CN212360771U - 一种改进型气体密封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种改进型气体密封装置，包括：多个气体输入部、气体缓冲部以及多个气体输出部，每个气体输入部的进气端分别连通不同压力等级的外部气源，其出气端分别连通气体缓冲部；气体输出部的进气端连通气体缓冲部，其出气端连通外部用气设备。实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本实用新型的一种改进型气体密封装置连通三种不同压力等级的气源，根据用气设备的实际需求不同，自动切换不同气源的开启状态，使得气体缓冲部的气压保持在一个合理的范围内，从而确保各个用气设备的密封状态稳定，避免了由于压力过低导致的密封失效，设备内危险介质泄漏或是压力过高损坏设备的情况出现。

Description

一种改进型气体密封装置

技术领域

本实用新型涉及气体密封技术领域，尤其涉及一种改进型气体密封装置。

背景技术

气体密封装置主要用于保持设备外壳保护气(一般为氮气)的压力稳定，以避免设备内危险介质(易燃、助燃、易爆、有毒、高温等)的泄漏风险等，并确保设备安全运行，是特别适用于煤气、氧气等运行设备(加压机、透平机、氧枪等)的气体密封保护系统。

设备的氮封主要依靠气体压力进行密封,与一般的气体用户不同,会因为设备的老化、检修、更换而发生极大的变化,会因设备的各种不利工况或变工况环境而发生极大的变化。当设备自身的密封条件较好时,氮封的耗量较少,当设备自身的密封条件较差时,氮封的耗量较多。

一般情况下,大部分的设备氮封气源为低压气体,低压气体自外部接入,有的设备氮封还需要对低压气体调压,但随着设备老化等问题的出现,设备氮封的气体耗量增多,作用于设备氮封有效点处的气体压力已无法满足密封要求,需要提高氮封气源压力,或更换氮封装置。

因更换氮封装置造价较高,随着设备老化等问题的加剧,无法从根本上解决设备的氮封问题,一般采取提高氮封气源压力的方式,将氮封气源改为中压气体甚至高压气体。需在气体管路上设调压阀组,但因此又带来更多问题,有的设备处于变工况的环境中,虽然氮封压力要求较稳定,但是氮封耗量波动较大,调压存在一定的调节滞后,造成氮封用点处的压力波动,影响安全生产,还有当更换新设备后,有的设备氮封耗量极少,中、高压气体气源上的调压阀组失效,造成氮封用点处的压力过大,易损坏设备,影响安全生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述技术不足，提出一种改进型气体密封装置，解决现有技术中由于设备管道老化导致设备密封性下降，使得氮封消耗量相较于设计时增加，更换为中高压气体气源时容易导致设备损坏的技术问题。

为了达到上述技术目的，本实用新型实施例提供了一种改进型气体密封装置，该一种改进型气体密封装置包括：多个气体输入部、气体缓冲部以及多个气体输出部，气体缓冲部包括气体缓冲室以及与气体缓冲室连接的温度计量装置以及缓冲室压力计量装置；每个气体输入部包括进气管路以及沿气流方向依次设置在进气管路上的进气手动阀门、进气调压阀组以及进气快速切断阀，进气快速切断阀与缓冲室压力计量装置电连接，多个进气管路的进气端分别连通不同压力的外部气源，其出气端共同连通气体缓冲室；每个气体输出部包括出气管路以及沿气流方向依次设置在出气管路上的出气手动阀门、出气调压阀组、出气压力计量装置以及出气快速切断阀，出气压力计量装置分别与出气调压阀组以及出气快速切断阀电连接，多个出气管路的进气端共同连通气体缓冲室，其出气端分别连通不同的外部用气设备。

与现有技术相比，本改进型气体密封装置连通三种不同压力的气源，根据用气设备的实际需求不同，调控不同气源的开启状态，使得气体缓冲室内的气压保持在一个合理的范围内，从而确保各个用气设备的密封状态稳定，避免了由于压力波动导致的密封失效或是损坏设备的情况出现。

附图说明

图1是本实用新型提供的一种改进型气体密封装置一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参见图1，本改进型气体密封装置包括：气体输入部1、气体缓冲部2以及气体输出部3。外部气源通过气体输入部1输入到气体缓冲部2中，经过气体缓冲部2缓冲压力之后，再通过气体输出部3输入到各个用气设备中。

在本实施例中，气体输入部1共有三个，进气端分别连通三个压力不同的外部气源。其中压力最小的为低压气源A，低压气源A的压力大小为本改进型气体密封装置根据预设工况设计的压力大小，即复合在密封良好的条件下，单独的低压气源A就能够满足所需要求。在低压气源A的压力基础上，上浮合适的大小得到中压气源B和高压气源C，例如中压气源B的压力可以为1.5倍的低压气源A，高压气源C的压力为2倍的低压气源A。在其他实施例中，还可以进一步增加气体输入部1的数量，同时配以更高压力的外部气源，以获得更大的气压调控范围。

气体输入部1的出气端连通气体缓冲部2，气体缓冲部2用于对各个气体输入部1输入的不同压力大小的气体进行缓冲，使其调整到合适的范围内。气体输出部3的进气端连通气体缓冲部2，出气端连通用气设备。在实际使用时，根据实际的使用场景不同，根据用气设备的实际数量与类型，气体输出部3对应设置。

每个气体输入部1包括进气管路11以及沿气流方向依次设置在进气管路11上的进气手动阀门12、进气调压阀组13、进气快速切断阀14以及逆止阀15。其中进气手动阀门12用于控制进气管路11的开闭状态；进气调压阀组13用于控制进气管路11的开启大小从而控制气体的流量；进气快速切断阀14用于在紧急情况下快速关闭进气管路11，阻断气体向气体缓冲部2内输入；而逆止阀15则避免了气体缓冲部2中的气体回流到进气管路11内。

进气调压阀组13包括第一进气调压管路手动阀门131、进气压力调节阀132、第二进气调压管路手动阀门133以及进气旁通管路手动阀门134。其中第一进气调压管路手动阀门131、进气压力调节阀132以及第二进气调压管路手动阀门133沿气流方向依次串联设置在进气管路11的主干路上，在上述三个阀门一旁并联有一个旁路管路，进气旁通管路手动阀门134设置在该旁路管路上，与第一进气调压管路手动阀门131、进气压力调节阀132以及第二进气调压管路手动阀门133并联连接。

在正常工作时，第一进气调压管路手动阀门131和第二进气调压管路手动阀门133打开，进气压力调节阀132根据实际情况开启一定的程度，以控制气流的流量，进气旁通管路手动阀门134关闭。气流依次通过第一进气调压管路手动阀门131、进气压力调节阀132、第二进气调压管路手动阀门133进入到气体缓冲部2中。

当进气压力调节阀132需要进行检修时，第一进气调压管路手动阀门131和第二进气调压管路手动阀门133关闭，进气旁通管路手动阀门134开启，气流暂时通过进气旁通管路手动阀门134进入到气体缓冲部2中。

气体缓冲部2包括气体缓冲室21、温度计量装置22以及缓冲室压力计量装置23。气体缓冲室21为一个压力容器，内部有一缓冲腔，各个进气管路11的出气端连通缓冲腔，从各个气体输入部1输入的不同压力等级的气体在缓冲腔内混合调整至合适的压力大小。温度计量装置22以及缓冲室压力计量装置23与气体缓冲室21连接，用于测量气体缓冲室21内部的温度和压强数据。缓冲室压力计量装置23还与各个气体输入部1上的进气压力调节阀132和进气快速切断阀14电性连接，根据测量的数据来控制进气压力调节阀132和进气快速切断阀14的开启状态。同时温度计量装置22以及缓冲室压力计量装置23还与外部的控制中心(未图示)电信号联锁，当检测到数据异常时及时将信息传输到控制中心，并进行报警，通知技术人员及时进行检修。因此温度计量装置22以及缓冲室压力计量装置23需要具备远传功能。

温度计量装置22包括远传变送器以实现测温远传功能，在本实施例中，温度计量装置22采用麦科仪(北京)科技有限公司出品的TD-6111系列温度传感器，该系列温度变送器可以远传给控制仪表或TT系列温度变送器，TT温度变送器将温度信号按一定的温度范围成比例地转换为DC0V～10V或4mA～20mA信号。

缓冲室压力计量装置23与温度计量装置22类似，也包括远传变送器以实现测压远传功能，在本实施例中，缓冲室压力计量装置23采用上海蒙晖机电科技有限公司出品的MH3051远传压力变送器,MH3051远传压力变送器由MH3051DP/GP压力变送器和远传密封装置组成，可以用来进行压力、液位的测量，它还可与HART手操器相互通讯并通过它进行设定监控。MH3051 DP/GP压力变送器用于测量流体、气体或蒸汽的液位、流量和有压力，然后将其转变成4～20mADC信号输出。

由于本装置的核心在与保持气体缓冲室21内的气压稳定，为了获取更准确的气体缓冲室21内的气压数据，在本实施例中，气体缓冲室21上设置的缓冲室压力计量装置23至少为两个。在工作时只有当各个缓冲室压力计量装置23产生的测压远传信号有两个或两个以上一致时(精度2.5级)，才判定有效，以避免由于缓冲室压力计量装置23出现故障导致的测量不准确。当各个缓冲室压力计量装置23产生的测压远传信号相互之间完全不一致时，进行事故报警，通知技术人员到现场检修或者更换缓冲室压力计量装置23。

气体输出部3包括出气管路31以及沿气流方向依次设置在出气管路31上的出气手动阀门32、出气调压阀组33、出气压力计量装置34、出气快速切断阀35以及第二出气手动阀门36。出气管路31的进气端连通缓冲腔，出气端连通用气设备，气体缓冲室21内的气体通过出气管路31输入到用气设备内。

其中出气手动阀门32和第二出气手动阀门36分别设置于出气管路31的两端，出气手动阀门32靠近气体缓冲室21，而第二出气手动阀门36靠近用气设备，两者都是用于控制出气管路31的开闭。

出气调压阀组33用于控制出气管路31的开启大小从而控制气体的流量。与进气调压阀组13结构类似，包括第一出气调压管路手动阀门331、出气压力调节阀332、第二出气调压管路手动阀门333以及出气旁通管路手动阀门334。第一出气调压管路手动阀门、出气压力调节阀以及第二出气调压管路手动阀门沿气流方向依次串联设置在出气管路31的主干路上，在上述三个阀门一旁并联有一个旁路管路，出气旁通管路手动阀门334设置在该旁路管路上，与第一出气调压管路手动阀门331、出气压力调节阀332以及第二出气调压管路手动阀门333并联连接。

同样地，在正常工作时，第一出气调压管路手动阀门331和第二出气调压管路手动阀门333打开，出气压力调节阀332根据实际情况开启一定的程度，以控制气流的流量，出气旁通管路手动阀门334关闭。气流依次通过第一出气调压管路手动阀门331、出气压力调节阀332、第二出气调压管路手动阀门333进入到用气设备中。

当出气压力调节阀332需要进行检修时，第一出气调压管路手动阀门331和第二出气调压管路手动阀门333关闭，出气旁通管路手动阀门334开启，气流暂时通过出气旁通管路手动阀门334进入到用气设备中。

出气压力计量装置34分别与出气压力调节阀332以及出气快速切断阀35电信号联锁，其测量出气管路31内部的压力之后，根据测量数值来调整出气压力调节阀332的开启大小。当压力过大时控制出气快速切断阀35关闭，阻断气体向用气设备内输入以保护用气设备。同时出气压力计量装置34还与控制中心连接，当检测到数据异常时及时将信息传输到控制中心，并进行报警，通知技术人员及时进行检修。因此出气压力计量装置34与缓冲室压力计量装置23功能类似，可以采用同样的设备进行使用。

令气体缓冲室21内的实际压力为P，所需的工作压力范围在P1～P2之间(P1＜P2)，即只要满足P1≤P≤P2便能够确保安全生产。并且P1与P2的数值不是一个定值，是根据实际情况在不断变化的。

情况1：在本装置使用初期，其实际工作状况与设计时的理论工况相同，即低压气源A的压力PA在P1～P2之间，此时只需要关闭连通中压气源B以及高压气源C的气体输入部1上的进气快速切断阀14，并将连通低压气源A的气体输入部1上的进气压力调节阀132开启至最大，依靠低压气源A单独进行供气便能够确保安全生产。

情况2：当用气设备减少时，使得气体缓冲室21内的工作压力范围降低，即此时PA＞P2。此时随着低压气源A的通入，气体缓冲室21内的压力P会逐渐上升。当缓冲室压力计量装置23检测到气体缓冲室21内的压力P接近P2时，例如当P＝90％P2时，缓冲室压力计量装置23依靠远传变送器控制进气压力调节阀132逐渐关小，减少低压气源A的通入量，使得气体缓冲室21内的压力P不超过P2。依靠进气压力调节阀132的动态调节来控制P保持在P1～P2之间，从而确保安全生产。

情况3：当用气设备在情况1的条件下使用一段时间之后，随着设备的老化，会突然出现裂缝、漏点等破损从而降低了密封性，导致用气设备内的气封气体消耗量突然增大，使得气体缓冲室21内的工作压力范围会瞬时突然增大，导致此时PA＜P1，并且技术人员并不能及时知晓这一情况，无法及时更换中压气源B。气体缓冲室21内的压力P会逐渐下降，当缓冲室压力计量装置23检测到气体缓冲室21内的压力P接近P1时，例如当P＝110％P1时，由于此时连通低压气源A的气体输入部1上的进气压力调节阀132已经开至最大，无继续调整的空间了。缓冲室压力计量装置23依靠远传变送器控制连通中压气源B的气体输入部1上的进气快速切断阀14开启，向气体缓冲室21内的补充输入中压气体，使得气体缓冲室21内的压力P回升。当气体缓冲室21内的压力P接近P2时，例如当P＝90％P2时，缓冲室压力计量装置23依靠远传变送器控制连通中压气源B的气体输入部1上的进气快速切断阀14关闭，避免气体缓冲室21内的压力P超过P2。通过控制连通中压气源B的气体输入部1上的进气快速切断阀14的间歇开启和关闭，间歇性的补充中压气体，从而维持气体缓冲室21内的压力P处于P1～P2之间，从而确保安全生产。

情况4：当用气设备增加，或是技术人员知晓了现有的用气设备由于密封性下降导致用气量增加，从而知晓了气体缓冲室21内工作压力范围相较于情况1出现了上升，即此时PA≤P1≤PB≤P2。技术人员关闭连通低压气源A以及高压气源C的气体输入部1上的进气快速切断阀14，并将连通中压气源B的气体输入部1上的进气压力调节阀132开至最大，依靠中压气源B单独进行供气便能够确保安全生产。

情况5：当用气设备在情况4的条件下使用一段时间之后，随着设备的进一步老化，会突然出现新的裂缝、漏点等破损从而进一步降低了其密封性，用气设备内的气封气体消耗量突然增大，使得气体缓冲室21内的工作压力范围会瞬时内突然增大，导致此时PB＜P1，并且技术人员并不能及时知晓这一情况，无法及时更换高压气源C。与情况3类似的，通过控制连通高压气源C的气体输入部1上的进气快速切断阀14的间歇开启和关闭，间隔性的补充高压气体，从而维持气体缓冲室21内的压力P处于P1～P2之间，从而确保安全生产。

情况6：当用气设备进一步增加，或是现有的用气设备密封性进一步下降，导致气体缓冲室21内工作压力范围继续上升，此时PB≤P1≤PC≤P2。与情况4类似的，技术人员通过关闭连通低压气源A以及中压气源B的气体输入部1上的进气快速切断阀14，并将连通高压气源C的气体输入部1上的进气压力调节阀132开至最大，依靠高压气源C单独进行供气便能够确保安全生产。

实施本实用新型实施例，具有如下有益效果：本改进型气体密封装置连通三种不同压力等级的气源，根据用气设备的实际需求不同，调控不同气源的开启状态，使得气体缓冲室内的气压保持在一个合理的范围内，从而确保各个用气设备的密封状态稳定，避免了由于压力波动导致的密封失效或是损坏设备的情况出现。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，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 (8)

1.一种改进型气体密封装置，其特征在于，其包括：多个气体输入部、气体缓冲部以及多个气体输出部，

所述气体缓冲部包括气体缓冲室以及与所述气体缓冲室连接的温度计量装置以及缓冲室压力计量装置；

每个所述气体输入部包括进气管路以及沿气流方向依次设置在所述进气管路上的进气手动阀门、进气调压阀组以及进气快速切断阀，所述进气快速切断阀与所述缓冲室压力计量装置电连接，多个所述进气管路的进气端分别连通不同压力的外部气源，其出气端共同连通所述气体缓冲室；

每个所述气体输出部包括出气管路以及沿气流方向依次设置在所述出气管路上的出气手动阀门、出气调压阀组、出气压力计量装置以及出气快速切断阀，所述出气压力计量装置分别与所述出气调压阀组以及所述出气快速切断阀电连接，多个所述出气管路的进气端共同连通所述气体缓冲室，其出气端分别连通不同的外部用气设备。

2.根据权利要求1所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述气体输入部还包括设置于所述进气管路上且位于所述进气快速切断阀与所述气体缓冲室之间的逆止阀。

3.根据权利要求2所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述进气调压阀组包括第一进气调压管路手动阀门、进气压力调节阀、第二进气调压管路手动阀门以及进气旁通管路手动阀门，所述第一进气调压管路手动阀门、所述进气压力调节阀以及所述第二进气调压管路手动阀门沿气体运动方向依次串联连接，所述进气旁通管路手动阀门与所述第一进气调压管路手动阀门、所述进气压力调节阀以及所述第二进气调压管路手动阀门并联连接。

4.根据权利要求3所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述缓冲室压力计量装置与所述进气压力调节阀电连接。

5.根据权利要求1所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述缓冲室压力计量装置至少有两个。

6.根据权利要求1所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述出气调压阀组包括第一出气调压管路手动阀门、出气压力调节阀、第二出气调压管路手动阀门以及出气旁通管路手动阀门，所述第一出气调压管路手动阀门、所述出气压力调节阀以及所述第二出气调压管路手动阀门沿气体运动方向依次串联连接，所述出气旁通管路手动阀门与所述第一出气调压管路手动阀门、所述出气压力调节阀以及所述第二出气调压管路手动阀门并联连接。

7.根据权利要求6所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述出气压力计量装置与所述出气压力调节阀电连接。

8.根据权利要求1所述的一种改进型气体密封装置，其特征在于，所述改进型气体密封装置还包括控制中心，所述温度计量装置、所述缓冲室压力计量装置以及所述出气压力计量装置分别与所述控制中心电连接。

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