CN209801145U - 一种氮气供应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种氮气供应系统，利用原有液氮罐、新增制氮机以及原有氮气管网，通过增加阀门组及优化管路连接方式，实现氮气系统稳压及液氮罐自动泄压，以及泄压氮气收集利用。此系统在保证氮气系统稳定运行的前提下，一方面可以减少人工操作，减少泄压氮气的浪费，有效降低氮气能耗，另一方面自动稳压及泄压，提高切换、泄压的效率，同时防止氮气系统串入其他气体，保证用气点安全。

Description

一种氮气供应系统

技术领域

本实用新型为一种氮气供应系统，涉及材料输送技术领域。

背景技术

目前各企业使用的氮气供应系统主要分为三大类：第一类单纯利用液氮罐供气，此供气系统优点是供气稳定，操作维护相对简单，但缺点是液氮使用成本较高，并且需要定期补充液氮；第二类是单纯利用制氮机供气，此供气系统优点是氮气成本相对较低，尤其是用气量大用气点分散的企业优势较显著，缺点是系统供气稳定性相对较差，设备存在故障停机停气的风险，尤其是进口制氮设备对于电网稳定性要求较高，经常出现因电网波动造成的停机影响稳定供气；鉴于以上两类系统的特点，目前对于用气量较大的企业开始采用第三类方式，既以制氮机为主液氮罐为备用的供气系统，优点是既能保证系统稳定供气，同时氮气成本相对较低，但是此套系统操作要求相对增加，制氮机与液氮罐的切换需要人工操作，并且液氮罐长期备用，因其固有的自蒸发量致使液氮罐内压力会逐渐升高，需人工定期泄压，且常年备用泄压氮气量较大，存在一定的浪费，并且人工切换、泄压操作的滞后性存在一定风险。

实用新型内容

为克服现有技术存在的上述技术问题或上述技术问题之一，本实用新型提供了一种稳压效果安全可靠、成本低、节约氮气能耗、节省人员操作、对环境无污染、改造简单的制氮机为主液氮罐为备用的氮气供应系统，本系统是利用原有液氮罐、新增制氮机以及原有氮气管网，通过增加阀门组及优化管路连接方式，实现氮气系统稳压及液氮罐自动泄压，以及泄压氮气收集利用。此系统在保证氮气系统稳定运行的前提下，一方面可以减少人工操作，减少泄压氮气的浪费，有效降低氮气能耗，另一方面自动稳压及泄压，提高切换、泄压的效率，同时防止氮气系统串入其他气体，保证用气点安全。

为此本实用新型采取的技术方案是：

这一种氮气供应系统，包括一个制氮机，制氮机的出口连接主管路，每个用气点配备一个液氮罐，其特征在于，每个用气点还配备第一汽化器和第二汽化器，液氮罐的出液口通过液氮罐液氮出口阀和第一汽化器进口阀与第一汽化器的进口相连；液氮罐的出液口通过液氮罐液氮出口阀和第二汽化器进口阀与第二汽化器的进口相连；第一汽化器和第二汽化器的出口并联后连接第一支路止回阀、汽化器减压阀、第二支路止回阀和液氮罐供气截止阀形成第一支路；液氮罐的回气口连接液氮罐泵回气阀、背压阀、泄压安全阀、泄压截止阀和泄压止回阀形成第二支路，第一支路和第二支路并联后通过氮气管网截止阀与主管路相连、通过第一用气点止回阀、用气点减压阀和第二用气点止回阀与每个用气管路相连。第一、第二汽化器是液氮罐内液氮汽化为氮气，供用气点使用；设置两套互为备用切换使用，确保汽化效果。

进一步地，每个用气点配备一个液氮直供管路，液氮直供管路通过液氮管路截止阀与第一汽化器和第二汽化器的进口并联。与汽化器并联液氮直供管路，供用气点使用液氮。

进一步地，每个用气管路上配备一个气压表。使用过程中通过压力表示数调整减压阀至适合用气点要求的压力，同时利于日常检查氮气系统的运行情况。

进一步地，汽化器减压阀的工作压力略低于制氮机的产气压力，背压阀的工作压力略高于制氮机的产气压力，汽化器减压阀工作压力略低于制氮机产气压力，保证优先以制氮机产气为主，正常产气时，液氮罐汽化器不工作，节约液氮用量；背压阀的工作压力略高于制氮机的产气压力，保证液氮罐内压力大于设定值时，背压阀能自动开启实现泄压。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1. 利用本实用新型能有效解决氮气管网压力波动、液氮罐泄压排放浪费、人工操作滞后以及氮气系统串气污染等问题，具有稳压效果安全可靠、成本低、节约氮气能耗、节省人员操作、对环境无污染等效果。

2. 本实用新型的安装、改造操作实施简单，灵活性强。

3. 本实用新型的自动稳压及泄压收集各阀门调试完毕后，可实现整个氮气系统的长期、自动、顺畅、平稳、安全运行。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

其中箭头方向为氮气系统内氮气的流向。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1，如图1所示的一种氮气供应系统，包括一个制氮机100，制氮机100的出口连接主管路800，2个用气点分别配备一个液氮罐200，每个用气点还配备第一汽化器400和第二汽化器500，液氮罐200的出液口通过液氮罐液氮出口阀3和第一汽化器进口阀5与第一汽化器400的进口相连；液氮罐200的出液口通过液氮罐液氮出口阀3和第二汽化器进口阀7与第二汽化器500的进口相连；第一汽化器400和第二汽化器500的出口并联后连接第一支路止回阀8、汽化器减压阀9、第二支路止回阀10和液氮罐供气截止阀11形成第一支路600；液氮罐200的回气口连接液氮罐泵回气阀2、背压阀1、泄压安全阀18、泄压截止阀17和泄压止回阀16形成第二支路700，第一支路600和第二支路700并联后通过氮气管网截止阀15与主管路800相连、通过第一用气点止回阀12、用气点减压阀13和第二用气点止回阀14与每个用气管路900相连。每个用气管路900上配备一个气压表6。汽化器减压阀9的工作压力为5.5bar，略低于制氮机100的产气压力6 bar，背压阀1的工作压力略高于制氮机100的产气压力。

如图1所示，本实用新型正常情况下：液氮罐液氮出口阀3、第一汽化器进口阀5、第二汽化器进口阀7、氮气管网截止阀15保持常开，调整制氮机产气压力为6bar，调整汽化器减压阀9工作压力为5.5bar。制氮机正常产气以及各用气点用气稳定时，制氮机产气经氮气管网截止阀15、第一用气点止回阀12、用气点减压阀13、第二用气点止回阀14供各用气点稳定用气；当制氮机突发停机或用气量激增氮气主管网压力低于5.5bar时，第二支路止回阀10动作开启，液氮罐内液氮经第一汽化器400、第一支路止回阀8、汽化器减压阀9、第二支路止回阀10、液氮罐供气截止阀11开始供气，一方面满足一号用气点用气，同时可经氮气管网截止阀15向主管网补气稳压，保证整个氮气系统压力稳定在5.5bar左右；当制氮机恢复产气，氮气主管网压力升高至6bar后，第二支路止回阀10回座，切断液氮罐汽化供气，实现氮气系统的自动稳压。

如图1所示， 本实用新型调试完成后：液氮罐泵回气阀2、泄压截止阀17保持常开，背压阀1工作压力为6.2bar。正常情况下液氮罐内压力低于6.2bar时，背压阀常闭；当制氮机稳定使用一定时间后，液氮罐因其自蒸发罐内压力升高超过6.2bar时，背压阀1动作开启，罐内泄压氮气经液氮罐泵回气阀2、背压阀1、泄压安全阀18、泄压截止阀17、泄压止回阀16进入氮气管网使用，泄压以后罐内压力降低至6.2bar以下，背压阀自动回座关闭，实现液氮罐的自动泄压及泄压氮气回收利用。

如图1所示， 本实用新型在泄压氮气支路有泄压止回阀16,第二支路700上有第一支路止回阀8、第二支路止回阀10，第一支路600上有第一用气点止回阀12、第二用气点止回阀14，因此用气点的所有气体都不会串入液氮罐及氮气主管网，即使某一用气点内部出现串气风险，也不会影响其他用气点，保证氮气系统安全运行。

如图1所示， 本实用新型各支路均由各阀门自动控制，系统调试完毕后，无需人工操作，系统可实现及时的自动切换，节约人工。

每个用气点还配备一个液氮直供管路300，液氮直供管路300通过液氮管路截止阀4与第一汽化器400和第二汽化器500的进口并联。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施事例，并不以此限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种氮气供应系统，包括一个制氮机（100），制氮机（100）的出口连接主管路（800），每个用气点配备一个液氮罐（200），其特征在于，每个用气点还配备第一汽化器（400）和第二汽化器（500），液氮罐（200）的出液口通过液氮罐液氮出口阀（3）和第一汽化器进口阀（5）与第一汽化器（400）的进口相连；液氮罐（200）的出液口通过液氮罐液氮出口阀（3）和第二汽化器进口阀（7）与第二汽化器（500）的进口相连；第一汽化器（400）和第二汽化器（500）的出口并联后连接第一支路止回阀（8）、汽化器减压阀（9）、第二支路止回阀（10）和液氮罐供气截止阀（11）形成第一支路（600）；液氮罐（200）的回气口连接液氮罐泵回气阀（2）、背压阀（1）、泄压安全阀（18）、泄压截止阀（17）和泄压止回阀（16）形成第二支路（700），第一支路（600）和第二支路（700）并联后通过氮气管网截止阀（15）与主管路（800）相连、通过第一用气点止回阀（12）、用气点减压阀（13）和第二用气点止回阀（14）与每个用气管路（900）相连。

2.根据权利要求1所述的一种氮气供应系统，其特征在于，每个用气点配备一个液氮直供管路（300），液氮直供管路（300）通过液氮管路截止阀（4）与第一汽化器（400）和第二汽化器（500）的进口并联。

3.根据权利要求1所述的一种氮气供应系统，其特征在于，每个用气管路（900）上配备一个气压表（6）。

4.根据权利要求1所述的一种氮气供应系统，其特征在于，汽化器减压阀（9）的工作压力略低于制氮机（100）的产气压力，背压阀（1）的工作压力略高于制氮机（100）的产气压力。