CN213930395U - 一种充氮系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种充氮系统，包括：具有第一侧和与第一侧相对的第二侧的密封腔，包括第一端和第二端的可膨胀氮气软管，充气接口，以及设置在密封腔上的氮气置换接口，其中，第二端封闭并且设置在密封腔的第二侧处，可膨胀氮气软管从密封腔的第一侧以呈多个连通的U型弯折管路的方式延伸至密封腔的第二侧。通过在冲氮系统内部放置可膨胀氮气软管，利用可变形的可膨胀氮气软管布置在待保养容器内，达到填充容器的目的，减少氮气置换量，极大的提高充氮效率和充氮纯度，大幅减少氮气的消耗量。

Description

一种充氮系统

技术领域

本实用新型涉及一种充氮系统。

背景技术

氮气，化学式为N₂，通常状况下是一种无色无味的气体，氮气占大气总量的78.08％(体积分数)，是空气的主要成份之一。氮气与空气密度相近，氮气密度为1.25kg/m³，空气的密度约为1.29kg/m³。由于气体分子的扩散作用，氮气容易与空气混合，导致氮气的纯度很难提高，需要消耗大量的氮气，置换时间较长。当需要用纯氮气来保护设备不受空气氧化时，就需要采用多次充排氮气的方式来增加设备内氮气的纯度，以达到纯度要求。

实用新型内容

本实用新型公开一种充氮系统，以解决常规充氮技术氮气置换量大，容器内氮气难达到规定纯度的问题，并且通过使用该充氮系统极大的提高充氮效率，大幅减少氮气的消耗量。

为了解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

一种充氮系统，包括：具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的密封腔，包括第一端和第二端的可膨胀氮气软管，设置在所述密封腔的第一侧处的充气接口，以及设置在所述密封腔上的氮气置换接口，其中，所述第二端封闭并且设置在密封腔的第二侧处，所述可膨胀氮气软管从所述密封腔的第一侧以呈多个连通的U型弯折管路的方式延伸至所述密封腔的第二侧。

可选地，所述充气接口与所述可膨胀氮气软管的第一端连通。

可选地，所述充气接口配置为当密封腔内氮气纯度小于预定值时，通过所述充气接口向所述可膨胀氮气软管内充入氮气。

可选地，所述密封腔还包括上侧和与所述上侧相对的下侧，所述充氮系统还包括设置在所述密封腔的上侧的多个软管固定支架，每个所述软管固定支架固定延伸至所述密封腔的上侧处的其中一个U形弯折管路。

可选地，所述软管固定支架包括以悬挂的方式固定所述可膨胀氮气软管的挂钩。

在一个实施方式中，软管固定支架可根据容器的形状特点进行设置，确保可膨胀氮气软管充满氮气后能最大限度挤占容器内的空气空间。

可选地，基于所述可膨胀氮气软管的尺寸和充气参数调整所述可膨胀氮气软管的数量以及所述挂钩的间距和数量，确保充入氮气后的所述可膨胀氮气软管充满所述密封腔。

可选地，所述充氮系统包括一个或多个并列设置的可膨胀氮气软管。

可选地，所述充氮系统包括一个可膨胀氮气软管，当向所述可膨胀氮气软管内充入氮气后，膨胀后的可膨胀氮气软管充满所述密封腔。

可选地，所述充氮系统包括至少两个可膨胀氮气软管，并且该至少两个可膨胀氮气软管平行并列设置且彼此间隔开，确保充入氮气后的所述可膨胀氮气软管充满所述密封腔。例如，可膨胀氮气软管的数量可以是2，3，4，5，6，7，8，9等，可膨胀氮气软管的数量以及可膨胀氮气软管之间的间隔根据可膨胀氮气软管的尺寸和充气参数来确定，确保膨胀后的可膨胀氮气软管充满所述密封腔。

可选地，还包括用于容纳并固定所述可膨胀氮气软管的导向部件，所述导向部件的形状与所述可膨胀氮气软管的形状一致。

可选地，所述导向部件的内径大于膨胀状态下的可膨胀氮气软管的外径。

可选地，所述氮气置换接口设置在所述密封腔的第一侧上，配置为当所述可膨胀氮气软管膨胀后将受挤压的空气通过所述氮气置换接口排出；以及将受挤压的空气通过所述氮气置换接口排出后通过所述氮气置换接口向所述密封腔内充入氮气。

可选地，所述充气接口还配置为当氮气纯度达到预定值后，将所述可膨胀氮气软管内充入的氮气排出。

可选地，所述密封腔为待充氮保养的密封容器；所述充气接口和所述氮气置换接口设置在所述密封容器上且均设置有阀门。

在本实用新型中，可膨胀氮气软管内部所充的气体是氮气，可膨胀氮气软管如有轻微泄漏，也不会影响到整个容器内的氮气纯度。

本实用新型采用的技术方案能够达到以下有益效果：

1)通过在冲氮系统内部放置可膨胀氮气软管，利用可变形的可膨胀氮气软管布置在待保养容器内，达到填充容器的目的，减少氮气置换量，极大的提高充氮效率和充氮纯度，大幅减少氮气的消耗量。

2)可膨胀氮气软管方便布置，可膨胀氮气软管充满氮气能最大限度挤占容器内的空气空间，同时也减少了容器内气体杂质的空间，比如水蒸气、有害气体等。用可膨胀氮气软管在容器内合理布置，最大限度挤占容器内的空气空间，氮气置换的时间和氮气量大幅减少。

3)可膨胀氮气软管内部所充的气体是氮气。软管如有轻微泄漏，也不会影响到整个容器内的氮气纯度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型的充氮系统的示意图。

附图标记说明：

1 密封腔

2 可膨胀氮气软管

3 充气接口

4 氮气置换接口

5 软管固定支架

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下结合附图，详细说明本实用新型各个实施例公开的技术方案。

参考图1，图1为根据本实用新型的充氮系统的示意图，本实用新型所述的充氮系统，包括：具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的密封腔1，包括第一端和第二端的可膨胀氮气软管2，设置在所述密封腔1的第一侧处的充气接口3，以及设置在所述密封腔1上的氮气置换接口4，其中，所述第二端封闭并且设置在密封腔1的第二侧处，所述可膨胀氮气软管2从所述密封腔1的第一侧以呈多个连通的U型弯折管路的方式延伸至所述密封腔1的第二侧。

在一个实施例中，所述充气接口3与所述可膨胀氮气软管2的第一端连通。

作为一种实施方式，充气接口3穿设在密封腔1的第一侧上。

在另一实施例中，可膨胀氮气软管2穿过密封腔1的第一侧，并且与设置在密封腔1的第一侧外的充气接口连通。

在另一实施例中，所述密封腔1还包括上侧和与所述上侧相对的下侧，所述充氮系统还包括设置在所述密封腔1的上侧的多个软管固定支架5，每个所述软管固定支架固定延伸至所述密封腔1的上侧处的其中一个U形弯折管路。即，软管固定支架的数量等于U形弯折管路的数量。

作为一种实施方式，所述软管固定支架5包括以悬挂的方式固定所述可膨胀氮气软管2的挂钩。即，挂钩的数量等于U形弯折管路的数量。可膨胀氮气软管2的每一个弯折点处对应一个悬挂其的挂钩。

在另一实施例中，基于所述可膨胀氮气软管2的尺寸和充气参数调整所述可膨胀氮气软管2的数量以及所述挂钩的间距和数量，确保充入氮气后的所述可膨胀氮气软管2充满所述密封腔1。

其中，在布置可膨胀氮气软管2之前，可以预先测量可膨胀氮气软管未充气状态下的尺寸以及可膨胀氮气软管的膨胀系数，由此计算如果使膨胀的可膨胀氮气软管充满密封腔的整个空间所需的可膨胀氮气软管的数量以及可膨胀氮气软管之间的间隔。

在一个实施例中，所述充氮系统包括一个可膨胀氮气软管2。

在另一实施例中，所述充氮系统包括两个并列设置且彼此间隔开的可膨胀氮气软管2，并且在充入氮气后，两个可膨胀氮气软管充满密封腔1。

在又一个实施例中，所述充氮系统包括三个并列设置且彼此间隔开的可膨胀氮气软管2，并且在充入氮气后，两个可膨胀氮气软管充满密封腔1。

作为可选的实施方案，可膨胀氮气软管的数量可以是3，4，5，6，7，8，9等，可膨胀氮气软管的数量以及可膨胀氮气软管之间的间隔根据可膨胀氮气软管的尺寸和充气参数来确定，确保膨胀后的可膨胀氮气软管充满所述密封腔。

在另一实施例中，还包括用于容纳并固定所述可膨胀氮气软管2的导向部件，所述导向部件的形状与所述可膨胀氮气软管2的形状一致。

在另一实施例中，所述导向部件的内径大于膨胀状态下的可膨胀氮气软管2的外径。

在另一实施例中，所述氮气置换接口4设置在所述密封腔1的第一侧上，配置为当所述可膨胀氮气软管2膨胀后将受挤压的空气通过所述氮气置换接口4排出。

在另一实施例中，所述密封腔1为待充氮保养的密封容器；所述充气接口3和所述氮气置换接口4设置在所述密封容器上且均设置有阀门。

接下来，描述该充氮系统的使用方法，操作方法包括：

(1)将需要充氮保养的容器1内清理干净，将软管固定支架5安装在容器1内。在可膨胀氮气软管2处于未充气的状态时悬挂在软管固定支架5的挂钩上，根据可膨胀氮气软管2的尺寸和充气参数调整挂钩间距，确保可膨胀氮气软管充满氮气能尽可能的充满容器的空间。

(2)在可膨胀氮气软管2外设置对应可膨胀氮气软管的导向部件，该导向部件容纳并固定所述可膨胀氮气软管2的导向部件，导向部件的形状与可膨胀氮气软管2的形状一致，避免软管在充气过程中在容器内摆动移位。导向部件可以为导向柱或导向环等。

(3)将容器1与外界相连的管口密封严密，只留下设置有阀门的充气接口3和设置有阀门的氮气置换接口4。

(4)通过软管充气接口3往可膨胀氮气软管2内充氮气。随着容器内可膨胀氮气软管2的膨胀，容器内的空气从氮气置换接口4排出，其所占的体积会越来越少。假设容器的容积为V_容器，充满氮气的可膨胀氮气软管的体积为V_软管，容器内空气所占的体积为V_空气，则V_空气＝V_容器-V_软管。当将容器内的空气置换成氮气时，需要置换的空气体积V_空气大幅减少，置换的时间和氮气量也大幅减少。

(5)通过氮气置换接口将容器内剩余的空子置换成氮气。具体操作方法如下：

通过氮气置换接口4向容器内充氮气到5bar，保持一段时间后，放空到1bar，根据道尔顿分压定律，这时候容器内空气含量为20％，再通过氮气置换接口4向容器内充氮气到5bar，保持一段时间后，放空到1bar，此时空气含量为4％。往复几次，设备内的空气减少，以便获得设备内所需的氮气纯度，充氮工作完成，获得其内充满氮气纯度在99.9％以上的容器。

在另一实施例中，待容器内的氮气纯度符合要求后，可继续从氮气置换接口充入氮气，同时将氮气软管气体排放干净。最后将软管充气接口和氮气置换接口严密封闭，充氮工作完成。

在一个实施例中，充氮系统可用于电厂的除氧器水箱的充氮保养。除氧器水箱的空间大，用常规的充压-排放的方式进行充氮，需要大量的氮气，且除氧器的死角较多。运用本充氮系统，通过往除氧器里合理布置可膨胀氮气软管，减少除氧器内空气的体积。只需对除氧器剩余空间的空气进行置换，即可保证整个除氧器内的氮气纯度，减少了氮气置换量，提高了充氮效率，确保设备充氮保养的效果。

在另一个实施例中，可膨胀氮气软管也可以用可膨胀正方体或者可膨胀球体代替，与容器的内部空间形状匹配，以最大限度的挤占容器的内部空间。

本实用新型上文实施例中重点描述的是各个实施例之间的不同，各个实施例之间不同的优化特征只要不矛盾，均可以组合形成更优的实施例，考虑到行文简洁，在此则不再赘述。

以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理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权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种充氮系统，其特征在于，包括：具有第一侧和与所述第一侧相对的第二侧的密封腔(1)，包括第一端和第二端的可膨胀氮气软管(2)，设置在所述密封腔(1)的第一侧处的充气接口(3)，以及设置在所述密封腔(1)上的氮气置换接口(4)，其中，所述第二端封闭并且设置在密封腔(1)的第二侧处，所述可膨胀氮气软管(2)从所述密封腔(1)的第一侧以呈多个连通的U型弯折管路的方式延伸至所述密封腔(1)的第二侧。

2.根据权利要求1所述的充氮系统，其特征在于，所述充气接口(3)与所述可膨胀氮气软管(2)的第一端连通。

3.根据权利要求1所述的充氮系统，其特征在于，所述密封腔(1)还包括上侧和与所述上侧相对的下侧，所述充氮系统还包括设置在所述密封腔(1)的上侧的多个软管固定支架(5)，每个所述软管固定支架固定延伸至所述密封腔(1)的上侧处的其中一个U形弯折管路。

4.根据权利要求3所述的充氮系统，其特征在于，所述软管固定支架(5)包括以悬挂的方式固定所述可膨胀氮气软管(2)的挂钩。

5.根据权利要求4所述的充氮系统，其特征在于，基于所述可膨胀氮气软管(2)的尺寸和充气参数调整所述可膨胀氮气软管(2)的数量以及所述挂钩的间距和数量，确保充入氮气后的所述可膨胀氮气软管(2)充满所述密封腔(1)。

6.根据权利要求5所述的充氮系统，其特征在于，所述充氮系统包括一个或多个并列设置的可膨胀氮气软管(2)。

7.根据权利要求1所述的充氮系统，其特征在于，还包括用于容纳并固定所述可膨胀氮气软管(2)的导向部件，所述导向部件的形状与所述可膨胀氮气软管(2)的形状一致。

8.根据权利要求7所述的充氮系统，其特征在于，所述导向部件的内径大于膨胀状态下的可膨胀氮气软管(2)的外径。

9.根据权利要求1所述的充氮系统，其特征在于，所述氮气置换接口(4)设置在所述密封腔(1)的第一侧上，配置为当所述可膨胀氮气软管(2)膨胀后将受挤压的空气通过所述氮气置换接口(4)排出。

10.根据权利要求1所述的充氮系统，其特征在于，所述密封腔(1)为待充氮保养的密封容器；所述充气接口(3)和所述氮气置换接口(4)设置在所述密封容器上且均设置有阀门。

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