CN204005205U - 一种槽车向低温液体储槽倒液的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低温液体槽车向低温液体储槽倒液的装置，该装置包括依次串联的外接槽车控制阀8，储液罐7,充填泵3,充填泵回流阀6,低温液体储槽1，还包括槽车倒液输入口9和外接槽车控制阀8之间的连接管道，以及外接槽车控制阀8和储液罐7之间的连接管道，储液罐7连接在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上，槽车倒液输入口9与槽车连接，低温液体储槽1位于管路的末端。采用该种结构的装置通过单独设置倒液管路，利用原有设备泵的加压作用，不仅可以加快倒液速度，且稳定了管道内压力，消除了现有技术中倒液给储槽带来的安全隐患。

Description

一种槽车向低温液体储槽倒液的装置

技术领域

本实用新型涉及一种低温液体槽车向低温液体储槽倒液的装置，尤其是涉及气体分离和液化行业中，针对大型空气分离设备出现故障，后备汽化供气系统中的低温液体储槽供给不足时，一种利用低温液体槽车向低温液体储槽倒液的装置。

背景技术

“空气分离设备”是本领域的技术术语，简称“空分设备”，指采用低温精馏法提取氧气、氮气、氩气等气体的设备，也称制氧机设备。大型钢铁企业通常配备有数套大型空分系统，这些空分系统包括数台大型制氧机及其配套的设备和装置，当某台空分设备出现故障跳机或需要停机检修时，就会中断其产品（氧气、氮气、氩气）的供应，从而减少总产品气体的供给量，导致生产用气体管网压力降低，对钢铁企业中炼钢、炼铁的生产造成极大影响。为保证钢铁生产的正常进行，这时通常会开启后备汽化供气系统，对低温液体储槽中的产品液体进行加压、经汽化装置汽化后，再充入管网，以此方式来保证气体管网压力的正常。但有时，因生产需求量大，制氧机生产液体产品量有限，低温液体储槽内原有液态产品的汽化量不足以满足气态产品的需求量，气体管网压力难以保证，这种情况下通常会利用低温液体槽车向低温液体储槽输入低温液体产品（液氧、液氮、液氩）增加储槽液位来满足生产需求。

通常与大型空分设备配套的低温液体储槽（以下简称：储槽）主要功能是储存低温液体产品以备需要时输出，因此通常在储槽上只设计有输出口。下面结合附图1对现有技术中储罐输出和倒液的装置作出说明：液体输出管路包括依次串联的储槽1，储槽底部出口阀2，充填泵3，充填泵出口阀4，充填泵输出口5以及各部件之间的连接管道；输出完成后为了使管道内残留的液体回到储槽1，在充填泵3和充填泵出口阀4之间的管道上连接一路回流管道至储槽1的顶部，在回流管道上设置有一个回流阀6。上述装置工作流程为：当液体从储槽1底部输出时，关闭回流阀6，打开储槽底部出口阀2、充填泵出口阀4，液体经充填泵3增压后，从充填泵输出口5输出；输出完成后，关闭储槽底部出口阀2、充填泵出口阀4，打开回流阀6，管道内残液经回流管路从储槽顶部回到储槽1。目前，当需要通过低温液体槽车(以下简称：槽车）向储槽输入低温液体（该过程也称：倒液）时，通常借用原设计的充填泵输出口5接入，利用原设备的回流管路经回流阀6输入到储槽1内。采用这种倒液方式主要存在两方面的问题：一是倒液时需要的压力主要来自于槽车的自增压，所增压力是通过槽车内低温液体和外界空气热交换产生的，因此低温液体槽车向储槽倒液速度受外界因素影响较大。首先是外界温度的影响，当外界环境温度降低尤其是冬天，低温液体和外界温度的温差减少，换热效果变差，导致槽车增压困难，从而降低倒液速度，出现倒液速度跟不上储槽内低温液体气化速度，造成气化量不能满足生产需求；二是随着槽车内低温液体量减少，气化量相应减少，不仅会降低倒液速度，也会造成倒液管道内压力不稳定，进而使储槽内压力受到较大影响，从而造成一定的安全隐患。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于解决低温液体槽车向储槽倒液时速度较慢且存在安全隐患的装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种槽车向低温液体储槽倒液的装置，所述装置包括充填泵回流阀6，低温液体储槽1，以及连接两者之间的回流管道，其特征在于：在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上增设一路槽车倒液输入管道，所述输入管道通过一个储液罐7连接在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上，所述管道末端设置有槽车倒液输入口9，在储液罐7和槽车倒液输入口9之间的管道上设置有外接槽车控制阀8；依次串联的槽车倒液输入口9、外接槽车控制阀8、储液罐7、充填泵3、充填泵回流阀6、低温液体储槽1和以上各部件及设备之间的连接管道构成所述槽车向低温液体储槽倒液的装置。

本实用新型是在现有技术设备基础上单独增设一路槽车倒液输入管路，该管路通过增设一个储液罐连接在现有设备储槽底部出口阀和充填泵之间的管道上，在储液罐连接口相对一侧增设一条管道通过槽车倒液输入口与槽车连接，在储液罐和槽车倒液输入口之间的管道上设置有外接槽车控制阀。在储槽底部出口阀和充填泵之间的管道上设置储液罐7的目的，是防止液体泵启动时，发生汽蚀现象﹛汽蚀，流动着的流体由于局部压力的降低产生汽泡的现象）从而影响液体泵正常运行或造成对泵的损坏。上述由依次串联的储液罐、外接槽车控制阀、槽车倒液输入口及其之间的管道构成了新增加的槽车倒液输入管路，该管路与现有技术设备充填泵和回流管路组合在一起构成了本实用新型的槽车倒液装置，该装置包括依次串联的槽车倒液输入口、外接槽车控制阀、储液罐、充填泵、 充填泵回流阀、低温液体储槽，及其之间的连接管道，所述槽车倒液输入口与槽车连接，所述低温液体储槽位于管路的末端。上述装置理论上可以用于各种低温液体，但目前主要适用于大型空分行业中液氧、液氮和液氩。

由于管道内产品介质为低温液体，因此上述所增设的槽车倒液输入管路中的储液罐、外接槽车控制阀以及管路中的所有管道均采用不锈钢材料制成，且各部件及管道之间的连接均采用焊接方式。

为最大限度地预防汽蚀现象的产生，并充分利用槽车和储槽原有输出管道之间的落差，将上述储液罐直接与储槽底部出口阀和充填泵之间的管道垂直连接。

为方便连接并达到最佳预防汽蚀的效果，上述储液罐优选设计为圆柱体，其两端的直径最小与储槽底部出口阀和充填泵之间管道的管径相同或不超过其管径的150%，其长度在300mm以上和500mm以下。通常储液罐另一端与槽车连接的管道直径与槽车接口管径相同，由于槽车接口管径小于储液罐两端面的最小直径，因此，储液罐采用一个变径接头与连接槽车的管道焊接连接。

以上用于解决低温液体槽车向储槽倒液时速度较慢且存在安全隐患的装置具有以下优点：

1．所述装置通过单独设置一路槽车向储槽倒液的输入管路，可以充分利用原有泵的增压作用，加快倒液速度，保证储罐液位，满足了生产需求的气化量，从而确保了钢铁生产安全稳定的进行。

2.所述装置由于利用原有充填泵增压，稳定了倒液管路中的压力，从而消除现有技术中倒液给储槽带来的安全隐患。

3.所述装置简洁有效，无论是用于工厂改造还是厂家增加储槽功能，所需成本都极小，且工艺简单，所带来的实施效果却非常显著，有效的解决了现有技术中存在的问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本实用新型的结构示意图。

其中：1：低温液体储槽；2：储槽底部出口阀；3：充填泵；4：充填泵出口阀；5：充填泵输出口；6：充填泵回流阀；7：储液罐；8：外接槽车控制阀；9：槽车倒液输入口。

具体实施方式

为了更好地理解本实用新型相对于现有技术所作出的改进，在对本实用新型的具体实施方式进行详细说明之前，先对背景技术部分所提到的现有技术结合附图加以说明。

图1示出了现有技术槽车向低温液体储槽倒入液体的管路结构示意图。本实施例中，储槽内的低温液体为氮气，储槽高度为15m，容积为1000m³，储槽底部出口到充填泵之间的管径为80㎜，充填泵经泵后出口阀连接到槽车的管径为50㎜，充填泵和泵出口阀之间经回流阀到储槽的支管的管径为40㎜、管道长度约20m。如图1所示，采用现有技术用槽车将低温液体输入储槽1时，将槽车接入到充填泵输出口5，这时储槽底部出口阀2是关闭的，打开充填泵出口阀4及回流阀6，利用槽车内低温液体与外界环境换热产生的压力将低温液体倒入储槽1，这时回流管路内压力在0.5Mpa～0.4Mpa之间，并随槽车液位的降低而递减，以这种方式倒液平均速度大约为13m³/h，不能满足生产所需气化量，且随着槽车内液位的降低导致管路内压力不稳定。

如图2所示，本实用新型保护的槽车向低温液体储槽倒液的装置包括充填泵回流阀6，低温液体储槽1，以及连接两者之间的回流管道，其特征在于：在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上增设一路槽车倒液输入管道，所述输入管道通过一个储液罐7连接在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上，所述管道末端设置有槽车倒液输入口9，在储液罐7和槽车倒液输入口9之间的管道上设置有外接槽车控制阀8；依次串联的槽车倒液输入口9、外接槽车控制阀8、储液罐7、充填泵3、充填泵回流阀6、低温液体储槽1和以上各部件及设备之间的连接管道构成所述槽车向低温液体储槽倒液的装置。

由于管道内产品介质为低温液体，所述增设的槽车倒液输入管道以及储液罐7，外接槽车控制阀8均采用不锈钢材料制成。

为最大限度地预防汽蚀现象的产生，并充分利用槽车和储槽原有输出管道之间的落差，所述储液罐7一端通过焊接垂直连接在所述储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上，另一端通过一个变径接头与所述槽车倒液输入管道焊接连接。

为方便连接并达到最佳预防汽蚀的效果，所述储液罐7为圆柱体，其两端面的直径最小与储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道的管径相同，最大不超过其管径的150%，所述储液罐7的长度在300mm以上和500mm以下。

通常情况下，所述槽车倒液输入管道直径与低温液体槽车上配置的接口管径相同。

下面结合图2介绍本实用新型的详细实施过程及倒液过程。该种用于解决低温液体槽车向储槽倒液速度慢且存在安全隐患的装置包括依次串联的槽车倒液输入口9、外接槽车控制阀8、储液罐7、充填泵3,充填泵回流阀6、低温液体储槽1，及其之间的连接管道；所述储液罐7连接在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上，所述槽车倒液输入口9与槽车连接，所述低温液体储槽1位于管路的末端。使用该装置同时解决了倒液速度慢且存在安全隐患的问题。采用上述改进装置的具体实施方式为：将一个长350㎜，壁厚4.5㎜的圆柱形不锈钢储液罐7垂直焊接在储槽底部出口阀2和充填泵3之间的管道上,其两端的直径可选择为80㎜，在不锈钢储液罐7和槽车之间加装一节长度为1500㎜、直径50㎜、壁厚4.5㎜的不锈钢管道，作为槽车倒液的输入管道，在管道末端设置有槽车倒液输入口9与槽车连接，在所述储液罐7和槽车倒液输入口9之间的管道上设有外接槽车控制阀8，利用原有设备充填泵3和回流管路，构成改进的槽车倒液装置。采用上述改进装置的具体倒液过程是：槽车向储槽1倒液时，关闭储槽底部出口阀2和充填泵出口阀4，打开外接槽车控制阀8和回流阀6，此时低温液体从槽车倒液输入口9进入，流经外接槽车控制阀8、储液罐7、经充填泵3加压，通过回流阀6及其后的回流管道注入储槽1。使用该装置倒液，充填泵3将液体加压至0.5Mpa，倒液速度从原来的约13m³/h提升至35m³/h左右，且整个倒液过程中泵后回流管路内压力稳定在0.5Mpa，同时满足了生产需求和设备的安全稳定性要求。

上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，利用上述改进的装置从槽车倒液，加快了倒液速度，稳定了储槽压力，解决了大型钢铁企业由于空分装置故障等原因导致的供气（氧气，氮气，氩气）压力不足的问题。本实用新型并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员可以根据现有技术设备的参数来确定所述装置的储液罐形状及尺寸，阀的型号及管道尺寸。此外，本实用新型也能应用于需要供给氧气，氮气，氩气的其它行业；需要进一步说明的是，该实用新型技术方案不仅适用于工厂设备改进，低温液体储槽生产厂家也可以在上述技术方案基础上进一步优化或改进，针对上述需要解决类似问题的客户在储槽上增加槽车输入功能，从而扩大储槽使用功能。

Claims (5)

1.一种槽车向低温液体储槽倒液的装置，所述装置包括充填泵回流阀(6)，低温液体储槽（1），以及连接两者之间的回流管道，其特征在于：在储槽底部出口阀（2）和充填泵（3）之间的管道上增设一路槽车倒液输入管道，所述输入管道通过一个储液罐（7）连接在储槽底部出口阀（2）和充填泵（3）之间的管道上，所述管道末端设置有槽车倒液输入口（9），在储液罐（7）和槽车倒液输入口（9）之间的管道上设置有外接槽车控制阀（8）；依次串联的槽车倒液输入口（9）、外接槽车控制阀（8）、储液罐（7）、充填泵(3)、充填泵回流阀(6)、低温液体储槽（1）和以上各部件及设备之间的连接管道构成所述槽车向低温液体储槽倒液的装置。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述增设的槽车倒液输入管道以及储液罐（7），外接槽车控制阀（8）均采用不锈钢材料制成。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述储液罐（7）一端通过焊接垂直连接在所述储槽底部出口阀（2）和充填泵（3）之间的管道上，另一端通过一个变径接头与所述槽车倒液输入管道焊接连接。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述储液罐（7）为圆柱体，其两端面的直径最小与储槽底部出口阀（2）和充填泵（3）之间的管道的管径相同，最大不超过其管径的150%，所述储液罐（7）的长度在300mm以上和500mm以下。

5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于：所述槽车倒液输入管道直径与低温液体槽车上配置的接口管径相同。