CN205786555U - 高压氮气污染报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种高压氮气污染报警装置，包括节流阀、微致冷器、流量开关、声光报警器和高压电磁阀。报警装置通过高压导管与用气设备的供气管路并联。高压氮气经过节流阀至微致冷器节流制冷，形成液氮，随后气化，经流量开关排空，此时流量开关的常开触点闭合，无报警信号输出。如果高压氮气被有害杂质气体或颗粒污染，则微致冷器中的毛细管很快就会形成冰堵，堵塞气路，流量开关常开触点不能闭合，进而触发声光报警器发出污染报警，同时发出控制信号，关断高压电磁阀，切断用气设备的供气气路。本实用新型能有效防止被污染的气体进入用气设备，减少了生产损失，同时节约了仪器购置费用，提高了经济效益。

Description

高压氮气污染报警装置

技术领域

本实用新型属于高压氮气监测领域，特别涉及一种高压氮气污染报警装置。

背景技术

在很多生产或试验系统中，对高压氮气中的杂质气体或颗粒有严格的要求，而由于条件所限，大多数用户无法安装使用较为昂贵(每套十几万元以上)的高压氮气纯度和洁净度检测仪器。此时如果输入的高压氮气受到污染或有害杂质气体(如水蒸气、二氧化碳、乙炔等)超标，导致用气设备或试验系统故障，轻则造成停产，严重时将严重损坏生产或试验系统，造成较大的经济损失。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种价廉、有效、在线的氮气污染检测报警装置。

解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案是：

一种高压氮气污染报警装置，包括节流阀、微致冷器、流量开关、声光报警器，高压氮气经过节流阀进入微致冷器，微致冷器的出气口连接流量开关，流量开关与声光报警器电气连接；

所述高压氮气污染报警装置与用气设备的供气管路并联，通入高压氮气后，若流量开关有气体流过，声光报警器不报警；若流量开关无气体流过，声光报警器报警。

进一步的，所述微致冷器包括氮气输入口、接口装置、出气口、带毛细管的热交换器、杜瓦瓶、微孔；

所述接口装置密封在杜瓦瓶上，接口装置上面设置氮气输入口、侧面设置出气口；所述杜瓦瓶内部设置热交换器，热交换器固定在接口装置下面，热交换器中的毛细管上端与氮气输入口连通、下端为微孔。

进一步的，所述用气设备的供气管路上安装高压电磁阀。

进一步的，所述的流量开关为常开触点，开关设定流量值为2.0SCFH。

本实用新型的有益效果是：在高压氮气纯度和洁净度要求较高，又没有相关的检测仪器的条件下，使用较为廉价的氮气污染检测报警装置即可监测高压氮气纯度和洁净度是否满足使用要求。一旦纯净氮气受到污染，系统就会发出污染报警，同时发出控制信号，关断高压电磁阀，切断用气设备的供气气路，防止被污染的气体进入用气设备，减少了生产损失，同时节约了仪器购置费用，提高了经济效益。

附图说明

图1是本实用新型高压氮气污染报警装置的结构示意图；

图2是本实用新型中J-T微致冷器结构示意图。

具体实施方式

本实用新型中高压氮气是指高压范围为15MPa～23MPa的氮气。

如图1所示，本实用新型高压氮气污染报警装置主要包括节流阀1、J-T微致冷器2、流量开关3、声光报警器4和高压电磁阀5。所述的报警装置通过高压导管与用气设备6的供气管路并联；高压氮气经过节流阀1进入J-T微致冷器2，J-T微致冷器2的出气口连接流量开关3，流量开关3与声光报警器4电气连接；所述高压电磁阀5安装在用气设备6的供气管路上，高压电磁阀5与声光报警器4电气连接。

所述的节流阀1用于调节进入报警装置气路的氮气流量。纯净高压氮气经过节流阀1进入J-T微致冷器2，纯净高压氮气在J-T微致冷器2中节流制冷，形成液氮，随后气化，从出气口输出至流量开关3排空，此时流量开关3常开触点闭合，声光报警器4不报警。如果高压氮气中有害杂质气体超标(如氮气中水蒸气达到18ppm)或受颗粒污染(如氮气中含有直径Φ＞20μm的颗粒)时，则J-T微致冷器2堵塞，不能正常工作，流量开关3无气体流过，流量开关3常开触点不能闭合，进而触发声光报警器4发出污染报警，同时发出控制信号，关断高压电磁阀5，切断用气设备6的供气气路。所述高压电磁阀5用于控制用气设备供气管路的通断。

所述的J-T微致冷器2为Joule-Thomson微致冷器，包括氮气输入口21、接口装置22、出气口23、带毛细管25的热交换器24、杜瓦瓶26、微孔27，所述接口装置22密封在杜瓦瓶26上，接口装置22上面设置氮气输入口21、侧面设置出气口23；所述杜瓦瓶26绝热，内部设置热交换器24，热交换器24固定在接口装置22下面，热交换器24中的毛细管25上端与氮气输入口21连通、下端为微孔27。工作时，纯净高压氮气从氮气输入口21进入热交换器24中的毛细管25中，被节流，通过终端的微孔27(微孔内径Φ0.1mm)排出，并迅速膨胀，吸热、制冷，在杜瓦瓶26内形成液氮，随后气化，从出气口23输出，此时流量开关3常开触点闭合，报警装置不报警。当高压氮气中有害杂质气体超标(如氮气中水蒸气达到18ppm)或受颗粒污染(如氮气中含有直径Φ＞20μm的颗粒)时，则J-T微致冷器2的毛细管的微孔即刻被堵塞，即出现“冰堵”现象，此时出气口23无气体输出，流量开关3无气体流过，流量开关3常开触点不能闭合，进而触发声光报警器4发出污染报警，同时发出控制信号，关断高压电磁阀5，切断用气设备6的供气气路。J-T微致冷器2与同类其它致冷器相比，具有耗气流量小(约10L/min)、启动时间短(小于60S)等特点。

所述的流量开关3为小流量气体流量开关，可以检测流经气路中氮气的流量，流量开关为常开触点，开关设定流量值(动作点)为2.0SCFH(即0.94NL/min)，即当流量＞2.0SCFH时，流量开关3为触点闭合，当流量≤2.0SCFH时，流量开关3为触点不闭合。一般的气体流量开关动作点都比较大(设定流量值远大于2.0SCFH)，而液体流量开关的动作有延迟现象。为保证所述的氮气污染报警装置工作的可靠性，不能选用液体或动作点较大的气体流量开关。

在没有昂贵的氮气纯度和洁净度检测仪器的条件下，增加了上述氮气污染报警装置，一旦系统中的氮气受到污染或杂质气体超标，本装置立即报警，同时发出控制信号，关断高压电磁阀，切断用气设备的供气气路，待操作人员进一步处置，避免对生产和试验系统造成损坏。

上面结合附图对本实用新型的一种实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，不脱离本发明构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高压氮气污染报警装置，其特征在于，包括节流阀(1)、微致冷器(2)、流量开关(3)、声光报警器(4)，高压氮气经过节流阀(1)进入微致冷器(2)，微致冷器(2)的出气口连接流量开关(3)，流量开关(3)与声光报警器(4)电气连接；

所述高压氮气污染报警装置与用气设备(6)的供气管路并联，通入高压氮气后，若流量开关(3)有气体流过，声光报警器(4)不报警；若流量开关(3)无气体流过，声光报警器(4)报警。

2.如权利要求1所述的高压氮气污染报警装置，其特征在于，所述微致冷器(2)包括氮气输入口(21)、接口装置(22)、出气口(23)、带毛细管(25)的热交换器(24)、杜瓦瓶(26)、微孔(27)；

所述接口装置(22)密封在杜瓦瓶(26)上，接口装置(22)上面设置氮气输入口(21)、侧面设置出气口(23)；所述杜瓦瓶(26)内部设置热交换器(24)，热交换器(24)固定在接口装置(22)下面，热交换器(24)中的毛细管(25)上端与氮气输入口(21)连通、下端为微孔(27)。

3.如权利要求1或2所述的高压氮气污染报警装置，其特征在于，所述用气设备的供气管路上安装高压电磁阀(5)。

4.如权利要求1或2所述的高压氮气污染报警装置，其特征在于，所述的流量开关(3)为常开触点，开关设定流量值为2.0SCFH。