CN207049604U - 一种安保氮气保障装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉一种安保氮气保障装置，所述保障装置包括常压液氮储槽，常压液氮储槽分别通过高压液氮管路和低压液氮管路与液氮汽化器连通；液氮汽化器的两个输出端口分别与高压氮气管路和低压氮气管路连通；高压液氮管路上还设有与所述调控阀并联的真空液氮带压储罐，所述真空液氮带压储罐的入口和出口的管路上分别设有一个控制阀。本实用新型在低温液氮泵后增设一台0.8MPa的真空液氮带压储罐，并将水浴式汽化器配双路加热汽源以保证空分停车后的后系统安保氮气及空分自身密封气系统的安全、可靠、稳定运行；空分设备跳车后，能够通过真空液氮带压储罐补充提供液氮和氮气，确保安保氮及时快速送出。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工业设备，具体涉及一种安保氮气保障装置。
背景技术
现有空分装置配套安保氮气系统的配置为液氮罐一台， 0.45Mpa(G)与0.8Mpa(G)低温液氮泵各一台。该设备及流程配置上存在以下问题：1、未考虑液氮泵低温冷备(惰转)，即空分跳车，液氮泵无法立即启动(启动约需十几分钟)，安保氮送不出。2、水浴式汽化器只设置单路0.5MPa蒸汽加热气源，未考虑突然停蒸汽冬季极端低温情况下液氮的汽化与复热。以上问题导致目前安保氮气配置无法保证安保氮气系统安全可靠。因此，需要设计一种安全高效的安保氮气保障装置以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，设计一种安保氮气保障装置，在低温液氮泵后增设一台0.8MPa的真空液氮带压储罐，并将水浴式汽化器配双路加热汽源以保证空分停车后的后系统安保氮气及空分自身密封气系统的安全、可靠、稳定运行；空分设备跳车后，能够通过真空液氮带压储罐补充提供液氮和氮气，确保安保氮及时快速送出。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是一种安保氮气保障装置，所述保障装置包括常压液氮储槽，常压液氮储槽分别通过高压液氮管路和低压液氮管路与液氮汽化器连通；液氮汽化器的两个输出端口分别与高压氮气管路和低压氮气管路连通；
低压液氮管路上设有第二低温液氮泵；高压液氮管路上设有第一低温液氮泵，第一低温液氮泵后端的高压液氮管路上设有调控阀，高压液氮管路上还设有与所述调控阀并联的真空液氮带压储罐，所述真空液氮带压储罐的入口和出口的管路上分别设有一个控制阀；第一低温液氮泵与常压液氮储槽之间的高压液氮管路上设有控制阀；
高压氮气管路上设有控制阀，所述控制阀与液氮汽化器之间的高压氮气管路上设有与低压氮气管路连通的连接管；连接管和低压氮气管路的连接处与液氮汽化器之间的低压氮气管路上设有控制阀；低压氮气管路和高压氮气管路的末端与氮气使用设备连通；
液氮汽化器为水浴式液氮汽化器，该液氮汽化器设有蒸汽双路加热汽源。
优选的，液氮汽化器设有蒸汽双路加热汽源分别为0.5MPa和 1.3MPa压强的蒸汽加热汽源。
优选的，第二低温液氮泵加压后的低压液氮管路内的液氮压强为 0.4MPa；低压氮气管路内的氮气压强为0.4MPa。
优选的，第一低温液氮泵加压后的高压液氮管路内的液氮压强为 0.8MPa；高压氮气管路内的氮气压强为0.8MPa。
优选的，连接管和高压氮气管路的连接处的后部的高压氮气管路上设有控制阀。
优选的，第二低温液氮泵的前端和后端的低压液氮管路上分别设有一个控制阀。
进一步优选的，真空液氮带压储罐包括内罐体和冷却隔热结构；内罐体内储存带压的液氮；冷却隔热结构包括内罐体外侧的冷却腔，冷却腔的外侧为真空层，真空层的外侧为回气冷却层，回气冷却层的外侧为外隔热层；
内罐体下方的冷却腔内设有两个球形液氮罐，球形液氮罐的上端设有出气阀，球形液氮罐内盛放有冷却用的液氮，球形液氮罐通过连通管与真空液氮带压储罐外侧的外置液氮罐连通；球形液氮罐内设有截面为矩形的矩形网格，矩形网格的每个网格的侧面设有若干个通孔；真空层的顶部设有连通口，该连通口将冷却腔与回气冷却层连通；回气冷却层内设置有隔板，隔板设置在连通口的右侧上方；隔板右侧的回气冷却层设有出气口，出气口与外界大气连通，连通口处的氮气在回气冷却层内逆时针流动到达出气口处排出。
优选的，出气口上设有气流计；内罐体的内壁上设有温度传感器和压强传感器；外置液氮罐内设有液位传感器；真空液氮带压储罐的外侧设有控制箱，控制箱通过信号线路分别与气流计、温度传感器、压强传感器和液位传感器电连接。
优选的，出气口的上端设有保护罩。
优选的，外隔热层是厚度为5mm的陶瓷隔热层；真空层的厚度为6mm；回气冷却层的厚度为10mm；球形液氮罐的容积为8L。
真空液氮带压储罐中，外置液氮罐为两个球形液氮罐补充液氮，球形液氮罐内的氮气气化后经过出气阀流出，在冷却腔内上升至连通口，然后流入回气冷却层，氮气逆时针流动最后通过出气口排出；控制箱实时监测各个压强温度等参数；该真空液氮带压储罐中采用回气冷却层，能够充分利用冷却的氮气，减少能耗，提高冷却隔热效果。
本实用新型的工作过程为：
常压液氮储槽的低温液氮经第一低温液氮泵、第二低温液氮泵分别增压至0.8MPa与0.4MPa，0.4MPa液氮直接送水浴式汽化器汽化后送0.4MPa氮气管网；0.8MPa液氮可分两路，一路直接进水浴式汽化器汽化后送系统，另一路可进真空液氮带压储罐4，再经水浴式汽化器汽化后送系统。其中水浴式汽化器5为0.5MPa与1.3MPa蒸汽双路加热汽源。
本实用新型在原有安保氮气基础上增设一台0.8MPa的真空液氮带压储罐、水浴式汽化器配双路加热汽源。真空液氮带压储罐储存的液氮，待0.8MPa氮气管网压力低时可直接经水浴式汽化器汽化后带压补入氮气管网，真空液氮带压储罐液位低时可通过第一低温液氮泵补充低温液氮。0.8MPa与0.4MPa氮气管网通过自调阀贯通，保证 0.4MPa氮气管网压力低时0.8MPa氮气自动补充至0.4MPa氮气管网。
本实用新型的优点和有益效果在于：
安保氮气保障装置，在低温液氮泵后增设一台0.8MPa的真空液氮带压储罐，并将水浴式汽化器配双路加热汽源以保证空分停车后的后系统安保氮气及空分自身密封气系统的安全、可靠、稳定运行；空分设备跳车后，能够通过真空液氮带压储罐补充提供液氮和氮气，确保安保氮及时快速送出。
附图说明
图1是本实用新型安保氮气保障装置的结构示意图。
图2是本实用新型真空液氮带压储罐的结构示意图。
图中：1、常压液氮储槽；2、第一低温液氮泵；3、第二低温液氮泵；4、真空液氮带压储罐；5、液氮汽化器；6、低压液氮管路；7、高压液氮管路；8、高压氮气管路；9、低压氮气管路；10、保护罩； 11、气流计；12、出气口；13、温度传感器；14、压强传感器；15、控制箱；16、回气冷却层；17、外隔热层；18、真空层；19、冷却腔；20、液位传感器；21、外置液氮罐；22、连通管；23、矩形网格；24、出气阀；25、球形液氮罐；26、内罐体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
实施例1
如图1和图2所示：一种安保氮气保障装置，所述保障装置包括常压液氮储槽1，常压液氮储槽1分别通过高压液氮管路7和低压液氮管路6与液氮汽化器5连通；液氮汽化器5的两个输出端口分别与高压氮气管路8和低压氮气管路9连通；
低压液氮管路6上设有第二低温液氮泵3；高压液氮管路7上设有第一低温液氮泵2，第一低温液氮泵2后端的高压液氮管路7上设有调控阀，高压液氮管路7上还设有与所述调控阀并联的真空液氮带压储罐4，所述真空液氮带压储罐4的入口和出口的管路上分别设有一个控制阀；第一低温液氮泵2与常压液氮储槽1之间的高压液氮管路7上设有控制阀；
高压氮气管路8上设有控制阀，所述控制阀与液氮汽化器5之间的高压氮气管路8上设有与低压氮气管路9连通的连接管；连接管和低压氮气管路9的连接处与液氮汽化器5之间的低压氮气管路9上设有控制阀；低压氮气管路9和高压氮气管路8的末端与氮气使用设备连通；
液氮汽化器5为水浴式液氮汽化器5，该液氮汽化器5设有蒸汽双路加热汽源。
液氮汽化器5设有蒸汽双路加热汽源分别为0.5MPa和1.3MPa压强的蒸汽加热汽源。第二低温液氮泵3加压后的低压液氮管路6内的液氮压强为0.4MPa；低压氮气管路9内的氮气压强为0.4MPa。
第一低温液氮泵2加压后的高压液氮管路7内的液氮压强为 0.8MPa；高压氮气管路8内的氮气压强为0.8MPa。连接管和高压氮气管路8的连接处的后部的高压氮气管路8上设有控制阀。第二低温液氮泵3的前端和后端的低压液氮管路6上分别设有一个控制阀。
真空液氮带压储罐4包括内罐体26和冷却隔热结构；内罐体26 内储存带压的液氮；冷却隔热结构包括内罐体26外侧的冷却腔19，冷却腔19的外侧为真空层18，真空层18的外侧为回气冷却层16，回气冷却层16的外侧为外隔热层17；
内罐体26下方的冷却腔19内设有两个球形液氮罐25，球形液氮罐25的上端设有出气阀24，球形液氮罐25内盛放有冷却用的液氮，球形液氮罐25通过连通管22与真空液氮带压储罐4外侧的外置液氮罐21连通；球形液氮罐25内设有截面为矩形的矩形网格23，矩形网格23的每个网格的侧面设有若干个通孔；真空层18的顶部设有连通口，该连通口将冷却腔19与回气冷却层16连通；回气冷却层 16内设置有隔板，隔板设置在连通口的右侧上方；隔板右侧的回气冷却层16设有出气口12，出气口12与外界大气连通，连通口处的氮气在回气冷却层16内逆时针流动到达出气口12处排出。矩形网格 23能够确保液氮不会剧烈快速流动，但是连通口能够确保液氮的缓慢流通，提高安全性。
出气口12上设有气流计11；内罐体26的内壁上设有温度传感器13和压强传感器14；外置液氮罐21内设有液位传感器20；真空液氮带压储罐4的外侧设有控制箱15，控制箱15通过信号线路分别与气流计11、温度传感器13、压强传感器14和液位传感器20电连接。出气口12的上端设有保护罩10。外隔热层17是厚度为5mm的陶瓷隔热层；真空层18的厚度为6mm；回气冷却层16的厚度为 10mm；球形液氮罐25的容积为8L。
真空液氮带压储罐4中，外置液氮罐21为两个球形液氮罐25补充液氮，球形液氮罐25内的氮气气化后经过出气阀24流出，在冷却腔19内上升至连通口，然后流入回气冷却层16，氮气逆时针流动最后通过出气口12排出；控制箱15实时监测各个压强温度等参数；该真空液氮带压储罐4中采用回气冷却层16，能够充分利用冷却的氮气，减少能耗，提高冷却隔热效果。
本实施例的工作过程为：
常压液氮储槽1的低温液氮经第一低温液氮泵2、第二低温液氮泵3分别增压至0.8MPa与0.4MPa，0.4MPa液氮直接送水浴式汽化器汽化后送0.4MPa氮气管网；0.8MPa液氮可分两路，一路直接进水浴式汽化器汽化后送系统，另一路可进真空液氮带压储罐44，再经水浴式汽化器汽化后送系统。其中水浴式汽化器5为0.5MPa与1.3MPa蒸汽双路加热汽源。
本实用新型在原有安保氮气基础上增设一台0.8MPa的真空液氮带压储罐4、水浴式汽化器配双路加热汽源。真空液氮带压储罐4储存的液氮，待0.8MPa氮气管网压力低时可直接经水浴式汽化器汽化后带压补入氮气管网，真空液氮带压储罐4液位低时可通过第一低温液氮泵2补充低温液氮。0.8MPa与0.4MPa氮气管网通过自调阀贯通，保证 0.4MPa氮气管网压力低时0.8MPa氮气自动补充至0.4MPa氮气管网。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种安保氮气保障装置，其特征在于，所述保障装置包括常压液氮储槽，常压液氮储槽分别通过高压液氮管路和低压液氮管路与液氮汽化器连通；液氮汽化器的两个输出端口分别与高压氮气管路和低压氮气管路连通；
低压液氮管路上设有第二低温液氮泵；高压液氮管路上设有第一低温液氮泵，第一低温液氮泵后端的高压液氮管路上设有调控阀，高压液氮管路上还设有与所述调控阀并联的真空液氮带压储罐，所述真空液氮带压储罐的入口和出口的管路上分别设有一个控制阀；第一低温液氮泵与常压液氮储槽之间的高压液氮管路上设有控制阀；
高压氮气管路上设有控制阀，所述控制阀与液氮汽化器之间的高压氮气管路上设有与低压氮气管路连通的连接管；连接管和低压氮气管路的连接处与液氮汽化器之间的低压氮气管路上设有控制阀；低压氮气管路和高压氮气管路的末端与氮气使用设备连通；
液氮汽化器为水浴式液氮汽化器，该液氮汽化器设有蒸汽双路加热汽源。
2.如权利要求1所述的安保氮气保障装置，其特征在于，液氮汽化器设有蒸汽双路加热汽源分别为0.5MPa和1.3MPa压强的蒸汽加热汽源。
3.如权利要求1所述的安保氮气保障装置，其特征在于，第二低温液氮泵加压后的低压液氮管路内的液氮压强为0.4MPa；低压氮气管路内的氮气压强为0.4MPa。
4.如权利要求1所述的安保氮气保障装置，其特征在于，第一低温液氮泵加压后的高压液氮管路内的液氮压强为0.8MPa；高压氮气管路内的氮气压强为0.8MPa。
5.如权利要求1所述的安保氮气保障装置，其特征在于，连接管和高压氮气管路的连接处的后部的高压氮气管路上设有控制阀。
6.如权利要求1所述的安保氮气保障装置，其特征在于，第二低温液氮泵的前端和后端的低压液氮管路上分别设有一个控制阀。
7.如权利要求1-6任一所述的安保氮气保障装置，其特征在于，真空液氮带压储罐包括内罐体和冷却隔热结构；内罐体内储存带压的液氮；冷却隔热结构包括内罐体外侧的冷却腔，冷却腔的外侧为真空层，真空层的外侧为回气冷却层，回气冷却层的外侧为外隔热层；
内罐体下方的冷却腔内设有两个球形液氮罐，球形液氮罐的上端设有出气阀，球形液氮罐内盛放有冷却用的液氮，球形液氮罐通过连通管与真空液氮带压储罐外侧的外置液氮罐连通；球形液氮罐内设有截面为矩形的矩形网格，矩形网格的每个网格的侧面设有若干个通孔；真空层的顶部设有连通口，该连通口将冷却腔与回气冷却层连通；回气冷却层内设置有隔板，隔板设置在连通口的右侧上方；隔板右侧的回气冷却层设有出气口，出气口与外界大气连通，连通口处的氮气在回气冷却层内逆时针流动到达出气口处排出。
8.如权利要求7所述的安保氮气保障装置，其特征在于，出气口上设有气流计；内罐体的内壁上设有温度传感器和压强传感器；外置液氮罐内设有液位传感器；真空液氮带压储罐的外侧设有控制箱，控制箱通过信号线路分别与气流计、温度传感器、压强传感器和液位传感器电连接。
9.如权利要求7所述的安保氮气保障装置，其特征在于，出气口的上端设有保护罩。
10.如权利要求7所述的安保氮气保障装置，其特征在于，外隔热层是厚度为5mm的陶瓷隔热层；真空层的厚度为6mm；回气冷却层的厚度为10mm；球形液氮罐的容积为8L。
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| CN201720901507.3U CN207049604U (zh) | 2017-07-24 | 2017-07-24 | 一种安保氮气保障装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108954001A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-12-07 | 杭州杭氧股份有限公司 | 一种空分集群对下游工艺系统的零缝隙供气系统 |
| CN110811914A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-02-21 | 中南百草原集团有限公司 | 一种壮牛取精方法 |
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2017
- 2017-07-24 CN CN201720901507.3U patent/CN207049604U/zh active Active
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