CN116104733A - 一种制取高压压缩空气的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制取高压压缩空气的装置，其包括：工作罐，工作罐上设置第一压力表；储气罐，储气罐与工作罐的顶部通过管道连接，储气罐上设置第二压力表，管道上设置截止阀；水压试压泵，水压试压泵与工作罐通过第一管道连接。本发明提供的装置可以利用承压设备制造企业现有的资源条件制得作气密性试验或气压试验所需的高压压缩空气，装置投入小、成本低、制造容易且操作使用简单方便。

Description

一种制取高压压缩空气的装置
技术领域
本发明涉及承压设备制造领域，尤其涉及一种制取高压压缩空气的装置。
背景技术
锅炉、压力容器等承压类设备制造中，有时需要作气密性试验或气压试验。气密性试验的压力值为设计压力，而气压试验的压力值则为设计压力的1.1倍。目前，绝大多数企业一般用普通小型空压机(输出压力通常只有0.8MPa至1.0MPa)加压或购买高压的瓶装空气或氮气加压。
然而，当要求的气密性试验或气压试验压力较高，如果使用普通小型空压机，则由于普通小型空压机的输出压力达不到要求则无法完成试压；如果是购买高压瓶装压缩空气或氮气，需要本地有配套的生产企业，且安全运输要求高，需求量也难以准确确定。
另外，如果配备或租用输出压力符合要求的大型空压机加压，但由于大型空压机功率大，能耗高，价格昂贵，如果企业仅是用来对承压设备作气密性试验或气压试验，显然作用小，设备利用率低，容易造成闲置。而且，如果租用的途径也不顺畅，则很难完成承压设备制作的气压试验或气密性试验。
因此，如何制取高压压缩空气成为亟待解决的问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种制取高压压缩空气的装置，其能解决承压设备制造企业获得作气密性试验或气压试验所需的高压压缩空气难的技术问题。
本发明实施例公开了一种制取高压压缩空气的装置，其包括：
工作罐，所述工作罐上设置第一压力表；
储气罐，所述储气罐与所述工作罐的顶部通过管道连接，所述储气罐上设置第二压力表，所述管道上设置截止阀；
水压试压泵，所述水压试压泵与所述工作罐通过第一管道连接。
根据本发明的一个实施例，还包括：空压机，所述空压机与所述工作罐通过第二管道连接。
根据本发明的一个实施例，所述空压机的输出压力范围为0.8MPa至1.0MPa。
根据本发明的一个实施例，所述水压试压泵的最大输出压力大于所需要制取的高压压缩空气压力。
根据本发明的一个实施例，所述第一管道上设置第一止回阀。
根据本发明的一个实施例，所述第二管道上设置第二止回阀。
根据本发明的一个实施例，还包括：隔离罐，所述隔离罐设置在所述工作罐和所述储气罐之间，所述隔离罐与所述工作罐的顶部通过第三管道连接，所述隔离罐与所述储气罐通过第四管道连接，所述第三管道上设置第一截止阀，所述第四管道上设置第二截止阀。
根据本发明的一个实施例，所述隔离罐上设置第三压力表。
根据本发明的一个实施例，所述工作罐的顶部设置有第三截止阀，所述工作罐的底部设置有第四截止阀。
根据本发明的一个实施例，所述工作罐上设置有液位计，所述液位计设置于所述工作罐的上部侧面上。
采用上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：
本发明提供的制取高压压缩空气的装置，通过利用水压试压泵向工作罐内加高压水压的同时，其中的空气同样会被加成压力值可达水压试压泵的最大输出压力的高压压缩空气，从而在储气罐获得高压压缩空气，且水压试压泵是承压设备制造企业必备的普通设备，即本发明提供的装置可以利用承压设备制造企业现有的资源条件制得作气密性试验或气压试验所需的高压压缩空气，装置投入小、成本低、制造容易且操作使用简单方便。另外利用承压设备制造企业现有的资源条件也能广泛适用于对高压压缩空气需求量少的企业，适用范围广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的制取高压压缩空气的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，本发明一实施例公开了一种制取高压压缩空气的装置100，其包括：
工作罐10，工作罐10上设置第一压力表11；
储气罐20，储气罐20与工作罐10的顶部通过管道连接，储气罐上设置第二压力表21，管道上设置截止阀；
水压试压泵30，水压试压泵30与工作罐10通过第一管道31连接。
本发明实施例中利用水压试压泵制取高压压缩空气的原理是因为空气和水都是流体介质，当空气和水处于同一密闭装置内时其压力相等，当利用水压试压泵对密闭装置内加高压水压的同时，其中的空气同样会被加成高压。
在本发明的实施例中，工作罐10上设置第一压力表11、储气罐20上设置第二压力表21可以随时观察工作罐10和储气罐20中压缩空气的压力是否达到需要的值，有利于及时调整水压试压泵30的工作状态，操作使用简单方便。
在一些实施例中，公开的制取高压压缩空气的装置100还包括：空压机40，空压机40与工作罐10通过第二管道41连接。在该实施例中，通过设置空压机40，可以在制取高压压缩空气的过程中，先用空压机40把工作罐10内的空气加到一定的压力，再启用水压试压泵30向工作罐10内加高压水压使空气进一步加压，从而可以大大提高装置制取高压压缩空气的效率。
在一些实施例中，空压机的输出压力范围为0.8MPa至1.0MPa。在该实施例中空压机为普通小型的空压机，其也为承压设备制造企业必备的普通设备，容易获得，不仅可以提高装置制取高压压缩空气的效率而且还能大大减少整套装置的投入，有利于降低生产成本。
在一些实施例中，水压试压泵的最大输出压力为10MPa。在该实施例中，水压试压泵的最大输出压力为10MPa，有利于获得最高压力为10MPa的高压压缩空气，也能获得压力在10MPa内的高压压缩空气，有利于扩大装置的使用范围。
在一些实施例中，第一管道31上设置第一止回阀32。止回阀可自动开闭，其能允许介质只能向一个方向流动，例如在水压试压泵30和工作罐10之间设置第一止回阀32，可以实现高压水只能由水压试压泵30向工作罐10的方向(如图1中箭头所示方向)流动而阻止反方向流动，具有安全隔离的作用。
在一些实施例中，第二管道41上设置第二止回阀42。在该实施例中，在空压机40和工作罐10之间设置第二止回阀42，实现了空气只能由空压机向工作罐的方向(如图1中箭头所示方向)流动而阻止反方向流动，具有安全隔离的作用。
在一些实施例中，公开的制取高压压缩空气的装置100，还包括：隔离罐50，隔离罐50设置在工作罐10和储气罐20之间，隔离罐50与工作罐10的顶部通过第三管道60连接，隔离罐50与储气罐20通过第四管道70连接，第三管道60上设置第一截止阀61，第四管道70上设置第二截止阀71。在该实施例中，通过设置隔离罐50，可有效防止因工作罐10内的高压水飞溅或冲击而导致水进入储气罐20，也可防止工作人员操作失误(例如当工作罐10内的水已达最高位却没有停止水压试压泵工作)而使水进入储气罐20。隔离罐50与工作罐10的顶部通过第三管道60连接，有利于压缩的空气向上流动进而流向储气罐。在该实施例中，隔离罐50应符合管道直径小且管道长度大的要求。
在另一些实施例中，隔离罐可以用长度为1m、直径为100mm的管子代替，也能起到防止因工作罐内的高压水飞溅或冲击而导致水进入储气罐的作用和防止工作人员操作失误而使水进入储气罐的作用。而且使用的管子容易制造或获得和容易操作连接的优点，有利于降低成本。
在一些实施例中，隔离罐50上设置第三压力表51。隔离罐50上设置第三压力表51可以随时观察隔离罐50中通过的压缩空气的压力。另外，制取的高压压缩空气可以直接用于对容器作气密性试验或气压试验，则可以拆掉装置中的储气罐而直接换成需作气密性试验或气压试验的容器即可，此时隔离罐与需作气密性试验或气压试验的容器通过管路直接连接，当需作气密性试验或气压试验的容器上无压力表时，则在试压的过程中就可以通过与其连通的隔离罐上的第三压力表进行显示压力，有利于试压过程的顺利进行。
在一些实施例中，工作罐10的顶部设置有第三截止阀12，工作罐10的底部设置有第四截止阀13。在该实施例中，通过设置第三截止阀12和第四截止阀13，可以在工作罐10内的水达最高水位或者储气罐20获得了所需要压力值的压缩空气后，通过开启第三截止阀12和第四截止阀13，使工作罐10内的水向下排出。
在一些实施例中，工作罐10上设置有液位计80，液位计80设置于工作罐10的上部侧面上。通过设置液位计80，可以随时监测工作罐10中水的液位，当液位计80显示工作罐10内的水已到最高位，但压力表显示的压力还未到需要值时，则停止水压试压泵30的工作，并关闭工作罐10和储气罐20之间的截止阀，再开启工作罐10上的第三截止阀12和第四截止阀14，放掉工作罐10内的水，以便后续再进行空气的压缩。
本发明一实施例公开的制取高压压缩空气的装置的使用过程如下：
首先、开启第一截止阀61和第二截止阀71，关闭其它阀门；
其次、启动空压机40，向装置密闭空间内注入空气，当第一压力表11、第二压力表21和第三压力表51上显示的装置内压力为空压机40的最大输出压力时停止空压机40，此时第二止回阀41自动关闭；
第三、启动水压试压泵30，向工作罐10内注水，此时，随着水的注入，装置密闭空间内的空气压力将持续升高，可从第一压力表11、第二压力表21和第三压力表51上显示出来；
假如显示的压力值达到需要的值，则停止水压试压泵30工作，第一止回阀32自动关闭，手动关闭第二截止阀71，储气罐20中即获得了需要压力值的压缩空气。然后开启第三截止阀12和第四截止阀13，放掉装置内的水；
假如液位计80显示工作罐10内的水已到最高位，而第一压力表11、第二压力表21和第三压力表51显示的压力还未到需要值时，则停止水压试压泵30工作，第一止回阀32自动关闭，然后手动关闭第一截止阀61，此时储气罐20上的第二压力表21显示第一压力值，该第一压力值符合以下关系：空压机的最大输出压力值＜第一压力值＜所需的压力值＜水压试压泵的最大输出压力，后开启第三截止阀12和第四截止阀13，放掉工作罐10内的水。再关闭第三截止阀12和第四截止阀13，启动空压机40，向工作罐10内注入空气，到第一压力表11显示工作罐10内压力达空压机40的最大输出压力时停止空压机40。再启动水压试压泵30，此时工作罐10内压力将持续上升，当第一压力表11中显示的压力值略大于储气罐20中的第一压力值时，开启第一截止阀61，水压试压泵30继续工作，装置密闭空间内的压力将继续上升，直到得到需要的压力。如果液位计80显示工作罐10内的水又已到最高位，而第一压力表11、第二压力表21和第三压力表51显示的压力仍未到需要值时，重复上述过程；
最终可将储气罐20内的压缩空气的压力加到需要的压力值(最高可加到水压试压泵30的最大输出压力)，从而在储气罐20中获得高压压缩空气。
在实际使用本发明实施例公开的制取高压压缩空气的装置100中，可以将装置中的储气罐20直接换成需作气密性试验或气压试验的容器，从而实现利用制取的高压压缩空气对容器作气密性试验或气压试验。
综上所述，本发明实施例公开的制取高压压缩空气的装置，通过利用水压试压泵向工作罐内加高压水压的同时，其中的空气同样会被加成压力值可达水压试压泵的最大输出压力的高压压缩空气，从而在储气罐获得高压压缩空气，且水压试压泵是承压设备制造企业必备的普通设备，即本发明提供的装置可以利用承压设备制造企业现有的资源条件制得作气密性试验或气压试验所需的高压压缩空气，装置投入小、成本低、制造容易且操作使用简单方便。另外利用承压设备制造企业现有的资源条件也能广泛适用于对高压压缩空气需求量少的企业，适用范围广。
需要特别指出的是，上述各个实施例中的各个组件或步骤均可以相互交叉、替换、增加、删减，因此，这些合理的排列组合变换形成的组合也应当属于本发明的保护范围，并且不应将本发明的保护范围局限在所述实施例之上。
以上是本发明公开的示例性实施例，上述本发明实施例公开的顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。但是应当注意，以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子，在不背离权利要求限定的范围的前提下，可以进行多种改变和修改。根据这里描述的公开实施例的方法权利要求的功能、步骤和/或动作不需以任何特定顺序执行。此外，尽管本发明实施例公开的元素可以以个体形式描述或要求，但除非明确限制为单数，也可以理解为多个。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本发明实施例公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明实施例的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明实施例的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种制取高压压缩空气的装置，其特征在于，包括：
工作罐，所述工作罐上设置第一压力表；
储气罐，所述储气罐与所述工作罐的顶部通过管道连接，所述储气罐上设置第二压力表，所述管道上设置截止阀；
水压试压泵，所述水压试压泵与所述工作罐通过第一管道连接。
2.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，还包括：空压机，所述空压机与所述工作罐通过第二管道连接。
3.根据权利要求2所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述空压机的输出压力范围为0.8MPa至1.0MPa。
4.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述水压试压泵的最大输出压力大于所需要制取的高压压缩空气的压力。
5.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述第一管道上设置第一止回阀。
6.根据权利要求2所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述第二管道上设置第二止回阀。
7.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，还包括：隔离罐，所述隔离罐设置在所述工作罐和所述储气罐之间，所述隔离罐与所述工作罐的顶部通过第三管道连接，所述隔离罐与所述储气罐通过第四管道连接，所述第三管道上设置第一截止阀，所述第四管道上设置第二截止阀。
8.根据权利要求7所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述隔离罐上设置第三压力表。
9.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述工作罐的顶部设置有第三截止阀，所述工作罐的底部设置有第四截止阀。
10.根据权利要求1所述的制取高压压缩空气的装置，其特征在于，所述工作罐上设置有液位计，所述液位计设置于所述工作罐的上部侧面上。
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