CN218359165U - 一种化学反应保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种化学反应保护装置，包括反应器本体，反应器本体上连接有氮气进气管道、出气管道和压力变送器，进气管道上设有入口调节阀，出气管道上设有出口调节阀，压力变送器、入口调节阀和出口调节阀电连接有控制器。本实用新型通过压力变送器、入口调节阀和出口调节阀的连锁，既能解决化学反应中混入空气发生化学爆炸的问题，又能解决因反应器本体压力过高而发生物理爆炸的问题，实现压力自动化控制，提升了化学反应的安全水平。

Description

一种化学反应保护装置

技术领域

本实用新型涉及气体保护领域，特别是涉及一种化学反应保护装置。

背景技术

化学反应是化工领域常见的化学现象，易燃易爆品在化学反应中使用频率高，一直以来，由于使用易燃易爆品而发生的安全事故非常多，在高温条件下，使用易燃易爆品的化学反应则更加危险。

目前，用氮气对化学反应进行保护是一种非常有效的降低化学反应爆炸几率的保护措施，将氮气充满反应器，以隔绝外界的空气，使反应器内物料不与空气形成爆炸性混合物，从而大大降低了化学爆炸发生的可能性。

现有的利用氮气对化学反应进行保护的系统，是在反应器的氮气进出口的管道上安装两个球阀，如图3所示，此种保护系统虽然能隔绝空气，但当反应器出现故障，如氮气出口管道发生堵塞或反应器放空管道发生堵塞时，氮气进口管道的球阀由于处于打开状态，会持续向反应器内充氮气，反应器内的压力则会不断增加，如果工作人员没有及时关掉球阀，则当反应器内的压力超过反应器所能承受的极限时，反应器会发生物理爆炸，所以，此种化学反应保护系统仍存在较大的安全隐患，未达到本质上的安全保护要求，且现有的化学反应保护系统为手工操作，工作人员需要频繁的去现场关闭阀门，也增加了工作人员的劳动强度。

发明内容

针对上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种化学反应保护装置，包括反应器本体，所述反应器本体上连接有进气管道和出气管道，所述进气管道用于向所述反应器本体输入气体，所述出气管道用于将所述反应器本体的气体排出，气体由所述进气管道进入反应器本体内，反应器本体内的气体由出气管道排出反应器本体，所述进气管道上设有入口调节阀，所述出气管道上设有出口调节阀，所述入口调节阀和出口调节阀分别为进气管道和出气管道的控制阀门，用以控制所述进气管道和出气管道的气路通断，所述入口调节阀和出口调节阀的控制端电连接有压力变送器，所述压力变送器设置在所述反应器本体上，所述压力变送器、入口调节阀和出口调节阀连接有控制器，所述压力变送器监测所述反应器本体内的气体压力值并传输至所述控制器，通过所述控制器控制入口调节阀和出口调节阀的开关。

当需要向反应器本体内充气体时，控制器给入口调节阀发送控制指令，使入口调节阀打开，进气管道开启，向反应器本体内填充气体，所述压力变送器会实时监测反应器本体内的压力值，并将监测的压力值传输至控制器，当所述反应器本体内的气体压力值超过控制器的预设阈值时，表明反应器本体为过压状态，需要进行排气泄压，控制器给出口调节阀发送控制指令，使出口调节阀开启，入口调节阀关闭，出气管道打开，进气管道关闭，将反应器本体内的气体排出。

优选的，所述进气管道上设置有入口前球阀和入口后球阀，所述入口前球阀设在所述入口调节阀的进气端，所述入口后球阀设在所述入口调节阀的出气端，以使从所述进气管道输入的气体依次经过入口前球阀、入口调节阀、入口后球阀，经所述入口后球阀进入反应器本体。

优选的，所述进气管道上还设置有入口旁通阀，所述入口旁通阀的一端连接所述入口前球阀的进气端，另一端连接所述入口后球阀的出气端，入口旁通阀所在的管道为入口旁通管道，入口旁通管道为备用管道，用于当进气管道上的阀门发生故障需要更换维修时，打开入口旁通阀，将进气管道的阀门进行隔离，使反应器本体可以正常工作。

优选的，所述出气管道上设置有出口前球阀和出口后球阀，所述出口前球阀设在所述出口调节阀的进气端，所述出口后球阀设在所述出口调节阀的出气端，以使从所述反应器本体输出的气体依次经过出口前球阀、出口调节阀、出口后球阀，经所述出口后球阀排出所述出气管道。

优选的，所述出气管道上还设置有出口旁通阀，所述出口旁通阀的一端连接所述出口前球阀的进气端，另一端连接所述出口后球阀的出气端，所述出口旁通阀所在的管道为出口旁通管道，出口旁通管道也为备用管道，用于在出气管道上的阀门发生故障需要维修更换时，打开出口旁通阀，将出气管道上的阀门进行隔离，使反应器本体可以正常工作。

优选的，所述控制器连接有上位机，通过所述上位机设置控制器的运行参数，上位机给控制器设置压力阈值，当超过此压力阈值时，控制器动作，控制出口调节阀开启，当在压力阈值范围内时，控制入口调节阀开启，以对反应器本体内的压力进行自动化控制。

优选的，所述进气管道、出气管道和反应器本体内的气体为氮气，通过氮气对反应器本体内的化学反应进行保护。

本实用新型至少具有以下有益效果：

本实用新型通过在反应器本体的进出口管道上设置调节阀，并将入口调节阀和出口调节阀连接在控制器上，控制器再连接上位机，通过上位机对控制器的参数进行设置，使控制器通过控制入口调节阀和出口调节阀，达到维持反应器本体内压力值平衡的目的，通过压力变送器、入口调节阀和出口调节阀的连锁，既能解决化学反应中混入空气发生化学爆炸的问题，又能解决因反应器本体压力过高而发生物理爆炸的问题，实现压力自动化控制，减少了工作人员的劳动强度，提升了化学反应的安全水平。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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的附图。

图1为本实用新型的结构连接示意图；

图2为本实用新型的信号传输示意图；

图3为现有的化学反应保护装置的结构示意图。

图中：1、入口调节阀；2、入口前球阀；3、入口后球阀；4、入口旁通阀；5、出口调节阀；6、出口前球阀；7、出口后球阀；8、出口旁通阀；9、压力变送器；10、进气管道；11、出气管道；12、反应器本体。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅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。

一种化学反应保护装置，如图1所示，包括反应器本体12，反应器本体12上连接有进气管道10和出气管道11，进气管道10用于向反应器本体12输入气体，出气管道11用于将反应器本体12的气体排出，进气管道10、出气管道11和反应器本体12内的气体为氮气，通过氮气对反应器本体12内的化学反应进行保护。

进气管道10上设有入口调节阀1、入口前球阀2和入口后球阀3，入口前球阀2设在入口调节阀1的进气端，入口后球阀3设在入口调节阀1的出气端，以使从进气管道10输入的气体依次经过入口前球阀2、入口调节阀1、入口后球阀3，经入口后球阀3进入反应器本体12。

出气管道11上设有出口调节阀5、出口前球阀6和出口后球阀7，出口前球阀6设在出口调节阀5的进气端，出口后球阀7设在出口调节阀5的出气端，以使从反应器本体12输出的气体依次经过出口前球阀6、出口调节阀5、出口后球阀7，经出口后球阀7排出出气管道11。

当需要向反应器本体12内充气体时，控制器给入口调节阀1发送控制指令，使入口调节阀1打开，进气管道10开启，向反应器本体12内填充气体，压力变送器9会实时监测反应器本体12内的压力值，并将监测的压力值传输至控制器，当反应器本体12内的气体压力值超过控制器的预设阈值时，表明反应器本体12为过压状态，需要进行排气泄压，控制器给出口调节阀5发送控制指令，使出口调节阀5开启，入口调节阀1关闭，出气管道11打开，进气管道10关闭，将反应器本体12内的气体排出。

进气管道10上连接有进气旁通管道，进气旁通管道上设有入口旁通阀4，入口旁通阀4的一端连接入口前球阀2的进气端，另一端连接入口后球阀3的出气端。出气管道11上连接有出气旁通管道，出气旁通管道上设有出口旁通阀8，出口旁通阀8的一端连接出口前球阀6的进气端，另一端连接出口后球阀7的出气端。入口旁通阀4和出口旁通阀8用于当进气管道10和出气管道11上的阀门发生故障需要更换维修时，打开入口旁通阀4或出口旁通阀8，将进气管道10或出气管道11的阀门进行隔离，使反应器本体12可以正常工作。

如图2所示，入口调节阀1和出口调节阀5的控制端电连接有压力变送器9，压力变送器9设置在反应器本体12上，压力变送器9、入口调节阀1和出口调节阀5连接有控制器，控制器连接有上位机，上位机对控制器的运行参数进行设置，设置一个阈值范围，压力变送器9监测反应器本体12内的气体压力值并传输至控制器，控制器通过监测的气体压力值与预设的阈值范围做对比，若监测的气体压力值低于阈值范围，则控制入口调节阀1开启，使反应器本体12充入气体，若监测的气体压力值在阈值范围内，则说明反应器本体12内部压力平衡，无需动作，若监测的气体压力值超过阈值范围，则控制出口调节阀5开启，将反应器本体12内部的气体排出，来维持反应器本体12内的压力平衡，以对反应器本体12内的压力进行自动化控制。

具体的，在实施操作时，将压力变送器9与入口调节阀1和出口调节阀5连锁，连锁可投入使用，也可进行切除，即不投入使用，上位机设定两个压力值，为第一设定值和第二设定值，第二设定值大于第一设定值，第二设定值小于反应器本体12所能承受的极限压力值，且第一设定值和第二设定值均大于零，第一设定值和第二设定值之间的范围即阈值范围。在反应器本体12正常运行时，入口调节阀1、入口前球阀2、入口后球阀3、出口调节阀5、出口前球阀6和出口后球阀7均开启，入口旁通阀4和出口旁通阀8均关闭。压力变送器9实时监测反应器本体12内的压力值，并传输至控制器中。当反应器本体12内的压力值小于第一设定值时，控制器控制入口调节阀1开启，出口调节阀5关闭，进气管道10的气路开通，出气管道11的气路关闭，将持续向反应器本体12内充气；当反应器本体12内的压力值大于等于第一设定值且小于第二设定值时，控制器控制入口调节阀1关闭，出口调节阀5也关闭，反应器本体12内部气压保持平衡；当反应器本体12内的压力值大于等于第二设定值时，控制器控制入口调节阀1关闭，出口调节阀5开启，进气管道10的气路关闭，出气管道11的气路开通，使反应器本体12放气泄压，且此时，上位机发出警报，通知工作人员，压力变送器9随着泄压，其监测的数值慢慢降为0，再控制入口调节阀1开启，出口调节阀5关闭，向反应器本体12内充气，周而复始，使反应器本体12内部气压保持平衡状态。

本实用新型通过在反应器本体12的进出口管道上设置调节阀，并将入口调节阀1和出口调节阀5连接在控制器上，控制器再连接上位机，通过上位机对控制器的参数进行设置，使控制器通过控制入口调节阀1和出口调节阀5，达到维持反应器本体12内压力值平衡的目的，既解决了化学反应中混入空气而发生化学爆炸的问题，又解决了因反应器压力过高而发生物理爆炸的问题，实现压力自动化控制，减少了工作人员的劳动强度，提升了化学反应的安全水平。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本实用新型的范围和精神。本实用新型开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (7)

1.一种化学反应保护装置，包括反应器本体(12)，其特征在于，所述反应器本体(12)上连接有进气管道(10)和出气管道(11)，所述进气管道(10)用于向所述反应器本体(12)输入气体，所述出气管道(11)用于将所述反应器本体(12)的气体排出，所述进气管道(10)上设有入口调节阀(1)，所述出气管道(11)上设有出口调节阀(5)，所述入口调节阀(1)和出口调节阀(5)的控制端电连接有压力变送器(9)，所述压力变送器(9)设置在所述反应器本体(12)上，所述压力变送器(9)、入口调节阀(1)和出口调节阀(5)连接有控制器，所述压力变送器(9)监测所述反应器本体(12)内的气体压力值并传输至所述控制器，通过所述控制器控制入口调节阀(1)和出口调节阀(5)的开关。

2.根据权利要求1所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述进气管道(10)上设置有入口前球阀(2)和入口后球阀(3)，所述入口前球阀(2)设在所述入口调节阀(1)的进气端，所述入口后球阀(3)设在所述入口调节阀(1)的出气端，以使从所述进气管道(10)输入的气体依次经过入口前球阀(2)、入口调节阀(1)、入口后球阀(3)，经所述入口后球阀(3)进入反应器本体(12)。

3.根据权利要求2所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述进气管道(10)上还设置有入口旁通阀(4)，所述入口旁通阀(4)的一端连接所述入口前球阀(2)的进气端，另一端连接所述入口后球阀(3)的出气端。

4.根据权利要求1所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述出气管道(11)上设置有出口前球阀(6)和出口后球阀(7)，所述出口前球阀(6)设在所述出口调节阀(5)的进气端，所述出口后球阀(7)设在所述出口调节阀(5)的出气端，以使从所述反应器本体(12)输出的气体依次经过出口前球阀(6)、出口调节阀(5)、出口后球阀(7)，经所述出口后球阀(7)排出所述出气管道(11)。

5.根据权利要求4所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述出气管道(11)上还设置有出口旁通阀(8)，所述出口旁通阀(8)的一端连接所述出口前球阀(6)的进气端，另一端连接所述出口后球阀(7)的出气端。

6.根据权利要求1所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述控制器连接有上位机，通过所述上位机设置控制器的运行参数。

7.根据权利要求1所述的一种化学反应保护装置，其特征在于，所述进气管道(10)、出气管道(11)和反应器本体(12)内的气体为氮气。

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