CN107620862A - 一种管道吹扫用液氮气化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于可燃气体或可燃液体管道吹扫用的一种液氮气化装置。该装置包括框架和安装在框架内的液氮储罐、管路系统、低温柱塞泵、气化器、风扇和柴油发电机等；柴油发电机保证在无电环境下为装置运行提供电力；管路系统包括气相管路、进出液管路和氮气出管；低温柱塞泵从液氮储罐中抽取液氮，经进出液管路送入气化器；气化器为空浴式，风扇强化换热效果；气化后氮气经缠绕在氮气出管上的电阻加热带加热后输出用于管道吹扫。本装置将液氮储存、气化、加热、控制等功能集成一体，结构紧凑，可放置在机动车上，运输应用方便；满足吹扫氮气的大用量要求，可在无电环境下的使用。

Description

一种管道吹扫用液氮气化装置

技术领域

本发明属于液化氮气应用领域，提供了一种在可燃气体或可燃液体管道检修、修补时用于吹扫的液氮气化装置。

背景技术

随着工业技术的发展，管道应用逐渐深入社会的各个角落，尤其在工业上应用更为重要。在炼油、化工、石油等行业，管道输送成为生产、运输的主要装备。尤其是可燃气体或可燃液体的输送，管道的运行状态直接影响生产使用的安全，位防止重大事故的发生，这些管道需要专人进行维护和检修。但对于这些可燃气体或可燃液体输送管道，在检修时，需要将管道内的可燃气体或可燃液体吹扫干净，否则会产生火灾爆炸事故，造成重大损失。

可燃气体或可燃液体管道的吹扫方式很多，如蒸汽吹扫、水置换吹扫、压缩空气吹扫、惰性气体吹扫等，这些吹扫方式均需要外在的能源电力，而在没有电力的环境下，管道的吹扫成为了难题，造成吹扫成本很高。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种即使在无电力的情况下，也可用于可燃气体或可燃液体管道吹扫的液氮气化集成装置。

本发明采取的技术方案是：

管道吹扫用液氮气化装置包括用于承载、吊装、运输的框架和安装在框架内的液氮储罐、管路系统、低温柱塞泵、电动机、控制柜、气化器、风扇和柴油发电机；柴油发电机可在无电环境下为装置运行提供电力；管路系统包括气相管路、进出液管路和氮气出管；低温柱塞泵在电动机的带动下，从液氮储罐中抽取液氮，经进出液管路送入气化器；所述气化器为空浴式，安装在气化器侧面的风扇强化换热效果；从气化器出来的氮气经氮气出管输出用于管道吹扫；在氮气出管上缠绕有电阻加热带，可加热经过的氮气，保证吹扫氮气的温度。

进一步，在进出液管路上安装有紧急切断阀，由控制柜控制，可实现在紧急情况下关闭，防止事故出现。

进一步，所述气化器由翅片管焊接组成，采用四条支路并联结构，以满足吹扫管道大用量的需求。

进一步，为保证吹扫氮气的压力和流量，所述低温柱塞泵为两台并联。可同时工作，以满足吹扫管道大用量的需求。

本发明取得的技术进步是：本装置将液氮储存、气化、加热、控制等功能集成一体，结构紧凑；采用两台低温柱塞泵加压输出、风扇强化气化器换热、电阻加热带加热氮气等措施保证了吹扫氮气的大用量输出；柴油发电机使得本装置满足在无电环境下的使用；该装置可放置在机动车上，运输应用方便。

附图说明

图1为本发明结构主视示意图；

图2为本发明结构俯视示意图；

其中：1-框架、2-液氮储罐、3-气相管路、4-进出液管路、5-低温柱塞泵、6-电动机、7-控制柜、8-柴油发电机、9-氮气出口、10-电阻加热带、11-氮气出管、12-风扇、13-气化器、14-紧急切断阀。

具体实施方式

本实施例为一种用于管道吹扫的液氮气化装置集成，尤其适用于可燃气体或可燃液体管道吹扫。附图1为该液氮气化装置的主视图，附图2为俯视图。

该装置包括有框架1、液氮储罐2、低温柱塞泵5、电动机6、控制柜7、柴油发电机8、气化器13及管路系统。框架1采用方钢管、槽钢等型材组对焊接而成，起到承载、吊装和运输作用。体积较大的液氮储罐2位于框架的一端，为双筒型低温深冷绝热压力容器，设计压力为0.8MPa，内部有效容积为5m³。为了缩短管路系统，低温柱塞泵5和气化器13紧靠液氮储罐2布置。在相对于液氮储罐2的框架另一端，放置了控制柜7、柴油发电机8和氮气出口9，将吹扫管道连接、设备控制、发电机启动、补加柴油等操作集中在框架的一端，以便于人员操作。

气化器13为空浴式换热器，采用空气与液氮换热，气化器13由翅片管焊接组成，采用四条支路并联结构。在气化器13侧面安装有三台风扇12，加速空气流通，以增强气化器13的换热效果，促进液氮的气化。气化器13的体积仅次于液氮储罐2，为减少占地面积和缩短管路，气化器13放置在靠近液氮储罐2的框架一侧。

本装置为了节省空间，采用“一机双泵”结构，即一台电动机6、两台低温柱塞泵5，两台低温柱塞泵5并联，同时从液氮储罐2内抽出液氮，加压输送给气化器13，以满足管道吹扫时氮气的流量和压力要求。为减少管道阻力，“一机双泵”紧靠液氮储罐2和气化器13布置。

管路系统包括气相管路3、进出液管路4和氮气出管11。进出液管路4上安装有紧急切断阀14，可在紧急情况下关闭阀门，保证使用安全。氮气出管11上缠绕有电阻加热带10，用于对氮气出管11进行加热，以保证管内氮气的气体温度，尤其是在冬季，采用电阻加热带10加热更为必要。

柴油发电机8在无电环境下提供电源，电源连接控制柜7，为电路控制、电动机6、电阻加热带10和风扇12提供电能。在有电源的环境下，不使用柴油发电机8，直接将电源接通控制柜7即可。

控制柜7是液氮气化过程的控制系统，可实现液氮气化过程的自动控制，同时可控制紧急切断阀14进行紧急切断，以防止在紧急情况下发生事故。控制柜7放置在便于操作的位置，本实施例将控制柜放置在在与氮气出口9同端的框架角部，

该装置工作时，将氮气出口9与吹扫管道接口相连，启动控制系统可实现管道的吹扫。

在液氮储罐2内，液氮和氮气两相共存，若液氮储罐2中液氮不足，需要补充液氮时，将气相管路3、进出液管路4分别接通液氮工厂或加液站的气相系统和液相系统，液氮通过进出液管路4补充进液氮储罐2内，液氮储罐2内的氮气通过气相管路3送入液氮工厂或加液站的气相系统，实现液氮的安全平稳补充。

本装置将液氮储存、气化、加热、控制等功能集成一体，结构紧凑；采用两台低温柱塞泵加压输出、风扇强化气化器换热、电阻加热带加热氮气等措施保证了吹扫氮气的大用量输出；柴油发电机使得本装置满足在无电环境下的使用；该装置可放置在机动车上，运输应用方便。

Claims (5)

1.一种管道吹扫用液氮气化装置，其特征在于：包括用于承载、吊装、运输的框架（1）和安装在框架内的液氮储罐（2）、管路系统、低温柱塞泵（5）、电动机（6）、控制柜（7）、气化器（13）、风扇（12）和柴油发电机（8）；所述柴油发电机（8）为该气化装置运行提供电力；所述管路系统包括气相管路（3）、进出液管路（4）和氮气出管（11）；所述低温柱塞泵（5）在电动机（6）的带动下，从液氮储罐（2）中抽取液氮，经进出液管路（4）送入气化器（13）；所述气化器（13）为空浴式，安装在气化器（13）侧面的风扇（12）强化换热效果；从气化器（13）出来的氮气经氮气出管（11）输出用于管道吹扫。

2.根据权利要求1所述的液氮气化装置，其特征在于：在所述氮气出管（11）上缠绕有电阻加热带（10）。

3.根据权利要求1所述的液氮气化装置，其特征在于：所述进出液管路（4）上安装有紧急切断阀（14）。

4.根据权利要求1所述的液氮气化装置，其特征在于：所述气化器（13）由翅片管焊接组成，采用四条支路并联结构。

5.根据权利要求1所述的液氮气化装置，其特征在于：所述低温柱塞泵（5）为两台并联。