CN204778813U - 可防止氢气供应中断的氢气供应装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可防止氢气供应中断的氢气供应装置，包括：第一纯化桶和第二纯化桶；第一纯化桶进口管路上设有第一切断阀，出口管路上设有第一止回阀；第二纯化桶进口管路上设有第二切断阀，出口管路上设有第二止回阀；第一纯化桶的出口管路和第二纯化桶的出口管路均与氢气供应管道连通，正常使用时，第一切断阀开启，第二切断阀关闭，第一纯化桶向氢气供应管道供应氢气；当第一纯化桶发生故障时，第二切断阀开启，第一切断阀关闭，第二纯化桶向氢气供应管道供应氢气。本实用新型通过流程的优化和控制的完善，利用较小的投资，解决了氢气供应中断的难题，保证了装置供气的稳定性，充分体现了经济优势。

Description

可防止氢气供应中断的氢气供应装置

技术领域

本实用新型涉及一种可防止氢气供应中断的氢气供应装置。

背景技术

氨分解制氢因其工艺简单、原料易得且装置运行经济可靠，所以在氢气制取领域有着广泛的应用。氨分解制氢的工艺流程配置主要包括，液氨储存及净化装置，氨分解炉及氢气纯化装置等。在整个系统中，氢气纯化装置的作用是将氨分解炉生产的含有大量残氨的氢气净化，吸附其中未分解的氨从而将残氨含量很低的氢气供应到后续工段。氨气净化装置采用双套分子筛吸附系统，每套吸附系统内有两只吸附桶，一只处于吸附使用状态，另外一只则处于再生状态，两只吸附桶交替吸附、再生。

在整个氨分解制氢系统中，纯化装置内吸附桶需要经常完成吸附于再生状态的转变，阀门也需要频繁进行开关，这对装置的稳定性与可靠性存在极大的风险。当阀门在切换中出现故障就要被迫手动切换另外一套吸附系统，这就会造成产品氢气一段时间内无法供应，从而引起氢气中断。而在目前的氢气防中断供应解决方案中，普遍采用氢气格作为后备系统，当装置出现故障时，氢气格栅内氢气供应用气。这样的备用方案明显存在巨大的浪费和不安全因素：首先是氢气作为易燃易爆气体，采用氢气格栅储存存在氨气泄露、爆炸风险；其次，氢气本身的密度较轻的特点决定了气态氢气的储存效率不高，相应的储存器皿也需要很高的工作压力，相应的投资也较大；再次，利用氢气格栅供应氢气的成本很高，且受限于格栅的存储量有限，供应时间也相对较短；

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种高效、经济的的可防止氢气供应中断的氢气供应装置。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

可防止氢气供应中断的氢气供应装置，包括：第一纯化桶和第二纯化桶；所述的第一纯化桶进口管路上设有第一切断阀，出口管路上设有第一止回阀；所述的第二纯化桶进口管路上设有第二切断阀，出口管路上设有第二止回阀；所述的第一纯化桶的出口管路和第二纯化桶的出口管路均与氢气供应管道连通，正常使用时，第一切断阀开启，第二切断阀关闭，第一纯化桶向氢气供应管道供应氢气；当第一纯化桶发生故障时，第二切断阀开启，第一切断阀关闭，第二纯化桶向氢气供应管道供应氢气。

在上述的可防止氢气供应中断的氢气供应装置中，所述的第一纯化桶为正常使用纯化系统，所述的第二纯化桶为备用纯化系统，当第一纯化桶发生故障，第二纯化桶启用后，第二纯化桶为正常使用纯化系统，维修后的第一纯化桶为备用纯化系统。

在上述的可防止氢气供应中断的氢气供应装置中，所述的第一切断阀和第二切断阀均采用PLC控制，所述的PLC根据氢气供应管道内气体流量及压力控制第一切断阀和第二切断阀的开启和关闭。

本实用新型切换过程通过现场PLC自动检测、判断故障状态，自动完成故障切换，真正实现了两套系统的完全热备用，提高了氢气纯化系统的可靠性、稳定性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中标号说明：

1、第一纯化桶；2、第二纯化桶；3、第一切断阀；4、第二切断阀；5、第一止回阀；6、第二止回阀；7、氢气供应管道。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述。

如图1所示，可防止氢气供应中断的氢气供应装置，包括：第一纯化桶1和第二纯化桶2；所述的第一纯化桶1进口管路上设有第一切断阀3，出口管路上设有第一止回阀5；所述的第二纯化桶2进口管路上设有第二切断阀4，出口管路上设有第二止回阀6；所述的第一纯化桶1的出口管路和第二纯化桶2的出口管路均与氢气供应管道7连通，正常使用时，第一切断阀3开启，第二切断阀4关闭，第一纯化桶1向氢气供应管道7供应氢气；当第一纯化桶1发生故障时，第二切断阀4开启，第一切断阀3关闭，第二纯化桶2向氢气供应管道7供应氢气。

本实用新型目的在于提供一种稳定、可靠的氢气纯化设备，防止氢气供应中断，详细技术方案如下：

本实施例中，整个氢气纯化系统流程整体上分为两个子系统，即：正常使用纯化系统和自动备用纯化系统。正常使用纯化系统是将纯化桶投入使用，吸附氢气中杂质；自动备用纯化系统用于当投入使用的纯化系统出现故障造成氢气供应可能中断时，自动快速、平稳地完成纯化系统的切换，通过将备用纯化系统投入使用保证供气，同时将出现故障的纯化系统切除供应系统，待系统内故障消除后再将该系统投入到备用状态。

正常使用纯化系统是在第一纯化桶1的进出口管路分别增加第一切断阀3、第一止回阀5。第一纯化桶1正常使用时，第一切断阀3打开，气体正常通过第一纯化桶1，然后通过第一止回阀5进入氢气供应管道7供应后续工段。

自动备用纯化系统是在第二纯化桶2的进出口管路分别增加第二切断阀4、第二止回阀6。第二纯化桶2在备用状态时，第二切断阀4处于关闭状态，氢气无法进入第二纯化桶2。出口由于有第二止回阀6，纯净的氢气无法进入第二纯化桶2，通过第二切断阀4和第二止回阀6实现了自动备用纯化系统与正常使用纯化系统的隔离。

当第一纯化桶1出现故障时，通过第一纯化桶1的氢气量减少，氢气供应管道7上气体流量及压力会相应降低。通过再次设置的流量与压力监测点来检测氢气供应的状态，当出现氢气流量和压力均下降时现场PLC即判断第一纯化桶1出现故障，PLC则给出切换纯化桶的命令，通过具体的阀门动作来完成纯化系统的切换。

当第一纯化桶1出现故障触发纯化系统自动切换时，PLC输出打开第二切断阀4命令，将第一切断阀3关闭；同时，将第二纯化桶2投入“自动”、“运行”状态，将第一纯化桶1投入到“手动”、“停止”状态，完成系统的切换。

吸附系统切换完成后，第二纯化桶2将投入使用状态，继续供应氢气；第一纯化桶1则可在离线状态来处理出现故障，当故障完全消除后，再将第一纯化桶1来投入到备用状态，至此第一纯化桶1和第二纯化桶2完全实现功能的无扰切换。

本实用新型针对装置的目前配备状态，充分利用现有设备，通过对现有纯化系统增加少量的阀门及相应的自动控制程序，实现了装置在线备用，在一组纯化器出现故障时能自动完成切换，备用纯化系统自动切入使用状态，保证装置正常供气。

本实用新型通过流程的优化和控制的完善，利用较小的投资，解决了氢气供应中断的难题，保证了装置供气的稳定性，同时也避免了氢气备用系统的投资浪费，充分体现了经济优势。

本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制，本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，均在本实用新型保护范围内。

Claims (3)

1.可防止氢气供应中断的氢气供应装置，其特征在于，包括：第一纯化桶和第二纯化桶；所述的第一纯化桶进口管路上设有第一切断阀，出口管路上设有第一止回阀；所述的第二纯化桶进口管路上设有第二切断阀，出口管路上设有第二止回阀；所述的第一纯化桶的出口管路和第二纯化桶的出口管路均与氢气供应管道连通，正常使用时，第一切断阀开启，第二切断阀关闭，第一纯化桶向氢气供应管道供应氢气；当第一纯化桶发生故障时，第二切断阀开启，第一切断阀关闭，第二纯化桶向氢气供应管道供应氢气。

2.根据权利要求1所述的可防止氢气供应中断的氢气供应装置，其特征在于：所述的第一纯化桶为正常使用纯化系统，所述的第二纯化桶为备用纯化系统，当第一纯化桶发生故障，第二纯化桶启用后，第二纯化桶为正常使用纯化系统，维修后的第一纯化桶为备用纯化系统。

3.根据权利要求1或2所述的可防止氢气供应中断的氢气供应装置，其特征在于：所述的第一切断阀和第二切断阀均采用PLC控制，所述的PLC根据氢气供应管道内气体流量及压力控制第一切断阀和第二切断阀的开启和关闭。