CN110873202B - 压力阻隔装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及化工设备领域，特别涉及一种压力阻隔装置，包括：六通阀，六通阀包括第一至第六端口；第一操作组件，包括第一腔室、第一活塞和第一驱动机构；第二操作组件，包括第二腔室、第二活塞和第二驱动机构；控制单元，控制单元根据第一限位传感器和第二限位传感器的检测结果控制六通阀在第一状态和第二状态之间切换，并控制第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动。该压力阻隔装置能够实现由低压力向高压力传递介质，并保证连接装置的连续性运行。

Description

压力阻隔装置

技术领域

本发明涉及化工设备领域，特别涉及一种压力阻隔装置。

背景技术

化工装置往往由不同的单元设备构成，各设备之间需要进行固体、液体或者气体介质的传递，而设备在各自独立的不同工艺过程中可能工作在不同的压力下。这些设备的介质管道连接时，需要考虑将处于不同压力条件下的介质连接在一起，在保障两端压力不会互相干扰的前提下，还需要保持介质的传递，就需要设计特殊的压力隔离装置作为中间连接的桥梁。

特别是随着人们环境保护意识的增强，化工装置，特别是分散的小型化工装置，需要对其排出的废气、废液等进行处理。后续的处理装置往往需要对废气或者废液进行加压，使得废气和废液能够通过堆积的催化剂床层、过滤膜等等来进行无害化处理，让处理后的废气和废液达到国家环保法规要求的排放标准，无害地排放进入大气、水体。然而受前端化工过程的限制，前端的化工装置只能工作在较低压力下，这样的化工装置与废气或者废液处理装置间必须通过压力阻隔装置进行连接，否则前端化工装置需要调整工作压力来适应后续环保装置的要求，这必然影响前端化工装置的运转效率。

为了达到阻隔两端压力的效果，往往会想到使用单向截止阀，这样可以保证后端环保装置要求的高压系统较少的影响前端的化工装置运行。但是前端化工装置产生的废气或者废液由于处于较低压力下，无法顺利的排放到高压力的环保装置中，需要设置较大体积的废气或废液存储空间暂时存放这些低压的废气和废液，并在前端装置停车时加压排放如环保装置中进行处理。对于前端连续生产的化工装置而言，这样会让装置运行变为间歇性运转，严重影响装置的生产效率。并且临时储存的废气或者废液如属于危险化学品时，存放带来的泄露等风险，也威胁着装置的安全运行。

因此，期待开发一种新型压力阻隔装置，既能有效地进行压力阻隔，又能保证化工生产设备的连续性运行。

发明内容

本发明的目的是提出一种压力阻隔装置，以克服现有压力阻隔装置不能有效地进行压力阻隔及其带来的间歇性运转问题。

本发明提出了一种压力阻隔装置，包括：

六通阀，所述六通阀包括第一至第六端口，第二端口作为介质入口，第五端口作为介质出口，第四端口与第六端口连通；

第一操作组件，包括第一腔室、第一活塞和第一驱动机构，所述第一活塞设于所述第一腔室内，将所述第一腔室分隔为第一子腔室和第二子腔室，所述第一子腔室设有第一通气口，所述第一通气口与所述六通阀的第一端口连通，所述第二子腔室内设有第一限位传感器，所述第一驱动机构用于驱动所述第一活塞在所述第一腔室内运动；

第二操作组件，包括第二腔室、第二活塞和第二驱动机构，所述第二活塞设于所述第二腔室内，将所述第二腔室分隔为第三子腔室和第四子腔室，所述第三子腔室设有第二通气口，所述第二通气口与所述六通阀的第三端口连通，所述第四子腔室内设有第二限位传感器，所述第二驱动机构用于驱动所述第二活塞在所述第二腔室内运动；

控制单元，所述控制单元根据所述第一限位传感器和第二限位传感器的检测结果控制所述六通阀在第一状态和第二状态之间切换，并控制所述第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动。

优选地，在所述第一状态，所述六通阀的第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；在所述第二状态，所述六通阀的第一端口与第六端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通。

优选地，当所述第一限位传感器检测到所述第一活塞到达第一极限位置时，所述控制单元控制所述六通阀从所述第一状态切换到所述第二状态，并控制所述第一驱动机构驱动所述第一活塞向远离所述第一限位传感器的方向运动。

优选地，当所述第二限位传感器检测到所述第二活塞到达第二极限位置时，所述控制单元控制所述六通阀从所述第二状态切换到所述第一状态，并控制所述第二驱动机构驱动所述第二活塞向远离所述第二限位传感器的方向运动。

优选地，所述第一腔室为筒形，包括环形侧壁以及与所述环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，所述第一通气口设于所述底部端面，所述第一限位传感器靠近所述顶部端面。

优选地，所述第二腔室为筒形，包括环形侧壁以及与所述环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，所述第二通气口设于所述底部端面，所述第二限位传感器靠近所述顶部端面。

优选地，所述第二端口用于连接至连续运行的化工生产装置。

优选地，所述第五端口用于连接至产品分离装置或尾气处理装置。

优选地，所述第一驱动机构和/或第二驱动机构为气动驱动装置。

优选地，所述第一限位传感器和/或第二限位传感器为电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、激光测距传感器之一。

本发明的有益效果在于：该压力阻隔装置不仅能够连接处于不同运行压力下的装置，而且不影响装置的运行压力，可以保证装置的连续性运行。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1显示根据本发明示例性实施例的压力阻隔装置的结构示意图；

图2a和图2b分别显示根据本发明示例性实施例的压力阻隔装置的六通阀的第一状态和第二状态气路连接图。

附图标记说明：

1第一腔室，2第一活塞，3第一通气口，4第一限位传感器，5第二腔室，6第二活塞，7第二通气口，8第二限位传感器，9六通阀，10第一端口，11第二端口，12第三端口，13第四端口，14第五端口，15第六端口。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本发明实施例提供一种压力阻隔装置，包括：

六通阀，六通阀包括第一至第六端口，第二端口作为介质入口，第五端口作为介质出口，第四端口与第六端口连通；

第一操作组件，包括第一腔室、第一活塞和第一驱动机构，第一活塞设于第一腔室内，将第一腔室分隔为第一子腔室和第二子腔室，第一子腔室设有第一通气口，第一通气口与六通阀的第一端口连通，第二子腔室内设有第一限位传感器，第一驱动机构用于驱动第一活塞在第一腔室内运动；

第二操作组件，包括第二腔室、第二活塞和第二驱动机构，第二活塞设于第二腔室内，将第二腔室分隔为第三子腔室和第四子腔室，第三子腔室设有第二通气口，第二通气口与六通阀的第三端口连通，第四子腔室内设有第二限位传感器，第二驱动机构用于驱动第二活塞在第二腔室内运动；

控制单元，控制单元根据第一限位传感器和第二限位传感器的检测结果控制六通阀在第一状态和第二状态之间切换，并控制第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动。

工作时，第二端口连接至连续运行的化工生产装置，例如蒸汽裂解装置，化工生产装置的排放压力较低；第五端口连接至产品分离装置或尾气处理装置，以执行后续的产品分离或尾气处理工艺，产品分离装置或尾气处理装置的操作压力较高。控制单元可以根据两个限位传感器的检测结果控制器控制六通阀在第一状态与第二状态之间切换，并控制第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动，从而使第一子腔室和第三子腔室交替地充入介质及排出介质，实现由低压力向高压力传递介质。该压力阻隔装置可用于不同压力间的介质传递，并保持两端的压力不发生改变，特别适用于由低压力向高压力传递介质。该压力阻隔装置不仅能够连接处于不同运行压力下的装置，而且不影响装置的运行压力，可以保证装置的连续性运行。

在一个示例中，在第一状态，六通阀的第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；从而介质可依次通过第二端口、第一端口、第一通气口进入第一子腔室，第三子腔室内的介质可依次通过第二通气口、第三端口、第四端口、第六端口、第五端口排出到后续处理装置；

在第二状态，六通阀的第一端口与第六端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通；从而介质可依次通过第二端口、第三端口、第二通气口进入第三子腔室，第一子腔室内的介质可依次通过第一通气口、第一端口、第六端口、第四端口、第五端口排出到后续处理装置。

在一个示例中，当第一限位传感器检测到第一活塞到达第一极限位置时，控制单元控制六通阀从第一状态切换到第二状态，并控制第一驱动机构驱动第一活塞向远离第一限位传感器的方向运动。从而介质可进入第三子腔室，第一子腔室内的介质在第一活塞的作用下被排出到后续处理装置。

当第二限位传感器检测到第二活塞到达第二极限位置时，控制单元控制六通阀从第二状态切换到第一状态，并控制第二驱动机构驱动第二活塞向远离第二限位传感器的方向运动。从而介质可进入第一子腔室，第三子腔室内的介质在第二活塞的作用下被排出到后续处理装置。

在一个示例中，第一腔室为筒形，包括环形侧壁以及与环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，第一通气口设于底部端面，第一限位传感器靠近顶部端面。

类似地，第二腔室为筒形，包括环形侧壁以及与环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，第二通气口设于底部端面，第二限位传感器靠近顶部端面。

在一个示例中，第一驱动机构和/或第二驱动机构为气动驱动装置。

在一个示例中，第一限位传感器和/或第二限位传感器为电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、激光测距传感器之一。

在一个示例中，当需要利用多个操作组件时，多个六通阀可串联连接。

实施例

图1显示根据本发明示例性实施例的压力阻隔装置的结构示意图，图2a和图2b分别显示六通阀的第一状态和第二状态气路连接图。

如图1、图2a和图2b所示，压力阻隔装置包括：

六通阀9，六通阀9包括第一至第六端口，第二端口11作为介质入口，第五端口14作为介质出口，第四端口13与第六端口15连通；

第一操作组件，包括第一腔室1、第一活塞2和第一驱动机构(未显示)，第一活塞2设于第一腔室1内，将第一腔室1分隔为第一子腔室和第二子腔室，第一子腔室设有第一通气口3，第一通气口3与六通阀的第一端口10连通，第二子腔室内设有第一限位传感器4，第一驱动机构用于驱动第一活塞2在第一腔室1内运动；

第二操作组件，包括第二腔室5、第二活塞6和第二驱动机构(未显示)，第二活塞6设于第二腔室5内，将第二腔室5分隔为第三子腔室和第四子腔室，第三子腔室设有第二通气口7，第二通气口7与六通阀的第三端口12连通，第四子腔室内设有第二限位传感器8，第二驱动机构用于驱动第二活塞6在第二腔室5内运动；

控制单元，控制单元根据第一限位传感器4和第二限位传感器8的检测结果控制六通阀9在第一状态和第二状态之间切换，并控制第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动。

其中，当第一限位传感器4检测到第一活塞2到达第一极限位置时，控制单元控制六通阀9从第一状态切换到第二状态，并控制第一驱动机构驱动第一活塞2向远离第一限位传感器的方向运动。

当第二限位传感器8检测到第二活塞6到达第二极限位置时，控制单元控制六通阀9从第二状态切换到第一状态，并控制第二驱动机构驱动第二活塞6向远离第二限位传感器8的方向运动。

下面参考图1、图2a和图2b详细描述压力阻隔装置的工作过程。工作时，第二端口11作为介质入口，连接至蒸汽裂解装置(低压力)。在本实施例中，蒸汽裂解装置包括进料泵计量控制的油水进料系统、高温反应系统以及裂解产品冷却和分离系统，使用电热丝加热，可连续运行，其进料为油3kg/h，水2kg/h，产生裂解气1.5标立/小时，裂解气排放压力小于10KPa(G)。第五端口14作为介质出口，连接至VOC尾气处理装置(高压力)。VOC尾气处理装置采用催化燃烧的方式进行处理，为了满足裂解气通过催化剂床层的要求，需要将裂解气尾气加压至0.2MPa(G)。

在第一状态，六通阀的第一端口10与第二端口11连通，第三端口12与第四端口13连通，第五端口14与第六端口15连通，蒸汽裂解装置产生的裂解气通过第二端口11进入六通阀，并通过第一端口10、第一通气口3进入第一腔室1的第一子腔室内，推动第一活塞2运动。

当第一限位传感器4检测到第一活塞2到达第一极限位置时，控制器单元控制六通阀从第一状态切换到第二状态，在第二状态，六通阀的第一端口10与第六端口15连通，第二端口11与第三端口12连通，第四端口14与第五端口15连通，蒸汽裂解装置产生的裂解气通过第二端口11进入六通阀，并通过第三端口12、第二通气口7进入第二腔室5的第三子腔室，推动第二活塞6运动。同时，控制单元控制第一驱动机构驱动第一活塞2向远离第一限位传感器4的方向运动，将第一子腔室内的裂解气排出。

当第二限位传感器8检测到第二活塞6到达第二极限位置时，控制器单元控制六通阀从第二状态切换到第一状态。如上所述，蒸汽裂解装置产生的裂解气通过第二端口11进入六通阀，并通过第一端口10、第一通气口3进入第一腔室1的第一子腔室内，推动第一活塞2运动。同时，控制单元控制第二驱动机构驱动第二活塞6向远离第二限位传感器8的方向运动，将第三子腔室内的裂解气排出。

六通阀在第一状态与第二状态之间循环往复，驱动机构交替驱动第一活塞和第二活塞排出尾气，即可实现蒸汽裂解装置的尾气连续不断地从低压力装置排入高压力装置，不同压力的两套装置相互不受影响，达到高低压力隔离的作用。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (6)

1.一种压力阻隔装置，其特征在于，包括：

六通阀，所述六通阀包括第一至第六端口，第二端口作为介质入口，第五端口作为介质出口，第四端口与第六端口连通；

第一操作组件，包括第一腔室、第一活塞和第一驱动机构，所述第一活塞设于所述第一腔室内，将所述第一腔室分隔为第一子腔室和第二子腔室，所述第一子腔室设有第一通气口，所述第一通气口与所述六通阀的第一端口连通，所述第二子腔室内设有第一限位传感器，所述第一驱动机构用于驱动所述第一活塞在所述第一腔室内运动；

第二操作组件，包括第二腔室、第二活塞和第二驱动机构，所述第二活塞设于所述第二腔室内，将所述第二腔室分隔为第三子腔室和第四子腔室，所述第三子腔室设有第二通气口，所述第二通气口与所述六通阀的第三端口连通，所述第四子腔室内设有第二限位传感器，所述第二驱动机构用于驱动所述第二活塞在所述第二腔室内运动；

控制单元，所述控制单元根据所述第一限位传感器和第二限位传感器的检测结果控制所述六通阀在第一状态和第二状态之间切换，并控制所述第一驱动机构和第二驱动机构进行驱动；

所述第一驱动机构和/或第二驱动机构为气动驱动装置；

在所述第一状态，所述六通阀的第一端口与第二端口连通，第三端口与第四端口连通，第五端口与第六端口连通；在所述第二状态，所述六通阀的第一端口与第六端口连通，第二端口与第三端口连通，第四端口与第五端口连通；

当所述第一限位传感器检测到所述第一活塞到达第一极限位置时，所述控制单元控制所述六通阀从所述第一状态切换到所述第二状态，并控制所述第一驱动机构驱动所述第一活塞向远离所述第一限位传感器的方向运动；

当所述第二限位传感器检测到所述第二活塞到达第二极限位置时，所述控制单元控制所述六通阀从所述第二状态切换到所述第一状态，并控制所述第二驱动机构驱动所述第二活塞向远离所述第二限位传感器的方向运动。

2.根据权利要求1所述的压力阻隔装置，其特征在于，所述第一腔室为筒形，包括环形侧壁以及与所述环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，所述第一通气口设于所述底部端面，所述第一限位传感器靠近所述顶部端面。

3.根据权利要求1所述的压力阻隔装置，其特征在于，所述第二腔室为筒形，包括环形侧壁以及与所述环形侧壁连接的顶部端面和底部端面，所述第二通气口设于所述底部端面，所述第二限位传感器靠近所述顶部端面。

4.根据权利要求1所述的压力阻隔装置，其特征在于，所述第二端口用于连接至连续运行的化工生产装置。

5.根据权利要求1所述的压力阻隔装置，其特征在于，所述第五端口用于连接至产品分离装置或尾气处理装置。

6.根据权利要求1所述的压力阻隔装置，其特征在于，所述第一限位传感器和/或第二限位传感器为电感接近开关、电容接近开关、霍尔接近开关、激光测距传感器之一。

Images