CN217130960U - 一种无人值守氮气自动供气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人值守氮气自动供气系统，包括连接管网，分别集成的气源机构、缓冲机构、调压机构，且调压机构出口连通到用气终端管网；所述气源机构包括氮气储罐、低温液体泵，所述缓冲机构包括汽化器、缓冲气体储存器，所述低温液体泵入口端连接到氮气储罐出口位置，低温液体泵出口端连通到汽化器，汽化器出口连接到缓冲气体储存器或调压机构。本实用新型通过提供一种稳定的自动化供气系统，在稳定供气的同时，能够实现无人值守，节省经济成本。

Description

一种无人值守氮气自动供气系统

技术领域

本实用新型属于气瓶充装技术领域，具体涉及一种无人值守氮气自动供气系统。

背景技术

在工业生产，常会运用到各种工业纯气、高纯气以及混合气，氮气就是其中一种最常见的纯气，在通常状况下是一种无色无味的气体，而且一般氮气比空气密度小。氮气占大气总量的78.08％(体积分数)，是空气的主要成份。在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.8℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质不活泼，常温下很难跟其他物质发生反应，所以常被用来制作防腐剂。但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。

在现有技术中，氮气的供气系统主要是采用气瓶作为气源，再通过汇流排直接进行供气，在供气的过程中需要用到多种阀门以及压力和流量监测装置用于对供气管道中的气体进行监控以实现稳定供气。但现有技术采用气瓶且直接供气的方式稳定性不够，特别是针对内氧化还原烧结炉，用气压力高，用气压力稳定性要求高、用气流量波动范围大，非持续性用气，采用直接供气的方式无法满足需求；另外人工操作的方式，一方面是存在一定的操作误差，同时另一方面长期采用人工值守，需要大量的熟练工人，人工成本居高不下。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种无人值守氮气自动供气系统，通过提供一种稳定的自动化供气系统，在稳定供气的同时，能够实现无人值守，节省经济成本。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案具体为：

一种无人值守氮气自动供气系统，包括连接管网，还包括分别集成的气源机构、缓冲机构、调压机构，且调压机构出口连通到用气终端管网；所述气源机构包括氮气储罐、低温液体泵，所述缓冲机构包括汽化器、缓冲气体储存器，所述低温液体泵入口端连接到氮气储罐出口位置，低温液体泵出口端连通到汽化器，汽化器出口连接到缓冲气体储存器或调压机构。

进一步地，所述调压机构包括减压稳压器和第二缓冲容器，所述第二缓冲容器设置在调压机构出口位置。

进一步地，所述第二缓冲容器包括多个高压气瓶组件。

进一步地，所述低温液体泵包括至少两个，且低温液体泵入口均连接到氮气储罐，低温液体泵出口均分别连接到汽化器。

进一步地，所述汽化器连接有多个氮气出口，至少包括直接连通到调压机构的第一通路、与缓冲气体储存器和调压机构均连通的第二通路。

进一步地，所述缓冲气体储存器包括多个气瓶集装格，并在缓冲气体储存器还连接有低压出气口。

进一步地，所述低压出气口连通到仪表气供气管路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：首先，本实用新型采用将气源机构、缓冲机构、调压机构分别集成为撬装体，分别起到增压、储气、再减压的作用，通过增压、储气和减压，解决低温液体增压泵无法快速调速以适应用气量快速波动的问题。

其次，本实用新型在系统的输出口位置设置有第二缓冲容器，这里的第二缓冲容器采用高压气瓶组件，能够有效减小用气流量大幅波动造成的压力波动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应该看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型提供的无人值守氮气自动供气系统的气源机构结构示意图。

图2是本实用新型提供的无人值守氮气自动供气系统的缓冲机构结构示意图。

图3是本实用新型提供的无人值守氮气自动供气系统的调压机构结构示意图。

附图标记：1-氮气储罐、2-低温液体泵、3-汽化器、4-缓冲气体储存器、5-减压稳压器、6-第二缓冲容器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，若出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例中的特征可以相互结合。

如图1-图3所示，一种无人值守氮气自动供气系统，包括连接管网，还包括分别集成的气源机构、缓冲机构、调压机构，且调压机构出口连通到用气终端管网；气源机构包括氮气储罐1、低温液体泵2，缓冲机构包括汽化器3、缓冲气体储存器4，低温液体泵2入口端连接到氮气储罐1出口位置，低温液体泵2出口端连通到汽化器3，汽化器3出口连接到缓冲气体储存器4或调压机构。

与现有技术相比较而言，本实用新型采用将气源机构、缓冲机构和调压机构分别进行集成成撬装体，气源机构起到储存液氮和增压的作用，液氮从储罐出气并经过低温液体泵2进行增压。增压后的液氮到缓冲机构中汽化器3变成气态并向调压机构供气，在缓冲机构中还设置有缓冲气体储存器4，利用缓冲气体储存器4储存一定量的氮气作为备用气，一方面能够向仪器仪表提供低压氮气，另一方面也可以通过缓冲气体储存器4向调压机构平缓供气，在少量供气时，减少液氮汽化的量，减小供气波动。

调压机构包括减压稳压器5和第二缓冲容器6，第二缓冲容器6设置在调压机构出口位置。第二缓冲容器6包括多个高压气瓶组件。采用第二缓冲器的设计来减小用气流量大幅波动造成的压力波动。

低温液体泵2包括至少两个，且低温液体泵2入口均连接到氮气储罐1，低温液体泵2出口均分别连接到汽化器3。低温液体泵2一用一备，控制系统根据设备状态控制泵自动预冷、启停、报警、切换运行。

汽化器3连接有多个氮气出口，至少包括直接连通到调压机构的第一通路、与缓冲气体储存器4和调压机构均连通的第二通路。

缓冲气体储存器4包括多个气瓶集装格，并在缓冲气体储存器4还连接有低压出气口。低压出气口连通到仪表气供气管路。

具体使用时，本实用新型既可以采用传统设计方式，依次连接储气罐、低温液泵、汽化器3、缓冲容器和调压装置最终连接到用气官网中，优选采用撬装体来分别将氮气储罐1和低温液体泵2集成为气源机构，并将管线按照设计要求进行固定；再将汽化器3、缓冲气体储存器4集成为缓冲机构，在此，缓冲气体储存器4可以采用多个气瓶集成的集装格，气瓶作为最常见的气体储存容器，在用气客户现场一般就能提供，并且作为标准化容器设备，采购简单容易更替，能够有效节省成本。再将减压稳压器5和第二缓冲容器6集成为调压机构。在使用过程中，从氮气储罐1出来的低温液氮经过增压、储气、再减压的工艺，解决低温液体增压泵无法快速调速以适应用气量快速波动的问题。

在供气时，根据用气量、低温液体增压泵能力，计算合适的高压储气容积，确保低温液体增压泵能够在合适的时间内及时补充满高压储气容器，从而确保供气的持续可靠性。而调压机构不使用自动调压阀而设置冗余高压大流量减压稳压器5，以更快的速度响应输出口压力变化。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种无人值守氮气自动供气系统，包括连接管网，其特征在于：还包括分别集成的气源机构、缓冲机构、调压机构，且调压机构出口连通到用气终端管网；所述气源机构包括氮气储罐(1)、低温液体泵(2)，所述缓冲机构包括汽化器(3)、缓冲气体储存器(4)，所述低温液体泵(2)入口端连接到氮气储罐(1)出口位置，低温液体泵(2)出口端连通到汽化器(3)，汽化器(3)出口连接到缓冲气体储存器(4)或调压机构。

2.根据权利要求1所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：还所述调压机构包括减压稳压器(5)和第二缓冲容器(6)，所述第二缓冲容器(6)设置在调压机构出口位置。

3.根据权利要求2所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：所述第二缓冲容器(6)包括多个高压气瓶组件。

4.根据权利要求1所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：所述低温液体泵(2)包括至少两个，且低温液体泵(2)入口均连接到氮气储罐(1)，低温液体泵(2)出口均分别连接到汽化器(3)。

5.根据权利要求1所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：所述汽化器(3)连接有多个氮气出口，至少包括直接连通到调压机构的第一通路、与缓冲气体储存器(4)和调压机构均连通的第二通路。

6.根据权利要求1所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：所述缓冲气体储存器(4)包括多个气瓶集装格，并在缓冲气体储存器(4)还连接有低压出气口。

7.根据权利要求6所述的无人值守氮气自动供气系统，其特征在于：所述低压出气口连通到仪表气供气管路。

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