CN204254267U - 一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，包括低压氮气管道、高压氮气管道，低压氮气管道的一端与干气密封连通，低压氮气管道与高压氮气管道之间设有辅助氮气管道，辅助氮气管道的两端分别与低压氮气管道和高压氮气管道连通，辅助氮气管道的管路上设有减压装置。本实用新型具有结构简易、实施方便、投资小、效果好的优点，能在空分紧急停车的情况下有效保护干气密封二级和后置不受损坏。

Description

一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统

技术领域

本实用新型涉及一种合成气压缩机干气密封，尤其是涉及一种合成气压缩机干气密封二级和后置隔离气的供气系统。

背景技术

在合成气压缩机技术领域，干气密封是重要的装置之一，通常使用在合成气压缩机高、低压缸轴端。干气密封是在气体动压轴承的基础上通过对机械密封进行根本性改进发展起来的一种新非接触式密封，主要就是通过在机械密封动环上增开动压槽以及与之相应的辅助系统，从而实现密封端面的非接触运行。由于密封的两端面是非接触式运行，因此密封摩擦副材料基本不受PV值的限制，能在全压下启停，并能承载速度和压力的快速变化，且密封使用寿命长，工艺气泄漏量低，同时也省去了庞大的密封油系统，较之浮环密封避免了工艺气被润滑油污染的可能性，特别适合作为高速高压设备的轴端密封。干气密封是一种价格高昂、技术精密、维修复杂、维修周期长的设备，它的稳定运行直接关系着整个压缩机的运行效率。

在合成氨、甲醇生产等使用合成气压缩机的行业，氮气常作为压缩机干气密封的主要隔离气，这就需要相应的空气分离车间，也就是常说的空分。为保证整个压缩机的长效运行，要求干气密封的隔离气不能停供，这就需要提供隔离气的空气不能停运，否则，会导致压缩机干气密封的二级、后置隔离气中断，在没有氮气保护的情况下，润滑油会进入二级和后置的动、静环工作表面，造成二级和后置的动、静环工作表面磨损或损坏。对于干气密封这种价格高昂、技术精密、维修复杂、维修周期长的设备来说，往往需要返厂维修。不但会造成直接重大损失，也会因压缩机停运影响生产效率，造成间接经济损失。

通常情况下，在有些合成氨、甲醇生产等企业，合成气压缩机采用串联式干气密封，正常的情况下，二级、后置隔离气气源供给设计相对合理，操作简单明了，基本能保证隔离气气源供给的持续性，满足干气密封安全运行的条件，但没有充分考虑空分紧急停车造成氮气立即中断的情况，一旦因停电或故障致使空分紧急停车，氮气就会迅速中断，从而导致合成气压缩机二级、后置隔离气中断，会产生严重不利后果。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，具有结构简易、实施方便、投资小、效果好的优点。

在合成氨等合成气压缩机的运行过程中，通常还会有使用高压氮气的地方，而高压氮气由空分将液氮气化后供给，因此，即使出现空分紧急停车等突发事件，高压氮气一般仍能供出，且能保持相当长一段时间，使高压氮气管道中的气压下降较慢，必要时还可以从其他同类企业的空分系统中调度液氮添加到高压氮气管网中，以维持高压氮气管道中的气压基本稳定。

为解决现有技术中存在的因空分紧急停车造成隔离气中断的问题，本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统包括低压氮气管道、高压氮气管道，低压氮气管道用于向干气密封二级和后置输送隔离气，低压氮气管道与高压氮气管道之间设有辅助氮气管道，辅助氮气管道的两端分别与低压氮气管道和高压氮气管道连通，辅助氮气管道的管路上设有减压装置。当低压氮气管道中的供气中断时，高压氮气管道中的氮气通过辅助氮气管道，经减压后继续向干气密封供应隔离气。

优选地，减压装置包括减压调节阀、压力变送器、第一手动阀、第二手动阀和现场压力表，减压调节阀、压力变送器、第一手动阀、第二手动阀和现场压力表依次设置在从高压氮气管道一侧到低压氮气管道一侧的辅助氮气管道上，压力变送器的数据输出端与减压调节阀的控制模块连接。

可选地，减压装置还包括安全控制阀和导淋阀，安全控制阀设在压力变送器和第一手动阀之间的辅助氮气管道上，导淋阀设在安全控制阀和第一手动阀之间的辅助氮气管道上。

可选地，减压装置还包括前切阀和后切阀，前切阀设在减压调节阀和高压氮气管道之间的辅助氮气管道上，后切阀设置在减压调节阀和压力变送器之间的辅助氮气管道上。

采用本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统的结构设计，在合成气压缩机整体系统运行正常情况下，由空分系统通过低压氮气管道向干气密封二级和后置供应隔离气，空分系统将液氮气化后通过高压氮气管道向高压氮气使用装置供应。同时，高压氮气管道中的高压氮气进入辅助氮气管道，经减压调节阀初步减压后，再经第一手动阀和第二手动阀进行二次减压，使输助氮气管道中的氮气气压与低压氮气管道中的氮气气压相等。此时，不会影响低压氮气管道、高压氮气管道和辅助氮气管道中的氮气流向，从而也不影响低压氮气管道向干气密压二级和后置正常输送所需隔离气。当空分系统因断电或故障紧急停车不能正常向低压氮气管道提供所需隔离气时，低压氮气管道中的氮气气压会急剧下降，而此时高压氮气管道中的氮气是由空分将液氮气化后提供的，液氮会有一定的储量或从其他企业的空分系统中调度补充，从而使高压氮气管道中的氮气保持相对较高的气压，并维持相当长的时间，高压氮气管道中的氮气就会从辅助氮气管道经减压后继续向低压氮气管道中供应氮气，保证干气密封二级和后置隔离气的需要，保护干密封不受损坏和污染。

为保证减压装置的可控性、安全性和精确度，本实用新型在辅助氮气管道上设置了压力变送器，用于对经减压调节阀初步减压后的辅助氮气管道内的氮气压力进行检测，将检测数据传输给减压调节阀的控制模块，使减压调节阀根据检测数据调整减压参数。在辅助氮气管道上设置现场压力表，用于实时了解经减压装置最终减压后的氮气压力，以便于操作人员根据显示数据对第一手动阀和第二手动阀进行调整，使最终减压后的氮气气压与正常工作状态下低压氮气管道中的氮气气压。同时，为防止减压调节阀出现故障或损坏致使高压氮气管道中的氮气不经减压直接通入低压氮气管道，超过低压氮气管道的承受压造成损坏，本实用新型设置了安全控制阀，通过安全控制阀自动对因异常出现的高压进行泄压，防止损坏低压氮气管道。为防止辅助氮气管道中因出现积液影响正常通路，本实用新型设置了导淋阀以方便排液或排污。另外，本实用新型还在减压调节阀的两侧分别设置了前切阀和后切阀，以防止辅助氮气管道或减压装置出现故障失控时，能及时切断高压氮气管道与低压氮气管道之间的通路。

采用本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，管线设计改造简易，实施方便，实用效果好，操作性强。正常情况下，对干气密封的运行没有任何影响，当因空分系统出现紧急停车不能提供干气密封二级和后置所需隔离气的情况下，可通过高压氮气管道中的氮气经减压装置减压后继续提供隔离气，对干气密封起到有效的保护作用，效果显著。本实用新型能确保合成气压缩机长效运行，提高生产效率。

下面结合附图所示实施方式对本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统作进一步详细说明：

附图说明

图1为本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统的结构示意图。

具体实施方式

在图1所示本实用新型一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统的具体实施方式，包括低压氮气管道1、高压氮气管道2，低压氮气管道1的一端与干气密封3连通，用于向干气密封二级和后置输送隔离气，低压氮气管道1与高压氮气管道2之间设有辅助氮气管道4，辅助氮气管道4的两端分别与低压氮气管道1和高压氮气管道2连通，在辅助氮气管道4的管路上从高压氮气管道2一侧到低压氮气管道1一侧依次设置减压调节阀5、压力变送器6、第一手动阀7、第二手动阀8和现场压力表9，压力变送器6的数据输出端与减压调节阀5的控制模块连接。

减压调节阀5对从高压氮气管道2输送到辅助氮气管道4的氮气压力进行初步减压，当达到设定值时，再经第一手动阀7和第二手动阀8进行第二次减压，使经两次减压后的氮气气压与低压氮气管道1中的氮气气压相等，这样，在合成气压缩机整体正常工作状态下，由于辅助管道4中减压后的氮气气压与低压氮气管道1中的氮气气压平衡，不会影响低压氮气管道1向干气密封二级、后置提供隔离气，当空分因停电或故障停运不能正常提供隔离气时，低压氮气管道1中的气压会急剧下降，此时，由于辅助管道4中经减压后的氮气气压还保持最初的设定值，从而使辅助管道4中经减压后的氮气流向低压氮气管道1，继续提供干气密封二级、后置所需的隔离气，能在空分紧急停车情况下，有效保护干气密封，避免损失。

需要说明的是，在合成气压缩机运行过程中，由压力变送器6实时对经减压调节阀5减压后的氮气气压进行检测，并将检测数据传送到减压调节阀5的控制模块，以便减压调节阀5根据实际需要设定的值进行调整；在辅助氮气管道4上设置现场压力表9是为方便操作人员实时观察经减压后的氮气气压是否符合要求，并根据现场压力表9的显示对第一手动阀和/或第二手动阀进行适应调整。为表述清楚，下面对低压氮气管道1、高压氮气管道2和辅助氮气管道4中的氮气气压数值进行举例说明，如实际使用中，低压氮气管道1中的氮气气压为0.4MPa，高压氮气管道2中的氮气气压为6.1MPa，由减压调节阀5对从高压氮气管道2通入辅助氮气管道4中的6.1MPa的氮气进行减压，使其气压达到1.0MPa，并维持稳定；然后再由第一手动阀7和第二手动阀8对1.0MPa的氮气进行第二次减压，根据现场压力表9的显示数值使减压后的氮气气压最终达到0.4MPa，使其与低压氮气管道1中的氮气气压相等，即可实现本实用新型目的。

作为进一步的改进结构，为防止减压调节阀和手动阀出现故障或损坏致使高压氮气管道中的氮气不经减压直接通入低压氮气管道，使其超过低压氮气管道的承受压造成损坏，本实用新型在压力变送器6和第一手动阀7之间的辅助氮气管道4上设置了安全控制阀10，通过安全控制阀10对因异常出现的高压进行泄压。同时，为防止辅助氮气管道4中因出现积液影响正常通路，本实用新型还在安全控制阀10和第一手动阀7之间的辅助氮气管道4上设置了导淋阀11，以方便排液或排污。

另外，本实用新型还在减压调节阀5和高压氮气管道2之间的辅助氮气管道4上设置了前切阀12，在减压调节阀5和压力变送器6之间的辅助氮气管道4上设置了后切阀13，以防止辅助氮气管道1或减压装置出现故障失控时，能及时切断高压氮气管道2与低压氮气管道1之间的通路，保护低压氮气管道1不受损坏。

以上实施例仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型请求保护范围进行的限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域技术人员依据本实用新型的技术方案做出的各种形式的变形，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，包括低压氮气管道(1)、高压氮气管道(2)，低压氮气管道(1)用于向干气密封(3)二级和后置输送隔离气，其特征在于：所述低压氮气管道(1)与高压氮气管道(2)之间设有辅助氮气管道(4)，辅助氮气管道(4)的两端分别与低压氮气管道(1)和高压氮气管道(2)连通，辅助氮气管道(4)的管路上设有减压装置。

2.按照权利要求1所述的一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，其特征在于：所述减压装置包括减压调节阀(5)、压力变送器(6)、第一手动阀(7)、第二手动阀(8)和现场压力表(9)，减压调节阀(5)、压力变送器(6)、第一手动阀(7)、第二手动阀(8)和现场压力表(9)依次设置在从高压氮气管道(2)一侧到低压氮气管道(1)一侧的辅助氮气管道(4)上，压力变送器(6)的数据输出端与减压调节阀(6)的控制模块连接。

3.按照权利要求2所述的一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，其特征在于：所述减压装置还包括安全控制阀(10)和导淋阀(11)，安全控制阀(10)设在压力变送器(6)和第一手动阀(7)之间的辅助氮气管道(4)上，导淋阀(11)设在安全控制阀(10)和第一手动阀(7)之间的辅助氮气管道(4)上。

4.按照权利要求3所述的一种干气密封二级和后置隔离气的供气系统，其特征在于：所述减压装置还包括前切阀(12)和后切阀(13)，前切阀(12)设在减压调节阀(5)和高压氮气管道(2)之间的辅助氮气管道(4)上，后切阀(13)设置在减压调节阀(5)和压力变送器(6)之间的辅助氮气管道(4)上。