CN207316458U - 一种微正压氮气保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种微正压氮气保护装置，包括封闭式外壳和密闭的高压氮气储罐，氮气储罐出气管道上设有减压阀，并在减压阀后分为第一支路和第二支路，第一支路上设有第一氮封阀，第二支路上设有第二氮封阀；高压氮气经氮气储罐进气管道进入氮气储罐，并通过减压阀减压，再经第一支路的第一氮封阀或第二支路的第二氮封阀进行减压后去至下游各氮封气使用点。本实用新型采用封闭式壳体，将所有部件集中于封闭式外壳内，高压氮气经减至低压氮气去各氮气使用点，氮封管道末端设置压力监测和补氮措施，保证了即使在氮气使用高峰时下游各使用点氮封压力的稳定和产品的质量，较传统氮封系统，大大减少了氮封阀、泄氮阀、安全阀的使用数量，降低投资成本。

Description

一种微正压氮气保护装置

技术领域

本实用新型涉及微正压保护装置技术领域，具体涉及一种微正压氮气保护装置。

背景技术

目前，在精细化工行业和制药行业，生产过程中存在使用、储存大量可燃、易燃、易爆、易挥发有机溶剂，由于密闭储存空间存在空气，经常达到爆炸极限，若存在火花，会引发着火甚至爆炸，从而导致人员伤亡、财产损失和环境污染，甚至还会造成社会影响；另外，精细化工行业和制药行业生产过程中还涉及到与外界空气接触而变质或与空气发生化学和生物反应的物质。因此需要针对此种生产特点，设计一套安全、经济、可行的保护装置，从而避免人员伤亡、财产损失、环境污染和产品污染。

传统的氮封系统由氮封阀及泄氮阀组成，当气相空间压力低于设定值时，补充微正压氮气，当气相空间压力高于设定值时，向外释放气体。但是该系统首先需要将高压氮气(一般为0.4～0.8MPa)引至每个使用点，增加泄露几率，容易导致人员窒息，需要在每个点设置氮气含量检测；其次由于涉及保护容器大多属于常压容器，为避免容器超压破裂导致易燃易爆液体外泄，需要在每个使用点设置安全阀或爆破片；再次该系统无法保证在氮气使用高峰时各使用点的缓冲时间；最后该系统在每个使用点采用氮封阀及泄氮阀，投资成本高昂，致使该系统应用范围受到极大约束。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种微正压氮气保护装置，它能够根据系统压力反馈自动补充微正压氮气。

本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种微正压氮气保护装置，包括封闭式外壳和密闭的高压氮气储罐，所述氮气储罐位于所述封闭式外壳内，所述氮气储罐的进气口与氮气储罐进气管道连通，所述氮气储罐的出气口与氮气储罐出气管道连通；所述氮气储罐出气管道上设有减压阀，并在所述减压阀后分为第一支路和第二支路，所述第一支路上设有第一氮封阀，所述第二支路上设有第二氮封阀；高压氮气经氮气储罐进气管道进入所述氮气储罐，并通过所述减压阀进行减压，再经过所述第一支路的第一氮封阀或第二支路的第二氮封阀进行减压后去至下游各氮封气使用点。

上述方案中，所述氮气储罐进气管道上设有第一电磁阀，所述封闭式外壳内安装氮气含量检测仪，所述氮气含量检测仪联锁控制所述第一电磁阀。

上述方案中，还包括事故风机，所述事故风机位于所述封闭式外壳的外部，所述事故风机与所述封闭式外壳连通，所述氮气含量检测仪联锁控制所述事故风机。

上述方案中，所述减压阀的出口压力设定值为400KPa。

上述方案中，所述第一氮封阀的出口压力设定值为8KPa。

上述方案中，所述第二氮封阀的出口压力设定值为20KPa。

上述方案中，微正压氮气保护装置在下游氮封气管道末端设有带压力指示和连锁功能的压力变送器，所述第二支路上设有第二电磁阀，所述压力变送器连锁控制所述第二电磁阀。

上述方案中，所述氮气储罐出气管道、第一支路、第二支路上分别设置第一放空管路、第二放空管路和第三放空管路。

上述方案中，所述第一支路上还设有泄压管路，所述泄压管路上设置有安全阀。

上述方案中，所述氮气储罐还设有排污管路。

本实用新型的有益效果在于：

该微正压氮气保护装置了生产采用封闭式壳体，将所有部件集中于封闭式外壳内，结构紧凑，便于制造、运输、安装和操作；高压氮气经该装置减至低压氮气去各氮气使用点，氮封管道末端设置压力监测和补氮措施，当氮封管道系统末端压力监测低于设定值，通过第二支路向系统中快速补充氮气，使系统末端压力增加至设定值。该监测和补氮措施保证了即使在氮气使用高峰时下游各使用点氮封压力的稳定和产品的质量，较传统氮封系统，大大减少了氮封阀、泄氮阀、安全阀的使用数量，降低投资成本。

封闭外壳内增加氮气含量监测措施，减少了高压氮气的使用点和泄漏，降低了高压危害，提高了其使用安全性，克服了传统氮封系统的不足。

封闭式外壳与事故风机相连排至室外安全区域，提高了装置的安全性。

本实用新型的微正压氮气保护装置适用性广。可适用于可燃、易燃、易爆、易挥发物质和挥发性较强的有毒、有害、有腐蚀性物质的使用、储存、运输。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型的微正压氮气保护装置的结构示意图。

图中：10、封闭式外壳；20、氮气储罐；30、事故风机；31、第七球阀；40、氮气储罐进气管道；41、第一电磁阀；42、第一球阀；43、第一止回阀；50、氮气储罐出气管道；51、第二球阀；52、Y型过滤器；53、减压阀；54、第一支路；541、第三球阀；542、第一氮封阀；543、第四球阀；544、第一异径管；545、泄压管路；546、安全阀；55、第二支路；551、第五球阀；552、第二电磁阀；553、第二氮封阀；554、第六球阀；555、第二异径管；61、第一放空管路；62、第二放空管路；63、第三放空管路；71、氮气含量检测仪；72、压力表；73、压力变送器；80、排污管路；200、氮气主管。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1所示，为本实用新型一较佳实施例的微正压氮气保护装置，包括封闭式外壳10和密闭的高压氮气储罐20，氮气储罐20位于封闭式外壳10内，氮气储罐20的进气口与氮气储罐进气管道40连通，氮气储罐进气管道40为氮气主管200所接支管；氮气储罐20的出气口与氮气储罐出气管道50连通。氮气储罐出气管道50上设有减压阀53，并在减压阀53后分为第一支路54和第二支路55，第一支路54上设有第一氮封阀542，第二支路55上设有第二氮封阀553。高压氮气(通常为0.4～0.8MPa)经氮气储罐进气管道40进入氮气储罐20，并通过减压阀53进行减压，再经过第一支路54的第一氮封阀542或第二支路55的第二氮封阀553进行减压后去至下游各氮封气使用点。第一支路54和第二支路55后端合并。氮气储罐20的进气口处设置压力表72。

进一步优化，本实施例中，氮气储罐进气管道40上设有第一电磁阀41，封闭式外壳10内安装氮气含量检测仪71，氮气含量检测仪71联锁控制第一电磁阀41。第一电磁阀41的两侧分别设置第一球阀42和第一止回阀43。不发生氮气泄漏时，第一电磁阀41为常开状态，通过控制第一球阀42来控制进气；发生氮气泄漏时，氮气含量检测仪71报警并联锁控制第一电磁阀41关闭，切断进气。第一止回阀43的作用是防止气体倒流。

进一步优化，本实施例中，还包括事故风机30，事故风机30位于封闭式外壳10的外部，事故风机30与封闭式外壳10连通，事故风机30管路上设有第七球阀31。氮气含量检测仪71联锁控制事故风机30。不发生氮气泄漏时，第七球阀31为常开状态，事故风机30不工作；发生氮气泄漏时，氮气含量检测仪71检测氮气浓度达到设定上限，将声光报警信号传递至控制室，并联锁控制事故风机30开启，及时排出封闭式外壳10内的高压氮气。

进一步优化，本实施例中，减压阀53将高压氮气减压至400KPa，减压阀53的两端均设置压力表72。减压阀53的前侧依次设置第二球阀51和Y型过滤器52，Y型过滤器52过滤流体中的杂质，以保护下游减压阀和氮封阀。

进一步优化，本实施例中，第一氮封阀542将氮气由400KPa减压至8KPa。第一氮封阀542的前、后两侧分别设置第三球阀541和第四球阀543，方便第一氮封阀542检修，当第一氮封阀542检修时，关闭其两端的第三球阀541和第四球阀543，而不影响上下游。第四球阀543后设置第一异径管544，用于放大管径。第一异径管544后侧设置压力表72。

进一步优化，本实施例中，第二氮封阀553将氮气由400KPa减压至20KPa。第二氮封阀553的前侧设置第五球阀551，第二氮封阀553的后侧依次设置第六球阀554和第二异径管555，第二异径管555后侧设置压力表72。

进一步优化，本实施例中，微正压氮气保护装置的管道末端设有带指示和连锁功能的压力变送器73，第二支路55上设有第二电磁阀552，压力变送器73将指示信号传至控制室并联锁控制第二电磁阀552。优选地，第二电磁阀552设置于第五球阀551与第二氮封阀553之间。

进一步优化，本实施例中，氮气储罐出气管道50、第一支路54、第二支路55上分别设置第一放空管路61、第二放空管路62和第三放空管路63。第一放空管路61、第二放空管路62和第三放空管路63上均设有球阀，三个放空管路合并后排放至室外安全区域。优选地，第一放空管路61设置于Y型过滤器52与减压阀53之间；第二放空管路62设置于第三球阀541和第一氮封阀542之间；第三放空管路63设置于第五球阀551与第二电磁阀552之间。

进一步优化，本实施例中，第一支路54上还设有泄压管路545，泄压管路545上设置有安全阀546，泄压管路545与三个放空管路合并后排放至室外安全区域。安全阀546的设定值为0.1MPa，当管路中的压力值超过0.1MPa，安全阀546开启，通过泄压管路545泄压。

进一步优化，本实施例中，氮气储罐20外接另一带指示和报警功能的压力变送器73。压力变送器73将指示和报警信号传至控制室。

进一步优化，本实施例中，氮气储罐20还设有排污管路80，用于储罐检修、清洗时使用，放净管内流体。

高压氮气通过氮气储罐进气管道40进入氮气储罐20后，经氮气储罐出气管道50上的减压阀53减压至400KPa，再经过第一支路54上的第一氮封阀542减压至8KPa后去至下游各氮封气使用点。当氮封气使用点容器出料时，容器内液位下降导致气相空间压力降低，或是容器受冷气相空间体积收缩时导致气相空间压力降低，容器内压力低于设定值，此时第一氮封阀542自动开启工作，向使用容器补充氮气，待容器压力增加至设定值，第一氮封阀542自动关闭。

当氮封气使用点较多时，氮封系统管道末端压力低于设定值，联锁开启第二电磁阀552，第二氮封阀553自动开启工作，向系统中快速补充氮气，待系统末端压力增加至设定值，联锁关闭第二电磁阀552。本实用新型的微正压氮气保护装置将氮气高压部分置于封闭式外壳10内，封闭式外壳10与事故风机30相连排至室外安全区域。当氮气含量检测仪71检测到氮气含量较高时，联锁启动事故风机30、联锁关闭第一电磁阀41，并将声光报警信号传递至控制室。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种微正压氮气保护装置，其特征在于，包括封闭式外壳和密闭的高压氮气储罐，所述氮气储罐位于所述封闭式外壳内，所述氮气储罐的进气口与氮气储罐进气管道连通，所述氮气储罐的出气口与氮气储罐出气管道连通；所述氮气储罐出气管道上设有减压阀，并在所述减压阀后分为第一支路和第二支路，所述第一支路上设有第一氮封阀，所述第二支路上设有第二氮封阀；高压氮气经氮气储罐进气管道进入所述氮气储罐，并通过所述减压阀进行减压，再经过所述第一支路的第一氮封阀或第二支路的第二氮封阀进行减压后去至下游各氮封气使用点。

2.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述氮气储罐进气管道上设有第一电磁阀，所述封闭式外壳内安装氮气含量检测仪，所述氮气含量检测仪联锁控制所述第一电磁阀。

3.根据权利要求2所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，还包括事故风机，所述事故风机位于所述封闭式外壳的外部，所述事故风机与所述封闭式外壳连通，所述氮气含量检测仪联锁控制所述事故风机。

4.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述减压阀的出口压力设定值为400KPa。

5.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述第一氮封阀的出口压力设定值为8KPa。

6.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述第二氮封阀的出口压力设定值为20KPa。

7.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，微正压氮气保护装置在下游氮封气管道末端设有带压力指示和连锁功能的压力变送器，所述第二支路上设有第二电磁阀，所述压力变送器连锁控制所述第二电磁阀。

8.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述氮气储罐出气管道、第一支路、第二支路上分别设置第一放空管路、第二放空管路和第三放空管路。

9.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述第一支路上还设有泄压管路，所述泄压管路上设置有安全阀。

10.根据权利要求1所述的微正压氮气保护装置，其特征在于，所述氮气储罐还设有排污管路。