CN109488878B - 放空氮气回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及资源回收再利用技术领域，具体涉及是放空氮气回收系统，包括液氮储藏罐、输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组、氮气缓冲罐和低压输送管，液氮储藏罐放气端与输送管一端连接，输送管上依次连接有放空管、氮气复热器、隔膜压缩机组和氮气缓冲罐。氮气缓冲罐的循环进气端与循环出气端均与低压输送管连通。第一控制阀位于放空管与液氮储藏罐之间。输送管上设置有进口阀，进口阀位于放空管和氮气复热器之间。输送管上设置有第四控制阀，第四控制阀位于隔膜压缩机组和氮气缓冲罐之间，放空管上设置有放空阀。解决了现有工业生产中，由于未设置放空氮气回收系统，导致日常使用中一部分原料随着放空气体排出，造成一定的资源浪费的问题。
Description
技术领域
本发明涉及资源回收再利用技术领域，具体涉及是放空氮气回收系统。
背景技术
氮气通常情况下是一种无色无味的气体，在现代生产生活中用处极大，可以用作食品保护气体、灯泡填充气体、车胎内充气、化工行业合成氨、树脂、橡胶等，工业生产中通过液氮储藏进行储藏，但是在环境温度20℃下，以3000 m3储罐为例，日蒸发率为0.194%、5.82m3液氮，管道输送日蒸发率为12.65%、6.07m3液氮，这些原料均通过放空管进行放空，造成一定的资源浪费。
发明内容
本发明针对现有工业生产中，由于未设置放空氮气回收系统，导致日常使用中一部分原料随着放空气体排出，造成一定的资源浪费的问题，提供一种放空氮气回收系统。
本发明解决上述技术问题，采用的技术方案是，放空氮气回收系统包括液氮储藏罐、输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组、氮气缓冲罐和低压输送管，液氮储藏罐放气端与输送管一端连接，输送管上依次连接有放空管、氮气复热器、隔膜压缩机组和氮气缓冲罐。氮气缓冲罐的循环进气端与循环出气端均与低压输送管连通。输送管上设置有第一控制阀，第一控制阀位于放空管与液氮储藏罐之间。输送管上设置有进口阀，进口阀位于放空管和氮气复热器之间。输送管上设置有第四控制阀，第四控制阀位于隔膜压缩机组和氮气缓冲罐之间，放空管上设置有放空阀。
这样设计的目的在于，通过设置输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组和氮气缓冲罐，将需要放空的气体导入输送管中，通过氮气复热器加热，使之温度达到450℃左右，然后通过隔膜压缩机组的压缩后输送至氮气缓冲罐中进行暂存，将放空氮气实现回收再利用。
同时，氮气缓冲罐的循环进气端与循环出气端均与低压输送管连通，将暂存的回收放空氮气输送至低压输送管内，能够大幅提高低压输送管内的压力，满足工业生产的需要。
最后，设置第一控制阀、进口阀、第四控制阀和放空阀，输送管与放空管实现可控，当出现特殊情况，氮气不能完全回收时，可以开启放空阀，将一部分气体从放空管排出，降低整个系统的负担。
通过设置液氮储藏罐、输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组、氮气缓冲罐和低压输送管，现有工业生产中，由于未设置放空氮气回收系统，导致日常使用中一部分原料随着放空气体排出，造成一定的资源浪费的问题。
进一步的，氮气复热器为圆柱结构，氮气复热器内设置有电加热片和加热管，加热管的始端与末端均与输送管连接，电加热片贴附在氮气复热器内壁上，相邻的电加热片间距相等。
可选的，加热管呈蛇形结构，且加热管的始端与末端位于同一平面。
可选的，氮气复热器内填充有导热珠，氮气复热器顶部设置有上封口，氮气复热器底部设置有下封口。
可选的，导热珠为不锈钢材质制成的导热钢球。
可选的，导热珠为氧化铝陶瓷材质制成的导热瓷球。
可选的，氮气复热器外壁包裹有石棉保温层。
可选的，隔膜压缩机组包括第一隔膜压缩机和第二隔膜压缩机，第一隔膜压缩机和第二隔膜压缩机并联在输送管上，第一隔膜压缩机的进气端设置有第六控制阀，第二隔膜压缩机的进气端设置有第五控制阀。
进一步的，输送管上设置有第一支管和第二支管，第一支管位于第一控制阀与液氮储藏罐之间，第一支管上设置有第二控制阀，第二支管位于第四控制阀与隔膜压缩机组之间，第二支管上设置有第三控制阀。
本发明的有益效果至少包括以下之一；
1、通过设置输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组和氮气缓冲罐，将需要放空的气体导入输送管中，通过氮气复热器加热，使之温度达到450℃左右，然后通过隔膜压缩机组的压缩后输送至氮气缓冲罐中进行暂存，将放空氮气实现回收再利用。
2、氮气缓冲罐的循环进气端与循环出气端均与低压输送管连通，将暂存的回收放空氮气输送至低压输送管内，能够大幅提高低压输送管内的压力，满足工业生产的需要。
3、设置第一控制阀、进口阀、第四控制阀和放空阀，输送管与放空管实现可控，当出现特殊情况，氮气不能完全回收时，可以开启放空阀，将一部分气体从放空管排出，降低整个系统的负担。
4、通过设置液氮储藏罐、输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组、氮气缓冲罐和低压输送管，现有工业生产中，由于未设置放空氮气回收系统，导致日常使用中一部分原料随着放空气体排出，造成一定的资源浪费的问题。
附图说明
图1为放空氮气回收系统结构示意图；
图2为另一种放空氮气回收系统结构示意图；
图3为氮气复热器结构示意图；
图4为氮气复热器侧视结构示意图；
图中标记为：1为液氮储藏罐、2为输送管、3为氮气复热器、4为隔膜压缩机组、401为第一隔膜压缩机、402为第二隔膜压缩机、5为氮气缓冲罐、6为第一支管、7为放空管、8为第二支管、9为低压输送管、10为第二控制阀、11为第一控制阀、12为放空阀、13为进口阀、14为第三控制阀、15为第四控制阀、16为第五控制阀、17为第六控制阀、18为石棉保温层、19为加热管、20为电加热片、21为上封口、22为下封口、23为导热珠。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明保护内容。
实施例1
如图1和图2所示，放空氮气回收系统包括液氮储藏罐1、输送管2、氮气复热器3、隔膜压缩机组4、氮气缓冲罐5和低压输送管9，液氮储藏罐1放气端与输送管2一端连接，输送管2上依次连接有放空管7、氮气复热器3、隔膜压缩机组4和氮气缓冲罐5。氮气缓冲罐5的循环进气端与循环出气端均与低压输送管9连通。输送管2上设置有第一控制阀11，第一控制阀11位于放空管7与液氮储藏罐1之间。输送管2上设置有进口阀13，进口阀13位于放空管7和氮气复热器3之间。输送管2上设置有第四控制阀15，第四控制阀15位于隔膜压缩机组4和氮气缓冲罐5之间，放空管7上设置有放空阀12。
使用中，设置输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组和氮气缓冲罐，将需要放空的气体导入输送管中，通过氮气复热器加热，使之温度达到450℃左右，然后通过隔膜压缩机组的压缩后输送至氮气缓冲罐中进行暂存，将放空氮气实现回收再利用。氮气缓冲罐的循环进气端与循环出气端均与低压输送管连通，将暂存的回收放空氮气输送至低压输送管内，能够大幅提高低压输送管内的压力，满足工业生产的需要。设置第一控制阀、进口阀、第四控制阀和放空阀，输送管与放空管实现可控，当出现特殊情况，氮气不能完全回收时，可以开启放空阀，将一部分气体从放空管排出，降低整个系统的负担。通过设置液氮储藏罐、输送管、氮气复热器、隔膜压缩机组、氮气缓冲罐和低压输送管，现有工业生产中，由于未设置放空氮气回收系统，导致日常使用中一部分原料随着放空气体排出，造成一定的资源浪费的问题。
实施例2
基于实施例1，如图3和图4所示，氮气复热器3为圆柱结构，氮气复热器3内设置有电加热片20和加热管19，加热管19的始端与末端均与输送管2连接，电加热片20贴附在氮气复热器3内壁上，相邻的电加热片20间距相等。
使用中，氮气从输送管进入加热管中，加热管在电加热片的加热下，管内氮气温度大幅度提升，便于后续制成使用。
实施例3
基于实施例2，加热管19呈蛇形结构，且加热管19的始端与末端位于同一平面。
使用中，通过将加热管设置为蛇形结构，能够有效增加加热管在氮气复热器中的输送距离，能够提高氮气最终吸热量，确保达到合适的复热温度，同时将加热管始端与末端设置在同一平面，能够降低一定输送压力。
实施例4
基于实施例2，氮气复热器3内填充有导热珠23，氮气复热器3顶部设置有上封口21，氮气复热器3底部设置有下封口22。
使用中，由于空气的热导效率偏低，通过在氮气复热器内设置导热珠，能够提高整体热导效率，同时导热珠能够填充在加热管的间隙中。
实施例5
基于实施例4，导热珠23为不锈钢材质制成的导热钢球。
实施例6
基于实施例4，导热珠23为氧化铝陶瓷材质制成的导热瓷球。
实施例7
基于实施例2，氮气复热器3外壁包裹有石棉保温层18。
使用中，设置石棉保温层能够大幅降低热量挥发速度，提高设备整体加热效率，从而能够较为轻易的将氮气加热至450℃左右。
实施例8
基于实施例1，隔膜压缩机组4包括第一隔膜压缩机401和第二隔膜压缩机402，第一隔膜压缩机401和第二隔膜压缩机402并联在输送管2上，第一隔膜压缩机401的进气端设置有第六控制阀17，第二隔膜压缩机402的进气端设置有第五控制阀16。
使用中，设置两台隔膜压缩机，当液氮储藏罐进液时，通过相匹配的控制阀，启动两台隔膜压缩机，当液氮储藏罐存储液氮时，开启一台隔膜压缩机，当液氮储藏罐排液时，关闭两台隔膜压缩机，使之能够相互配合。
实施例9
基于实施例1，输送管2上设置有第一支管6和第二支管8，第一支管6位于第一控制阀11与液氮储藏罐1之间，第一支管6上设置有第二控制阀10，第二支管8位于第四控制阀15与隔膜压缩机组4之间，第二支管8上设置有第三控制阀14。
实施例10
基于实施例1，在环境温度20℃下，3000 m3储罐日蒸发率为0.194%、5.82m3液氮；冷备一台液氮泵日蒸发率为0.071%、2.13m3液氮，管道输送日蒸发率为12.65%、6.07m3液氮，使用本申请提供的放空氮气回收系统后，3000 m3液氮的氮气排放量为5152Nm3-9085 Nm3，按氮气单价约0.28元/Nm3，年回收费用约52.6-92.8万元，为企业节约了一定开支。
Claims (6)
1.放空氮气回收系统，其特征在于：包括液氮储藏罐（1）、输送管（2）、氮气复热器（3）、隔膜压缩机组（4）、氮气缓冲罐（5）和低压输送管（9），所述液氮储藏罐（1）放气端与输送管（2）一端连接，所述输送管（2）上依次连接有放空管（7）、氮气复热器（3）、隔膜压缩机组（4）和氮气缓冲罐（5）；
所述氮气缓冲罐（5）的循环进气端与循环出气端均与低压输送管（9）连通；
所述输送管（2）上设置有第一控制阀（11），第一控制阀（11）位于放空管（7）与液氮储藏罐（1）之间；
所述输送管（2）上设置有进口阀（13），进口阀（13）位于放空管（7）和氮气复热器（3）之间；
所述输送管（2）上设置有第四控制阀（15），第四控制阀（15）位于隔膜压缩机组（4）和氮气缓冲罐（5）之间；
所述放空管（7）上设置有放空阀（12）；
所述氮气复热器（3）为圆柱结构，氮气复热器（3）内设置有电加热片（20）和加热管（19），所述加热管（19）的始端与末端均与输送管（2）连接，所述电加热片（20）贴附在氮气复热器（3）内壁上，相邻的电加热片（20）间距相等；
所述氮气复热器（3）内填充有导热珠（23），氮气复热器（3）顶部设置有上封口（21），氮气复热器（3）底部设置有下封口（22）；
所述隔膜压缩机组（4）包括第一隔膜压缩机（401）和第二隔膜压缩机（402），所述第一隔膜压缩机（401）和第二隔膜压缩机（402）并联在输送管（2）上，第一隔膜压缩机（401）的进气端设置有第六控制阀（17），第二隔膜压缩机（402）的进气端设置有第五控制阀（16）。
2.根据权利要求1所述的放空氮气回收系统，其特征在于：所述加热管（19）呈蛇形结构，且加热管（19）的始端与末端位于同一平面。
3.根据权利要求1所述的放空氮气回收系统，其特征在于：所述导热珠（23）为不锈钢材质制成的导热钢球。
4.根据权利要求1所述的放空氮气回收系统，其特征在于：所述导热珠（23）为氧化铝陶瓷材质制成的导热瓷球。
5.根据权利要求1所述的放空氮气回收系统，其特征在于：所述氮气复热器（3）外壁包裹有石棉保温层（18）。
6.根据权利要求1所述的放空氮气回收系统，其特征在于：所述输送管（2）上设置有第一支管（6）和第二支管（8），所述第一支管（6）位于第一控制阀（11）与液氮储藏罐（1）之间，第一支管（6）上设置有第二控制阀（10），所述第二支管（8）位于第四控制阀（15）与隔膜压缩机组（4）之间，第二支管（8）上设置有第三控制阀（14）。
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