CN203703625U - 全自动气柜换钢瓶防泄漏系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体供应技术领域，具体地说是一种全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，包括左气体钢瓶（GASL）、右气体钢瓶（GASR）和电气系统，左气体钢瓶（GASL）、右气体钢瓶（GASR）的出口分别通过管路连接特殊气管线、氮气管线和真空管线，氮气管线上安装有压力信号传送器（PTN），真空管线上安装有真空发生器（VG1L），左气体钢瓶（GASL）出口处的管线上安装有左压力信号传送器一（PT1L），右气体钢瓶（GASR）出口处的管线上安装有右压力信号传送器一（PT1R），压力信号传送器（PTN）、真空发生器（VG1L）、左压力信号传送器一（PT1L）、右压力信号传送器一（PT1R）分别通过PLC连接电气系统；本实用新型同现有技术相比，避免了换钢瓶时气体泄漏所带来的危险，操作简单、方便，自动化程度高，安全可靠。

Description

全自动气柜换钢瓶防泄漏系统

[技术领域]

本实用新型涉及气体供应系统技术领域，具体地说是一种全自动气柜换钢瓶防泄漏系统。

[背景技术]

全自动特殊气体供应柜（简称GC），其目的是为了安全可持续可控制地供应特殊气体，该系统为了持续不间断的供气，通常设计为连接两个气体钢瓶（一用一备）。日常使用时，当一侧气体用尽后，系统会自动切换到备用一侧，并提醒用户更换用空的气瓶。而在更换气体钢瓶时，系统则会自动将钢瓶出口处残余特殊气进行稀释及排空，以防止拆卸钢瓶接头时残余气体外泄。稀释使用的是高纯氮气，由单独的氮气面板提供气源，高纯氮气通过氮气总管路分配到左右两侧，并与特殊气管路相连。平时通过左右两侧的气动止阀和单向阀遮蔽特殊气与氮气的互通，而吹扫及稀释特殊气管路时则开启气动阀，将氮气置入。每次在更换钢瓶时会打开气动阀，使微量氮气从钢瓶接口处流出，防止颗粒进入管道。然而，随着阀门使用年限的上升，一些阀门会出现微漏的情况（俗称关不死），如果在更换左侧气体钢瓶时，右侧气体钢瓶的气动阀有微漏，且右侧正在供气中，这时特殊气会从右侧漏氮气从气体钢瓶接口处流出产生危险，使用非常不安全。

[实用新型内容]

本实用新型的目的就是要解决上述的不足而提供一种全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，避免了换钢瓶时气体泄漏所带来的危险，而且操作简单、方便，自动化程度高，安全可靠。

为实现上述目的设计一种全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，包括左气体钢瓶GASL、右气体钢瓶GASR和电气系统，所述左气体钢瓶GASL、右气体钢瓶GASR的出口分别通过管路连接特殊气管线、氮气管线和真空管线，所述氮气管线上安装有压力信号传送器PTN，所述真空管线上安装有真空发生器VG1L，所述左气体钢瓶GASL出口处的管线上安装有左压力信号传送器一PT1L，所述右气体钢瓶GASR出口处的管线上安装有右压力信号传送器一PT1R，所述压力信号传送器PTN、真空发生器VG1L、左压力信号传送器一PT1L、右压力信号传送器一PT1R分别通过PLC连接电气系统。

所述左压力信号传送器一PT1L与氮气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀AV7L和左单向阀CV1L，所述右压力信号传送器一PT1R与氮气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀AV7R和右单向阀CV1R，所述氮气管线的进气口处设有气动微漏阀AV1N和气动隔膜阀AV2N，所述左气动隔膜阀AV7L、左单向阀CV1L、右气动隔膜阀AV7R、右单向阀CV1R、气动微漏阀AV1N、气动隔膜阀AV2N分别通过PLC连接电气系统。

所述左压力信号传送器一PT1L与特殊气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀一AV2L，所述左压力信号传送器一PT1L与真空管线之间的管路上设有左气动隔膜阀二AV4L，所述右压力信号传送器一PT1R与特殊气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀一AV2R，所述右压力信号传送器一PT1R与真空管线之间的管路上设有右气动隔膜阀二AV4R，所述左气动隔膜阀一AV2L、左气动隔膜阀二AV4L、右气动隔膜阀一AV2R、右气动隔膜阀二AV4R分别通过PLC连接电气系统。

所述左气动隔膜阀一AV2L与特殊气管线之间的管路上设有左压力信号传送器二PT2L，所述右气动隔膜阀一AV2R与特殊气管线之间的管路上设有右压力信号传送器二PT2R，所述左压力信号传送器二PT2L、右压力信号传送器二PT2R分别通过PLC连接电气系统。

本实用新型同现有技术相比，结构新颖、简单，设计合理，通过在氮气管路上安装有压力信号传送器，并在系统PLC中添加新的逻辑程序，使其对潜在的危险进行判断，当每次更换气体钢瓶时先对特殊气管路进行排空及稀释，然后抽空氮气管路，并对氮气管路进行负压保压，直到用户按下确认换气体钢瓶后，通过对比记录压力初始值与保负压后的最终值进行对比，判断遮蔽阀是否内漏，如果内漏则报警提示不能更换钢瓶，如果没有则允许，从而避免了泄漏所带来的危险；此外，本实用新型所述的全自动气柜换钢瓶防泄漏系统操作方便，自动化程度高，安全可靠，值得推广应用。

[附图说明]

图1是本实用新型的结构示意图；

图中：GASL为左气体钢瓶、GASR为右气体钢瓶、PTN为压力信号传送器、VG1L为真空发生器、PT1L为左压力信号传送器一、PT1R为右压力信号传送器一、AV7L为左气动隔膜阀、CV1L为左单向阀、AV7R为右气动隔膜阀、CV1R为右单向阀、AV1N为气动微漏阀、AV2N为气动隔膜阀、AV2L为左气动隔膜阀一、AV4L为左气动隔膜阀二、AV2R为右气动隔膜阀一、AV4R为右气动隔膜阀二、PT2L为左压力信号传送器二、PT2R为右压力信号传送器二。

[具体实施方式]

下面结合附图对本实用新型作以下进一步说明：

如附图所示，本实用新型包括：左气体钢瓶GASL、右气体钢瓶GASR和电气系统，左气体钢瓶GASL、右气体钢瓶GASR的出口分别通过管路连接特殊气管线、氮气管线和真空管线，氮气管线上安装有压力信号传送器PTN，真空管线上安装有真空发生器VG1L，左气体钢瓶GASL出口处的管线上安装有左压力信号传送器一PT1L，右气体钢瓶GASR出口处的管线上安装有右压力信号传送器一PT1R，压力信号传送器PTN、真空发生器VG1L、左压力信号传送器一PT1L、右压力信号传送器一PT1R分别通过PLC连接电气系统。

本实用新型中，左压力信号传送器一PT1L与氮气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀AV7L和左单向阀CV1L，右压力信号传送器一PT1R与氮气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀AV7R和右单向阀CV1R，氮气管线的进气口处设有气动微漏阀AV1N和气动隔膜阀AV2N，左气动隔膜阀AV7L、左单向阀CV1L、右气动隔膜阀AV7R、右单向阀CV1R、气动微漏阀AV1N、气动隔膜阀AV2N分别通过PLC连接电气系统；左压力信号传送器一PT1L与特殊气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀一AV2L，左压力信号传送器一PT1L与真空管线之间的管路上设有左气动隔膜阀二AV4L，右压力信号传送器一PT1R与特殊气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀一AV2R，右压力信号传送器一PT1R与真空管线之间的管路上设有右气动隔膜阀二AV4R，左气动隔膜阀一AV2L、左气动隔膜阀二AV4L、右气动隔膜阀一AV2R、右气动隔膜阀二AV4R分别通过PLC连接电气系统；左气动隔膜阀一AV2L与特殊气管线之间的管路上设有左压力信号传送器二PT2L，右气动隔膜阀一AV2R与特殊气管线之间的管路上设有右压力信号传送器二PT2R，左压力信号传送器二PT2L、右压力信号传送器二PT2R分别通过PLC连接电气系统。

由于时间使用较长的设备有些阀门会产生内漏的现象（俗称关不死），而更换气体钢瓶操作人员往往会在管线吹扫完毕报警提示后较长的一段时间后才去更换钢瓶，所以当左气体钢瓶吹扫完毕并打开气动隔膜阀AV2N和左气动隔膜阀AV7L等待换瓶，而正在使用的右气体钢瓶右气动隔膜阀AV7R有内漏。在较长的时间里右气体钢瓶的气体很容易通过管线漏到左侧（因为单向阀的漏率较大，密封性相对差），此时当操作人员打开左气体钢瓶的钢瓶接头后很可能会产生泄漏的危险。为了防止上述情况，本实用新型通过在氮气管路上安装压力信号传送器，每次更换钢瓶时先对特殊气管路进行排空及稀释，然后抽空氮气管路，并对氮气管路进行负压保压，直到用户按下确认换钢瓶后，通过对比记录压力初始值与保负压后的最终值进行对比，判断遮蔽阀是否内漏，如果内漏则报警提示不能更换钢瓶，如果没有则允许。

下表一是对附图1中的阀件作大致解释：

表一

由前面的描述可以得知气柜中的两个钢瓶是一用一备的，当一个使用完毕后气柜会切换到另外一个满的钢瓶上，然后关闭空钢瓶的输送管线，并报警提示更换空瓶。但操作者不能像往常一样关闭钢瓶阀门后支架拆卸，因为钢瓶出口处的一段管道中有残存的危害性气体，直接拆除会导致泄漏。

本发明通过在氮气管线上加装压力信号传送器，然后在PLC中添加新的逻辑程序，对潜在的危险进行判断，从而避免泄漏。其工作原理如下：

（1）操作人员听到更换提示后前往确认，并关闭钢瓶阀门；

（2）开启气柜系统的吹扫程序，气柜开始对残存气体进行吹扫，步骤如下（对照附图）：

a)打开真空发生器，产生真空；

b)打开左气动隔膜阀二AV4L/右气动隔膜阀二AV4R抽空钢瓶出口处管线的残余气体（E处是废气排放口，废气会被排放至处理设备）；

c)关闭真空系统，打开气动微漏阀AV1N、气动隔膜阀AV2N、左气动隔膜阀AV7L/右气动隔膜阀AV7R后再关闭，将氮气置入钢瓶出口处的管线（C处是连接氮气接口）；

d)重复b）、c）直至将管线置换干净，最后抽空压力信号传送器PTN处的氮气管线；

e)报警提示可以更换钢瓶，同时记录压力信号传送器PTN的压力值（如：—14PSI）。

（3）当操作人员进行更换钢瓶时首先按下确认换钢瓶按钮，此时PLC开始比对之前记录的数值和当前的数值，如果压力正常（—14PSI没有上升），系统打开气动隔膜阀AV2N和左气动隔膜阀AV7L/右气动隔膜阀AV7R，并提示可以待更换钢瓶（与往常一样的操作）。如果压力有所升高说明已有不明气体漏入氮气管线中，此时拆卸钢瓶可能将存在危险，这时系统将报警提示。由于气动微漏阀AV1N是微漏阀，所以当拆卸钢瓶接头后会有微量氮气从钢瓶接口处流出，此目的是为了防止更换钢瓶是有杂质进入污染管线。

Claims (4)

1.一种全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，包括左气体钢瓶（GASL）、右气体钢瓶（GASR）和电气系统，其特征在于：所述左气体钢瓶（GASL）、右气体钢瓶（GASR）的出口分别通过管路连接特殊气管线、氮气管线和真空管线，所述氮气管线上安装有压力信号传送器（PTN），所述真空管线上安装有真空发生器（VG1L），所述左气体钢瓶（GASL）出口处的管线上安装有左压力信号传送器一（PT1L），所述右气体钢瓶（GASR）出口处的管线上安装有右压力信号传送器一（PT1R），所述压力信号传送器（PTN）、真空发生器（VG1L）、左压力信号传送器一（PT1L）、右压力信号传送器一（PT1R）分别通过PLC连接电气系统。

2.如权利要求1所述的全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，其特征在于：所述左压力信号传送器一（PT1L）与氮气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀（AV7L）和左单向阀（CV1L），所述右压力信号传送器一（PT1R）与氮气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀（AV7R）和右单向阀（CV1R），所述氮气管线的进气口处设有气动微漏阀（AV1N）和气动隔膜阀（AV2N），所述左气动隔膜阀（AV7L）、左单向阀（CV1L）、右气动隔膜阀（AV7R）、右单向阀（CV1R）、气动微漏阀（AV1N）、气动隔膜阀（AV2N）分别通过PLC连接电气系统。

3.如权利要求1或2所述的全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，其特征在于：所述左压力信号传送器一（PT1L）与特殊气管线之间的管路上设有左气动隔膜阀一（AV2L），所述左压力信号传送器一（PT1L）与真空管线之间的管路上设有左气动隔膜阀二（AV4L），所述右压力信号传送器一（PT1R）与特殊气管线之间的管路上设有右气动隔膜阀一（AV2R），所述右压力信号传送器一（PT1R）与真空管线之间的管路上设有右气动隔膜阀二（AV4R），所述左气动隔膜阀一（AV2L）、左气动隔膜阀二（AV4L）、右气动隔膜阀一（AV2R）、右气动隔膜阀二（AV4R）分别通过PLC连接电气系统。

4.如权利要求3所述的全自动气柜换钢瓶防泄漏系统，其特征在于：所述左气动隔膜阀一（AV2L）与特殊气管线之间的管路上设有左压力信号传送器二（PT2L），所述右气动隔膜阀一（AV2R）与特殊气管线之间的管路上设有右压力信号传送器二（PT2R），所述左压力信号传送器二（PT2L）、右压力信号传送器二（PT2R）分别通过PLC连接电气系统。