CN218645273U - 用于空分设备的供气稳压系统 - Google Patents

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庞颢
陈震
李虎全
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Abstract

本实用新型公开了一种用于空分设备的供气稳压系统,包括:氧气输送管道,其和空分设备的供氧出口连通,设有氧气排气出口、氧气补气进口和氧气压力传感器;氧气排气调节阀,靠近氧气排气出口,用于控制氧气排气出口的开关;液氧储存器,设有第一液氧出口;第一液氧汽化器,设有液氧进口和第一氧气出口,液氧进口和第一液氧出口连通,第一氧气出口和氧气补气进口连通且两者之间的通路上设有氧气补气调节阀;控制器,用于根据氧气压力传感器的反馈信息而控制氧气排气调节阀和氧气补气调节阀动作。其结构更简单紧凑,占地面积小,且运行维护更便捷高效。

Description

用于空分设备的供气稳压系统
技术领域
本实用新型涉及供气稳压系统技术领域,尤其涉及一种用于空分设备的供气稳压系统。
背景技术
空分设备是以空气为原料,通过压缩循环深度冷冻的方法将空气变成液态,再经过精馏而从液态空气中逐步分离生产出氧气、氮气及氩气等惰性气体的设备,广泛应用于传统的冶金、新型煤化工、大型氮肥、专业气体供应等领域。
在工业氧气的一些应用领域,经常需要氧气处于恒压供应状态,供应的氧气压力波动偏高或偏低,都会触发联锁保护装置,导致生产中断,甚至造成生产事故。
为避免生产中断或造成事故,现有技术的空分设备常常通过采用高压缓冲罐的方式来实现补气升压、采用氧气自动放空的方式来实现稳压,然而,采用高压缓冲罐补气升压方式需要额外配置高压活塞式氧气压缩机,存在占地面积大、设备结构复杂、运行维护工作量大的缺陷。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足,本实用新型的目的在于提供一种用于空分设备的供气稳压系统,其结构更简单紧凑,占地面积小,且运行维护更便捷高效。
本实用新型的目的采用如下技术方案实现:
用于空分设备的供气稳压系统,包括:
氧气输送管道,和空分设备的供氧出口连通,设有氧气排气出口、氧气补气进口和氧气压力传感器;
氧气排气调节阀,靠近所述氧气排气出口,用于控制所述氧气排气出口的开关;
液氧储存器,设有第一液氧出口;
第一液氧汽化器,设有液氧进口和第一氧气出口,所述液氧进口和所述第一液氧出口连通,所述第一氧气出口和所述氧气补气进口连通且两者之间的通路上设有氧气补气调节阀;
控制器,用于根据所述氧气压力传感器的反馈信息而控制所述氧气排气调节阀和所述氧气补气调节阀动作。
进一步地,所述第一液氧汽化器上还设有氮气进口和液氮出口,所述氮气进口用于与空分设备的供氮出口连通,所述液氮出口用于与液氮储存器连通。
所述第一液氧汽化器上设有液氮液位传感器,所述液氮出口和液氮储存器两者之间的通路上设有液氮排出阀,所述控制器还用于根据所述液氮液位传感器的反馈信息而控制所述液氮排出阀动作。
进一步地,液氮储存器与空分设备本身配置的液氮贮存器共用。
进一步地,所述氧气排气出口附近并联有至少两个所述氧气排气调节阀,各所述氧气排气调节阀均受所述控制器控制而动作。
进一步地,所述第一氧气出口和所述氧气补气进口两者之间的通路上并联有至少两个所述氧气补气调节阀,各所述氧气补气调节阀均受所述控制器控制而动作。
所述第一氧气出口上设有第一温度传感器,所述第一温度传感器用于检测经所述第一氧气出口排出的氧气温度,所述控制器还用于根据所述第一温度传感器的反馈信息而发出报警信号。
进一步地,还包括设有第一氧气进口和第二氧气出口的第二液氧汽化器,所述第一氧气进口和所述第一氧气出口连通,所述第二氧气出口和所述氧气补气进口连通,所述氧气补气调节阀设于所述第二氧气出口和所述氧气补气进口之间的通路上。
进一步地,所述第二氧气出口上设有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于检测经所述第二氧气出口排出的氧气温度,所述控制器还用于根据所述第二温度传感器的反馈信息而发出报警信号。
进一步地,所述液氧储存器上还设有第二液氧出口、第二氧气进口、及连通所述第二液氧出口和所述第二氧气进口的输送管路,所述输送管路上设有液氧稳压汽化器和第一稳压调节阀,所述第一稳压调节阀位于所述液氧稳压汽化和所述第二氧气进口之间;
所述第二氧气进口上还连通有氧气排放管路,所述氧气排放管路上还设有第二稳压调节阀;
所述第一稳压调节阀和第二稳压调节阀根据所述液氧储存器的内部压力自动动作,维持液氧储存器内部压力在预设值。
进一步地,所述氧气输送管道上还设有氧气流量传感器,所述控制器还用于根据所述氧气流量传感器的反馈信息而控制空分设备动作。
相比现有技术,本实用新型的有益效果在于:
本实用新型的用于空分设备的供气稳压系统,由于采用液氧储存器和第一液氧汽化相结合的氧气补气结构,相比现有技术,结构更简单紧凑,占地面积更小,且运行维护更便捷高效,同时,通过氧气压力传感器、氧气排气调节阀、氧气补气调节阀以及控制器四者之间的协作配合,可在氧气输送管道内部压力过高或过低时,均能够在较短时间内使氧气输送管道内部压力恢复至设定值,实现氧气稳压输送,从而避免生产中断或避免生产事故。
附图说明
图1为本实用新型的用于空分设备的供气稳压系统的结构示意图。
图中:10、氧气输送管道;11、氧气排气出口;12、氧气补气进口;13、氧气压力传感器;14、氧气流量传感器;21、供氧出口;22、氧气排放系统;23、供氮出口;24、液氮储存器;25、控制系统;30、氧气排气调节阀;40、液氧储存器;41、第一液氧出口;42、第二液氧出口;43、第二氧气进口;44、输送管路;45、液氧稳压汽化器;46、第一稳压调节阀;47、第二稳压调节阀;50、第一液氧汽化器;51、液氧进口;52、第一氧气出口;53、氮气进口;54、液氮出口;60、氧气补气调节阀;70、控制器;80、液氮液位传感器;90、液氮排出阀;100、第一温度传感器;200、第二液氧汽化器;201、第一氧气进口;202、第二氧气出口;300、第二温度传感器。
具体实施方式
下面,结合附图以及具体实施方式,对本实用新型做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
参见图1,示出了本实用新型一较佳实施例的一种用于空分设备的供气稳压系统,包括:
氧气输送管道10,其和空分设备的供氧出口21连通,用于给下游用户输送氧气,设有氧气排气出口11、氧气补气进口12和氧气压力传感器13;
氧气排气调节阀30,靠近氧气排气出口11,用于控制氧气排气出口11的开关;
液氧储存器40,设有第一液氧出口41;
第一液氧汽化器50,设有液氧进口51和第一氧气出口52,液氧进口51和第一液氧出口41连通,第一氧气出口52和氧气补气进口12连通且两者之间的通路上设有氧气补气调节阀60;
控制器70,和氧气压力传感器13、氧气排气调节阀30、氧气补气调节阀60三者电连接,用于根据氧气压力传感器13的反馈信息而控制氧气排气调节阀30和氧气补气调节阀60动作。
本实用新型的用于空分设备的供气稳压系统,由于采用液氧储存器40和第一液氧汽化器50相结合的氧气补气结构,相比现有技术,结构更简单紧凑,占地面积更小,且运行维护更便捷高效,同时,通过氧气压力传感器13、氧气排气调节阀30、氧气补气调节阀60以及控制器70四者之间的协作配合,可在氧气输送管道10内部压力过高或过低时,均能够在较短时间内使氧气输送管道10内部压力恢复至设定值,实现氧气稳压输送,从而避免生产中断或避免生产事故。
参见图1,在本实施例中,氧气排气出口11和空分设备的氧气排放系统22连通,氧气排气调节阀30设于氧气排气出口11和空分设备的氧气排放系统22之间的通路上。
参见图1,在本实施例中,第一液氧汽化器50上还设有氮气进口53和液氮出口54,氮气进口53用于与空分设备的供氮出口23连通,液氮出口54用于与液氮储存器24连通,也即利用空分设备生产的高压氮气作为第一液氧汽化器50的热源来使液氧气化,可实现将高压氮气转换为可作为冷量产品进行售卖的液氮的同时,在氮气液化放热作用下使液氧汽化,一举两得,相比其他热源的液氧汽化器可实现冷能回收,生产出更低成本的液氮产品。
在本实施例中,第一液氧汽化器50具体为设于保冷箱中的板式汽化器。
在其他实施例中,第一液氧汽化器50也可以为空温式汽化器、蒸汽式汽化器、热水式汽化器、电热式汽化器等中的任意一种。
参见图1,在本实施例中,第一液氧汽化器50上还设有液氮液位传感器80,液氮出口54和液氮储存器24两者之间的通路上设有液氮排出阀90,液氮排出阀90和液氮液位传感器80均和控制器70电连接,控制器70还用于根据液氮液位传感器80的反馈信息而控制液氮排出阀90动作,如此,可在第一液氧汽化器50内的液氮液位达到液氮液位传感器80的设定值时,通过控制器70控制液氮排出阀90打开而供液氮排出至液氮储存器24进行储存,确保氮气被完全液化为液氮。
在本实施例中,液氮储存器24与空分设备配套的液氮存储器共用,如此,避免各装置过于分散,能够使结构更紧凑,占地面积更小。当然,在其他实施例中,液氮储存器24也可为独立设置的结构。
参见图1,在本实施例中,氧气排气出口11附近并联有两个氧气排气调节阀30,各氧气排气调节阀30均受控制器70控制而动作,如此,可在氧气输送管道10内部压力远高于设定压力时通过控制两个氧气排气调节阀30同时打开而实现增大氧气排气出口11,以增大氧气排放速度,从而使氧气输送管道10内部压力能够在较短时间内恢复至设定值,工作可靠性更高,另外,在其中一个氧气排气调节阀30无法正常运行时可通过控制另一氧气排气调节阀30及时动作,确保能够正常排气,系统故障率更低,工作可靠性更高。
同理,第一氧气出口52和氧气补气进口12两者之间的通路上并联有两个氧气补气调节阀60,各氧气补气调节阀60均受控制器70控制而动作,如此,可在氧气输送管道10内部压力远低于设定压力时通过控制两个氧气补气调节阀60同时打开而实现增大第一氧气出口52,以增大氧气补气速度,从而使氧气输送管道10内部压力能够在较短时间内恢复至设定值,工作可靠性更高,另外,在其中一个氧气补气调节阀60无法正常运行时可通过控制另一氧气补气调节阀60及时动作,确保能够正常补气,工作可靠性更高。
当然,在其他实施例中,氧气排气调节阀30和氧气补气调节阀60两者的数量均可为一个或三个以上,并不局限于此。
参见图1,在本实施例中,第一氧气出口52上设有第一温度传感器100,第一温度传感器100用于检测经第一氧气出口52排出的氧气温度,控制器70还用于根据第一温度传感器100的反馈信息而发出报警信号,如此,可利用第一温度传感器100实时检测自第一氧气出口52排出的氧气温度,检测到氧气温度低于第一温度传感器100的设定值时,通过控制器70发出报警信号,以提示运行故障,供用户及时对系统进行检修。
参见图1,本用于空分设备的供气稳压系统还包括设有第一氧气进口201和第二氧气出口202的第二液氧汽化器200,第一氧气进口201和第一氧气出口52连通,第二氧气出口202和氧气补气进口12连通,氧气补气调节阀60设于第二氧气出口202和氧气补气进口12之间的通路上,此第二液氧汽化器200的设置可保证在第一液氧汽化器50工作异常而导致出现液氧汽化不彻底时实现将气化不彻底的液氧进行汽化,避免液氧流进氧气输送管道10而输送至下游用户,确保系统运行的安全性,另外,也可在第一液氧汽化器50无法正常运行时对液氧进行气化,从而保证能够正常补气,降低系统故障率,因而系统的工作可靠性更高。
在本实施例中,第二液氧汽化器200为空温式汽化,当然,在其他实施例中,第二液氧汽化器200还可为蒸汽式汽化器、热水式汽化器、电热式汽化器等中的任意一种。
参见图1,在本实施例中,第二氧气出口202上设有第二温度传感器300,第二温度传感器300用于检测经第二氧气出口202排出的氧气温度,控制器70还用于根据第二温度传感器300的反馈信息而发出报警信号,可利用第二温度传感器300实时检测自第二氧气出口202排出的氧气温度,检测到氧气温度低于第二温度传感器300的设定值时,通过控制器70发出报警信号,以提示运行故障,供用户及时对系统进行检修。
参见图1,在本实施例中,液氧储存器40上还设有第二液氧出口42、第二氧气进口43、及连通第二液氧出口42和第二氧气进口43的输送管路44,输送管路44上设有液氧稳压汽化器45和第一稳压调节阀46,第一稳压调节阀46位于液氧稳压汽化器45和第二氧气进口43之间;第二氧气进口43上还连通有氧气排放管路,氧气排放管路上还设有第二稳压调节阀47;第一稳压调节阀46和第二稳压调节阀47根据所述液氧储存器的内部压力自动动作,以使液氧储存器40内部压力始终维持在设定值,确保液氧能够顺畅输送至第一液氧汽化器50。
具体的,当液氧储存器40内部压力低于设定值时,第一稳压调节阀46打开,液氧在重力作用下进入液氧稳压汽化器45进行汽化,汽化后的氧气通过第一稳压调节阀46进入液氧储存器40的顶部,实现将液氧储存器40内部压力提高至设定值;当液氧储存器40内部压力高于设定值时,控制器70控制第二稳压调节阀47打开,液氧储存器40内部的少量氧气通过第二稳压调节阀47排放至外界,实现将液氧储存器40内部压力降低至设定值。
在本实施例中,液氧储存器40内部压力的监测方式如下:第一稳压调节阀46和第二稳压调节阀47均使用带压力检测功能的自力式调压阀,通过将第一稳压调节阀46和第二稳压调节阀47两者的压力预设值设为液氧储存器40内部压力设定值,当检测到压力异常时第一稳压调节阀46和第二稳压调节阀47动作。
在其他实施例中,液氧储存器40内部压力的监测方式如下:在液氧储存器40上设置和控制器电连接的压力传感器。
参见图1,在本实施例中,氧气输送管道10上还设有氧气流量传感器14,氧气流量传感器14和空分设备的控制系统25两者均和控制器70电连接,控制器70还用于根据氧气流量传感器14的反馈信息而控制空分设备动作,通过氧气流量传感器14实时检测氧气输送管道10内部的氧气流量并经控制器70将氧气流量信息反馈至空分设备的控制系统25,使控制系统25能够根据氧气流量传感器14的反馈信息而控制空分设备自动调整运行负荷。
上述实施方式仅为本实用新型的优选实施方式,不能以此来限定本实用新型保护的范围,本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。

Claims (10)

1.用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,包括:
氧气输送管道,和空分设备的供氧出口连通,设有氧气排气出口、氧气补气进口和氧气压力传感器;
氧气排气调节阀,靠近所述氧气排气出口,用于控制所述氧气排气出口的开关;
液氧储存器,设有第一液氧出口;
第一液氧汽化器,设有液氧进口和第一氧气出口,所述液氧进口和所述第一液氧出口连通,所述第一氧气出口和所述氧气补气进口连通且两者之间的通路上设有氧气补气调节阀;
控制器,用于根据所述氧气压力传感器的反馈信息而控制所述氧气排气调节阀和所述氧气补气调节阀动作。
2.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述第一液氧汽化器上还设有氮气进口和液氮出口,所述氮气进口用于与空分设备的供氮出口连通,所述液氮出口用于与液氮储存器连通。
3.如权利要求2所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述第一液氧汽化器上设有液氮液位传感器,所述液氮出口和液氮储存器两者之间的通路上设有液氮排出阀,所述控制器还用于根据所述液氮液位传感器的反馈信息而控制所述液氮排出阀动作。
4.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述氧气排气出口附近并联有至少两个所述氧气排气调节阀,各所述氧气排气调节阀均受所述控制器控制而动作。
5.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述第一氧气出口和所述氧气补气进口两者之间的通路上并联有至少两个所述氧气补气调节阀,各所述氧气补气调节阀均受所述控制器控制而动作。
6.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述第一氧气出口上设有第一温度传感器,所述第一温度传感器用于检测经所述第一氧气出口排出的氧气温度,所述控制器还用于根据所述第一温度传感器的反馈信息而发出报警信号。
7.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,还包括设有第一氧气进口和第二氧气出口的第二液氧汽化器,所述第一氧气进口和所述第一氧气出口连通,所述第二氧气出口和所述氧气补气进口连通,所述氧气补气调节阀设于所述第二氧气出口和所述氧气补气进口之间的通路上。
8.如权利要求7所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述第二氧气出口上设有第二温度传感器,所述第二温度传感器用于检测经所述第二氧气出口排出的氧气温度,所述控制器还用于根据所述第二温度传感器的反馈信息而发出报警信号。
9.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述液氧储存器上还设有第二液氧出口、第二氧气进口、及连通所述第二液氧出口和所述第二氧气进口的输送管路,所述输送管路上设有液氧稳压汽化器和第一稳压调节阀,所述第一稳压调节阀位于所述液氧稳压汽化器和所述第二氧气进口之间;
所述第二氧气进口上还连通有氧气排放管路,所述氧气排放管路上还设有第二稳压调节阀;
所述第一稳压调节阀和第二稳压调节阀可以根据液氧储存器的内部压力调整开度,维持液氧储存器内部压力在预设值。
10.如权利要求1所述的用于空分设备的供气稳压系统,其特征在于,所述氧气输送管道上还设有氧气流量传感器,所述控制器还用于根据所述氧气流量传感器的反馈信息而控制空分设备动作。
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