CN213595066U

CN213595066U - 大型储运箱气体置换及检测装置

Info

Publication number: CN213595066U
Application number: CN202021860087.7U
Authority: CN
Inventors: 丁天友; 王晓维; 熬春阳; 谭志波; 谢兵; 何金龙; 晏千; 杜惠
Original assignee: Hubei Space Long March Equipment Co ltd
Current assignee: Hubei Space Long March Equipment Co ltd
Priority date: 2020-08-31
Filing date: 2020-08-31
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2030-08-31

Abstract

本实用新型涉及一种大型储运箱气体置换及检测装置，该装置将抽气管路、充气管路、检测管路集成在柜体内部，柜体上的抽气接口、充气接口、检测接口通过连接管分别与大型储运箱两端的抽气口、充气口、测试口相连，通过柜体上的操作面板可手动或者借助PLC控制器自动进行箱体内部气体的置换和检测操作。该套设备具有操作简单、占地小、可随车保障运输、气体置换效率高、效果好等优点，所有零部件均为成熟产品，采购、装配、使用、维护成本较低。

Description

大型储运箱气体置换及检测装置

技术领域

本实用新型涉及包装及机械技术领域，具体涉及一种大型储运箱气体置换及检测装置。

背景技术

随着社会的发展，大宗货物的运输要求越来越高，从原来的防雨淋、防日晒、保温等常规需求逐渐升级到密封、充保护气等特殊要求，为此我公司研发了相应的储运箱产品，具体参见中国专利CN210365247U。该储运箱能够完成货物的恒温、密封运输，通过设置在箱体上的气体交换口，还可以向箱体内部充保护气，保证货物在运输过程中不变质。此前我们没有专门的设备对箱体内的气体进行高效、快速的置换或填充并进行检测，实际操作时一般先将真空泵连接到气体交换口上将箱体内部的空气抽出，然后再将气瓶连接到同一个气体交换口上进行充气。这种操作存在几个问题：一是需要两套设备(抽气和充气)并且分开先后操作，耗时长且智能化、自动化程度不高；二是抽气和充气通过同一个气体交换口进行，对于大型储运箱(尤其是集装箱)而言效率较低，而且很难保证巨大的箱体内部气体压力、成分在短时间内均匀一致，离气体交换口越远的地方空气越难被抽走，同时新鲜气体越难扩散过去，往往需要反复抽气、充气数次才能满足要求；三是无法方便快速的对箱内气体成分及压力进行检测。

检索发现，市场上已经公开了一些充气装置，如中国专利CN205605393U提供了一种集装箱运输车充气袋的充气装置，该装置设计有电力驱动和人力驱动两种充气模式，但是只能进行充气操作并不能进行抽气操作，不仅功能较为单一而且自动化、智能化水平也较低，只能用于小型设备充气，不能满足大型储运箱的气体置换要求。

实用新型内容

为此本实用新型提供一种专门用于大型储运箱的气体置换及检测装置，该装置具有体积紧凑、占地小、移动性强、操作简单、自动化程度高等优点，借助该套设备可以快速完成大型储运箱(如集装箱)的气体置换及气体补充、检测作业任务。为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种大型储运箱气体置换及检测装置，该装置包括柜体、真空泵、压力变送器、智能数显压力表、气体针型阀、氧电极、氮气分析仪、气瓶、PLC控制器。其中柜体为设备主体，其他零部件安装固定在柜体内部。所述真空泵一端与排气管相连，另一端与抽气管相连；所述气瓶通过电磁减压阀与充气管相连，所述智能数显压力表、氮气分析仪与测试管相连；在智能数显压力表与测试管之间设置有压力变送器，在氮气分析仪与测试管之间设置有气体针型阀和氧电极；所述真空泵、压力变送器、智能数显压力表、氧电极、氮气分析仪、电磁减压阀与PLC控制器电连接。

进一步的，抽气管、充气管、测试管通过不同的连接管分别与大型储运箱上的抽气口、充气口、测试口相连。

进一步的，所述抽气口、充气口、测试口分别位于大型储运箱长度方向上的两端，其中抽气口与充气口异侧。

更进一步的，大型储运箱上抽气口的数量为2个，中部平行设置或者上下交错设置；柜体上对应设置有2个抽气接口。设置两个抽气(接)口一方面能够利用一套设备对同一个大型储运箱进行抽气操作，也可以同时对两个大型储运箱进行抽气操作，以便提高工作效率；另一方面还能作为备份接口，更加保险。

进一步的，在充气管上还设置有用于受控打开或关闭管路的双向电磁阀，该双向电磁阀与PLC控制器电连接并由其控制。

进一步的，在测试管上并排连接有两个智能数显压力表，其中一个智能数显压力表与测试管之间设置有压力变送器，另一个智能数显压力表与测试管之间设置有双向电磁阀和压力变送器，该双向电磁阀、压力变送器与PLC控制器电连接并由其控制。设计两个智能数显压力表一方面起到双重保险，另外一方面还提高了整套设备的智能化和自动化水平。

进一步的，在测试管与气体针型阀之间同样设置有双向电磁阀，该双向电磁阀与PLC控制器电连接并由其控制。

进一步的，在柜体底部设置有两个万向脚轮和两个定向脚轮，便于整套设备灵活移动。

进一步的，所述柜体分为上中下三层。上层设置有操作面板，智能数显压力表、氮气分析仪、电磁阀、真空泵、电源的显示屏、状态指示灯或控制开关集成在操作面板上；中层为储藏格，存放有连接管、抽气管、排气管、充气管、测试管等；下层为设备舱，存放有真空泵、连接管路和电路、电磁阀组等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果主要体现在以下几个方面：(1)对大型储运箱及配套的气体置换装置进行了改进升级，实现了设备的集成化、自动化、智能化、多功能化、便携移动化；(2)充气和抽气以及检测集成在一个小巧、紧凑的柜体内，这两个操作可同时进行或者分开先后进行，可手动控制也可自动控制；(3)操作简单，占地小，可随车保障运输，气体置换效率高、效果好；(4)所有零部件均为成熟的产品，采购、装配、使用、维护成本较低。

附图说明

图1为柜体的立体示意图；

图2为操作面板的示意图；

图3为柜体背部接口示意图；

图4为柜体左侧面内部结构示意图；

图5为该装置局部连接示意图；

图6为大型储运箱两侧端面示意图；

图7为该装置工作状态示意图。

其中各编号含义如下：柜体1、真空泵2、压力变送器3、智能数显压力表4、气体针型阀5、氧电极6、氮气分析仪7、气瓶8、排气管9、抽气管10、电磁减压阀11、充气管12、测试管13、连接管14、抽气口15、充气口16、测试口17、双向电磁阀18、万向脚轮19、定向脚轮20、操作面板21，大型储运箱22。

具体实施方式

为使本领域普通技术人员充分理解本实用新型的技术方案，以下结合具体实施例和附图进行进一步说明。

该大型储运箱及配套的气体置换、检测装置如图1-7所示，主体为大型储运箱和柜体。在储运箱的后端面上分别设置有测试口(1个)和抽气口(2个)，在储运箱的前端面上设置有充气口(至少1个)，各个接口部位设置有密封圈和单向阀，保证了箱体内部的密封性。箱体上的测试口、抽气口、充气口可以通过若干根连接管与柜体背面的调试接口、抽气口、充氮口(充气口)相连，进而与柜体内部的测试管、抽气管、排气管(排气口)、充气管相连，最终实现各个管路的连通。

所述柜体正面分为上中下三层，上层集成了操作面板，中层存放了各种管路，下层存放布置了真空泵、电磁阀组、气瓶、各类传感器(如压力变送器、氧电极、氮气分析仪)等。柜体底部还设计有万向脚轮和定向脚轮，能够方便的移动。

该套设备使用前需连接好管线，过程如下：

抽气管路的连接：用一根连接管将大型储运箱上的任意一个抽气口与柜体背面的任意一个抽气口连接起来，然后再取一根连接管接在柜体背面上的排气口上，这样就完成了“箱体内部气体-箱体表面抽气口-连接管-柜体抽气口-抽气管-真空泵-排气管-连接管-外界大气”完整的气体通道。

充气管路的连接：用一根连接管将大型储运箱上的充气口与柜体背面的充氮口(内部备用气瓶供气)或氮气源接口(外部气瓶供气)连接起来即可。气瓶内的气体经电磁减压阀、充气管、双向电磁阀、柜体上的充氮口或氮气源接口、连接管、箱体上的充气口进入大型储运箱内部。

测试管路的连接：用一根连接管将大型储运箱上的测试口与柜体背面的调试接口连接起来。大型储运箱内部的气体经连接管进入柜体内部的测试管，依次进入两条并列、由压力变送器和智能数显压力表(SWP-C90)组成的压力检测装置(其中一条管线在压力变送器前还额外设置有双向电磁阀)，测得箱内气体压力后在操作面板上即时显示出来。测试管中的气体同时还能经过另一条氮气检测管线，依次经过双向电磁阀、气体针型阀(带刻度、精密型)、氧电极、氮气分析仪，测得箱内氮气含量后在操作面板上即时显示出来。所有的电磁阀、传感器(如智能数显压力表、氮气分析仪)以及真空泵等都通过导线与PLC控制器(西门子等厂家产品)电连接并由其控制，外界电源、内置或车载蓄电池与各个用电设备相连并为其供电。

利用该套设备能够先后或同时实现大型储运箱内抽排空气、充入氮气等气体置换操作，还能同步自动控制、检测箱体内的氮气纯度及压力。具体流程如下：首先校准氮气分析仪(测量范围：70％-99.99％；精度：98-99.99±0.03％N₂)，方法是开机稳定3分钟后分别将测试管路接外界大气和纯氮气(充气气源)，将氮气分析仪的旋钮转至校准档，观察测试结果是否为79％(空气中氮含量)和气源标称值。手动模式下(提前将操作面板上的控制开关打到“手动”)打开“抽真空”开关，真空泵运行指示灯亮；当箱体内压力低于“压力下下限”时，压力表反馈数据给PLC控制器，PLC控制器发出指令使真空泵停止运行；打开“充氮气”开关向箱体内充入氮气，当箱体内压力高于“压力上上限”时，压力表反馈数据给PLC控制器，PLC控制器发出指令给电磁阀切断充气管路停止充气；箱体内氮气纯度和压力双双达到指标要求时，“达标指示”灯点亮提示完成，停止手动抽真空与充氮气操作。

自动模式下(提前将操作面板上的控制开关打到“自动”状态)，按下“启动”按钮后“自动运行”指示灯点亮。整个自动运行过程中无需人工干预，PLC控制器和各个传感器共同配合，自动完成箱体内的抽气、充气及压力、氮气纯度测试、调整，直到达标后自动停下来，同时点亮“达标指示”灯以提示完成。期间若按下“停止”或“急停”按钮时，自动运行停止，指示灯熄灭。在自动方式末尾的压力精细调整阶段，由于充气、抽气时箱体内气体有一个平衡稳定过程，所以“达标指示”灯会亮一会儿、灭一会儿，经过短暂几分钟就会稳定下来。

智能数显压力表及压力控制限划分情况如下：

Claims

1.一种大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于该装置包括柜体、真空泵、压力变送器、智能数显压力表、气体针型阀、氧电极、氮气分析仪、气瓶、PLC控制器；其中柜体为设备主体，其他零部件安装固定在柜体内部；所述真空泵一端与排气管相连，另一端与抽气管相连；所述气瓶通过电磁减压阀与充气管相连，所述智能数显压力表、氮气分析仪与测试管相连；在智能数显压力表与测试管之间设置有压力变送器，在氮气分析仪与测试管之间设置有气体针型阀和氧电极；所述真空泵、压力变送器、智能数显压力表、氧电极、氮气分析仪、电磁减压阀与PLC控制器电连接。

2.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：抽气管、充气管、测试管通过不同的连接管分别与大型储运箱上的抽气口、充气口、测试口相连。

3.如权利要求2所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：所述抽气口、充气口、测试口分别位于大型储运箱长度方向上的两端，其中抽气口与充气口异侧。

4.如权利要求2或3所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：大型储运箱上抽气口的数量为2个，中部平行设置或者上下交错设置；柜体上对应设置有2个抽气接口。

5.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：在充气管上还设置有用于打开或关闭管路的双向电磁阀，所述双向电磁阀与PLC控制器电连接并由其控制。

6.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：在测试管上并排连接有两个智能数显压力表，其中一个智能数显压力表与测试管之间设置有压力变送器，另一个智能数显压力表与测试管之间设置有双向电磁阀和压力变送器，所述双向电磁阀、压力变送器均与PLC控制器电连接并由其控制。

7.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：在测试管与气体针型阀之间设置有双向电磁阀，所述双向电磁阀与PLC控制器电连接并由其控制。

8.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：在柜体底部设置有两个万向脚轮和两个定向脚轮。

9.如权利要求1所述的大型储运箱气体置换及检测装置，其特征在于：所述柜体分为上、中、下三层，上层设置有操作面板，智能数显压力表、氮气分析仪、电磁阀、真空泵、电源的显示屏、状态指示灯或控制开关集成在操作面板上；中层为储藏格，存放有包括连接管、抽气管、排气管、充气管、测试管在内的管线；下层为设备舱，存放有包括真空泵、连接管路和电路、电磁阀组在内的零部件。