏分的烃的比例越高，液化气的成本也越高，而含C5馏分的烃的热效率和燃烧值也都比含C3、C4馏分的烃要高，采用本发明后，含C5馏分的烃也能被充分利用，相应地液化气本身的成本也可得到降低。通过试验得知，在15kg液化气钢瓶中最大处理残液能力达到8kg，也即液化气中含C5馏分的烃可以提高到55％，相应地液化气的成本可得到大大降低。3、安全性好。本发明的喷嘴设计独具匠心，它应用了角阀开关的开与关之间的距离，喷嘴顶部的长度正好在其间，这样喷嘴不但可以喷气，也可以放气，它具有双重安全保险作用，在使用过程中，当角阀开关开至最大位置时，发现液化气不能正常喷雾气化或不出气时，除液化气用完外，应视为发生故障或喷嘴被杂质堵塞等原因，此时只要把角阀开关向关闭方向旋转一周或一周半，喷嘴由于受角阀开关所压，调节弹簧压缩，密封圈也随之下移2-3毫米，密封圈脱离角阀，从而打开了液化气原有的通道。此时液化气不再从本发明管道中通过，而改由直接进入角阀并向外通过，在此状态下本发明不再起到首先利用液相液化气再利用气相液化气的作用。与中国专利CN2167294Y相比，即使喷嘴被杂质堵塞，钢瓶中未被利用的液化气仍然能被利用，最多只是剩余部分残液而已，绝不会发生危险。待钢瓶中的液化气使用完毕后，再检查故障原因，即可排除，下次又可重新恢复正常使用。此外，喷嘴的顶端有一60°的斜面，连通喷口，这样可防止角阀开关未开至最大位置时也可以喷气，使安全性更有保障。4、不消耗其它任何能源、不受季节温度影响能自动处理液化气中的残液。本发明在使用过程中不需要加热，不需要调整钢瓶及炉灶的任何部件，不改变钢瓶原来结构和性能，也不影响灌气和压力容器的检测，无须人工或机械操作，仅是利用钢瓶中液化气的自然高压与外界大气压之间的压差，利用液化气本身的自然高压作为动力源，来实现首先利用液相的液化气、然后才利用气相的液化气，使液相(包括残液)液化气被自动地充分利用，它不需消耗其它任何能源不受季节和温度影响。5、提高了钢瓶使用寿命。由于目前我国用作燃料的液化气大多数为催化裂化的副产品，油品裂化时所含的硫化物(如硫酸等)，同时裂解而生成硫化氢，随同液化气带入贮罐和钢瓶内。容器内壁受硫化氢的腐蚀而生成硫化亚铁附在器壁上，或沉积于容器底部，在有水的情况下，又进一步加剧腐蚀，使硫化亚铁含量增加，从而降低了钢瓶的使用寿命。采用本发明后，每次能及时有效地处理液化气钢瓶中的残液和水分，使其不易生成硫化亚铁，从而提高了钢瓶的使用寿命。

下面对照附图对本发明作进一步的详细描述。

图1为本发明被安置在钢瓶中时的示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为钢瓶角阀关闭时本发明位于钢瓶内的状态示意图。

图4为钢瓶角阀打开至最大位置时本发明位于钢瓶内的状态示意图。

图5为喷嘴被堵塞或发生故障而利用钢瓶中液化气时本发明位于钢瓶内的状态示意图。

如图1～5所示的液化气残液自动处理装置，具有主管体(14)、调节弹簧(3)、过滤网(4)、液相导管(1)，密封图(9)和喷嘴(10)，主管体(14)的下部套装着可伸缩液相导管(1)及其调节弹簧(3)，液相导管(1)的上端有一台阶(20)，主管体(14)的下端有包缝(2)，以便对液相导管(1)的台阶(20)进行限位，也可以变换限位方式，例如在液相导管(1)的上部开限位槽，而在主管体(14)的一端设限位钉，而限位钉伸入液相导管(1)的上部限位槽中。液相导管(1)下端可设有一豁口，或者下端为斜面，以便残液先从底部进入液相导管(1)，调节弹簧(3)置于液相导管(1)上，上端限位于主管体(14)的台阶(15)处，使液相导管(1)在调节弹簧(3)作用下可在主管体(14)下部一定范围内上下滑动，主管体(14)如不设台阶(15)，也可用限位钉对调节弹簧(3)进行限位。主管体(14)的上部与内喷嘴(5)的下端过盈配合装接，过滤网(4)管状网，且弯弯曲曲地设置在介于调节弹簧(3)与内喷嘴(5)之间的主管体(14)管腔中，两端分别由调节弹簧(3)和内喷嘴(5)涨紧在主管体(14)上，气室管体(8)的上部与喷嘴(10)的下部装接，且密封圈(9)装在喷嘴(10)的台阶(13)下部，内喷嘴(5)的喷口(6)口径大于喷嘴(10)的喷口(12)口径，喷嘴(10)位于密封圈(9)以上的部分的长度，大于角阀(17)关闭时角阀(17)的台阶(16)表面至角阀(17)的阀心(18)的下表面之间的距离，并且小于角阀(17)打开至最大位置时角阀(17)的台阶(16)表面至角阀(17)的阀心(18)的下表面之间的距离，根据液化气钢瓶的规格不同，可以设置与其高度相应长度的主管体(14)或液相导管(1)，使本发明被安置在液化气钢瓶中，角阀(17)开关打开至最大位置时，液相导管(1)的下端也能与钢瓶的内表面接触。

本发明的喷嘴(10)也可以不设台阶(1 3)而具有环形槽，且密封圈(9)套在喷嘴(10)的环形槽上。

本发明的安装：将新的液化气钢瓶或液化气用完后的旧钢瓶的角阀(17)旋松开，使之与钢瓶的搭子(19)脱离，然后将本发明置于钢瓶中，使喷嘴(10)位于上端，液相导管(1)位于下端，再套上角阀(17)，使本发明的密封圈(9)的上表面与角阀(17)的台阶(16)表面相紧帖，旋动角阀(17)，使角阀(17)与钢瓶的搭子(19)旋合到正常位置后固定，即完成了本发明的安装，可见非常简单、方便。

本发明的工作过程：当钢瓶中装入本装置后，开始充灌液化石油气。先接通灌气管，打开角阀(17)开关，由于钢瓶内是空的，内部压力小于灌气装置的压力，调节弹簧(3)受压，喷嘴(10)下部的密封圈(9)上表面脱离角阀(17)的台阶(16)表面，使原液化气入气口通道打开，液化气就能顺利、快速地灌入到钢瓶中。灌满之后，关闭角阀(17)，外界压力消失，钢瓶内压力处于平衡状态。使用液化气时，打开角阀(17)开关到最大位置，由于调节弹簧(3)的弹力作用，本装置向上延伸，密封圈(9)的上表面及时地封闭了角阀(17)的原入气口通道，使钢瓶内的液化气不能从原有的通道向外喷射，强迫它改变行走路线，迫使它只能从本装置底部的液相导管(1)中进入，由于压力差的原因，使液化气自动地向低压区喷射。由于本装置改变了液化气正常的流动方向，它的饱和蒸气压力向液体传递，液体又向低压区本装置底部的液相导管(1)传递，通过过滤网(4)过滤处理，由主管体(14)内的内喷嘴(5)向气室(7)喷出雾气状液化气，通过气室(7)，气液相充分混合，然后由喷嘴(5)经第二次喷雾气化，经减压阀和管道到炉灶而燃烧。当不需使用液化气时，关闭角阀(17)开关，角阀(17)开关的阀心(18)下移顶住喷嘴(10)向下移动，由于调节弹簧(3)的弹性作用，本装置整体下移，完全关闭角阀(17)开关时，角阀(17)开关的阀心(18)下表面正好封住液化气原有入气口通道(如图3所示)，不会造成泄漏，安全性好。此时钢瓶内压力与外界大气压力被隔绝，钢瓶内压力保持平衡，本装置即停止工作。当再次打开角阀(17)开关时，本装置又重新工作。因本装置被安装在钢瓶内部，因此用户在使用过程中不易感觉到。在使用方法上与液化气原使用方法完全一样，只是为使液化气中残液被充分利用而需把角阀(17)开关打开至最大位置时效果最佳而已。

现今液化气钢瓶常用的角阀(17)开关旋钮为M16的细螺纹，螺距为2毫米本装置的喷嘴的长度是根据角阀(17)开启到最大位置时的距离(一般为5-6毫米)而设计的，当喷嘴(10)的长度与角阀(17)开启到最大距离相配时，喷嘴(10)的长度短于2毫米，使角阀(17)开启到最大时，喷嘴(10)上端与角阀(17)的阀心(18)的下表面之间有2毫米的垂直间隙，液化气气、液相所产生的雾气状就是从这间隙中喷出，使之正常工作。另外在喷嘴(10)的顶部喷孔有60°的斜面，即便角阀(17)开关未打开到最大位置，喷嘴(10)与角阀(17)开关的阀心(18)下表面没有间隙时，液化气仍然可以从喷嘴(10)顶部斜面处喷出，不影响液化气的用户正常使用。

当角阀(17)开关开至最大位置时，发现液化气不能正常喷雾气化或不出气时，只要把角阀(17)开关向关闭方向旋转一周或一周半，喷嘴(10)由于受角阀(17)的阀心(18)所压，调节弹簧(3)压缩，密封圈(9)及本装置整体下移约2-3毫米，使密封圈(9)上表面脱离角阀(17)的台阶(16)表面，打开了液化气原有通道(如图5所示)，若钢瓶中仍有液化气，此时液化气就不再从本装置内部通过，而由原通道直接经角阀(17)向外通过燃烧。这种状态表明喷嘴(10)很可能被杂质堵塞或发生其他障碍。通过不完全打开角阀(17)开关方式，将钢瓶中的液化气使用完毕后，再拆卸、检查排除故障，重新安装后即可恢复正常工作。

当角阀(17)开关打开至最大位置，发现不能点燃时，再将角阀(17)开关反向旋转一周或一周半，仍然不能点燃时，说明钢瓶中液化气已被用完需要更换新的液化气了。

Claims (2)

1、一种液化气残液自动处理装置，具有主管体(14)、调节弹簧(3)、过滤网(4)、液相导管(1)、密封圈(9)和喷嘴(10)，其特征在于：主管体(14)的下部套装着可伸缩液相导管(1)及其调节弹簧(3)，主管体(13)上部与内喷嘴(5)的下端装接，过滤网(4)设置在主管体(14)的介于调节弹簧(3)与内喷嘴(5)之间的管腔中，气室管体(8)的下部与内喷嘴(5)的上端装接，气室管体(8)的上部与喷嘴(10)的下部装接，喷嘴(10)具有台阶(13)或环形槽，密封圈(9)装在喷嘴(10)的台阶(13)下部，或套在喷嘴(10)的环形槽上，内喷嘴(5)的喷口(6)口径大于喷嘴(10)的喷口(12)口径。

2、根据权利要求1所述的液化气残液自动处理装置，其特征在于：过滤网(4)为管状网，且弯弯曲曲地设置在介于调节弹簧(3)与内喷嘴(5)之间的管腔中，两端分别由调节弹簧(3)和内喷嘴(5)涨紧在主管体(14)上。

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