CN219571645U - 一种用于管路切换的自动化液封装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于管路切换的自动化液封装置，包括废气检测仪表、液封罐组、出液泵和控制器；废气检测仪表通过废气管路系统连接液封罐组；液封罐组包括至少一台第一液封罐和第二液封罐，第一液封罐内装有液体，第二液封罐为空罐；第一液封罐的下部通过第一排液管依次连接排液自动阀、第二液封罐；第一液封罐的上部设有第一出气口和回流口，第一出气口与第一处理设备管路连通；回流口依次连接出液泵、第二液封罐；第二液封罐的上部设有与第二处理设备管路连通的第二出气口；第一液封罐、第二液封罐内皆设有液位开关、侧面上部连接充有液体的U型管。本发明装置可达到有益的效果：使用过程中即可完成废气管路的切换。

Description

一种用于管路切换的自动化液封装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于管路切换的自动化液封装置，尤其是一种可适用于废气管或其它微正压气体管路切换装置。

背景技术

当前工业废气处理通常采用先喷淋装置吸收再RTO集中焚烧处理，若喷淋装置故障则高浓度废气不能满足RTO焚烧要求，根据废气焚烧要求需对前期处理不合格的废气重新喷淋吸收，因工业生产中废气集中处理气量较大，废气管路管径较大通常大于500mm，根据废气的在线检测指标是否合格通过切断阀来切换废气下游管路，而大管径废气管需安装大管径自动阀门来完成废气管线切换，现在大管径废气管路切换装置如图1，当废气仪表检测合格，自动阀A关闭，自动阀B打开，废气经自动阀B至RTO装置进行焚烧处理；当检测不合格自动阀A打开，自动阀B关闭，废气经自动阀A至喷淋吸收装置。该装置中使用的大管径自动阀存在以下缺点：1、阀门大，造价昂贵，一台阀需几万甚至几十万；2、阀门大，制造密封难度大，阀门经常关不严，造成管内废气互串；3、自动阀气缸大，关阀动作慢，需要十几到几十秒。

实用新型内容

为解决现在技术的不足，本实用新型提供了一种新型用于废气管路切换的液封装置。用液封罐来替代大管径自动阀，通过对液封罐的切换来完成大管径废气管路的切换。本装置制造简单、造价低、安全可靠，可实现自动操作要求。

为实现上述目标，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：包括废气检测仪表、液封罐组、出液泵和控制器；废气检测仪表通过废气管路系统连接液封罐组；液封罐组包括至少一台第一液封罐和第二液封罐，第一液封罐和第二液封罐沿竖向上下布置，第一液封罐内装有液体，第二液封罐为空罐；第一液封罐的下部通过第一排液管依次连接排液自动阀、第二液封罐；第一液封罐的上部设有第一出气口和回流口，每台第一液封罐的第一出气口皆连接一套第一处理设备；回流口通过回流管依次连接出液泵、第二液封罐；第二液封罐的上部设有第二出气口，第二出气口与第二处理设备管路连通；第一液封罐、第二液封罐内皆设有液位开关、侧面上部连接U型管，U型管内充有液体，且除液位开关及U型管与液封罐直接连接外，其余部件之间都通过管线连接；废气检测仪表、液位开关与排液自动阀、出液泵均与控制器信号连接。

进一步，所述的液封罐组包括数台第一液封罐和一台第二液封罐，第一液封罐的罐体的下部设有第一进液口、第一排液口，第一液封罐的罐体的上部设有液体回流口、第一出气口以及第一液封口；第二液封罐的罐体的上部设有第二进液口、第二出气口以及第二液封口，第二液封罐的罐体的下部设有第二排液口；第一进液口、第二进液口通过废气管路系统与废气检测仪表连通；第一排水口通过第一排液管依次连接排液自动阀、第二进液口；液体回流口通过回流管依次连接出液泵、第二排液口；第一出气口连接第一处理设备，第二出气口连接第二处理设备；第一液封口连接第一U型管，第二液封口连接第二U型管。

进一步，所述的废气管路系统包括总进气管、数个第一分进气管和一个第二分进气管，总进气管的一端连通废气，另一端分成多路，除其中一路通过第二分进气管连接第二液封罐外，其余通路皆通过相应的第一分进气管连接一台第一液封罐。

进一步，总进气管分成的通路的个数与液封罐的总个数一致，即第一液封罐与第二液封罐的个数之和即为总进气管分成的通路的个数。

进一步，第一处理设备为喷淋吸收装置，第二处理设备为RTO装置。

进一步，所述的总进气管、第一分进气管、第二分进气管的管径一致。

进一步，所述第一液封罐、第二液封罐的直径大于等于废气管路系统的管径的1.05～1.2倍。

进一步，所述第一液封罐的液封压力为废气送风机风压的1.5～2.5倍。

进一步，所述第一U型管、所述第二U型管内的液体与第一液封罐内液体相同，U型管的高度设置由液封高度决定，U型管的液封高度为进气管的上沿与U型管的下沿之间的垂直距离。

进一步，所述第一液封罐内液体可根据尾气组分不同进行选择，不与尾气产生剧烈反应或产生非目标气体的液体即可，优选为为水或低浓度液碱。

进一步，所述排水管及排液自动阀管径截面积＝液封液体体积/自流流速/切换秒数，所述切换秒数为4-10秒，所述排液自动阀优选为气动阀。

进一步，所述出液泵的流量＝液封液体体积/切换秒数，所述切换秒数为4-10秒，所述出液泵为气动隔膜泵。

进一步，控制器采用DCS系统，所述废气检测仪表、液位开关与排液自动阀及出液泵通DCS系统设置联锁，可根据设置要求完成管路切换。

进一步，所述液封装置在首次使用时需对液封罐A加液体，罐内液体可循环使用。

进一步，所述废气管、排水管、液封罐材质为金属，优选为碳钢、不锈钢。

进一步，所述液封装置可根据尾气下游处理装置路径数量来确定相同数量的液封罐，由多台液封装置组成时需保证其中一台液封罐为空，其余的液封罐内都充满液体。

本实用新型装置可达到有益的效果：本装置使用过程中即可完成废气管路的切换，可有效防止大管径废气管因阀门内漏而造成的废气互串，具有制造简单、造价低、安全可靠的特点，可实现自动化操作要求。

附图说明

图1为现在大管径废气管路切换装置(其中1’为废气进管路，2’为气体检测仪，3’和4’为进气自动阀，5’和6’出气至下游管路)

图2为本实用新型的装置流程图(A代表进气)。

图3为本实用新型的另一实施例的装置流程图(A代表进气)。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。

本实用新型所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，包括废气检测仪表1、液封罐组、出液泵9和控制器；废气检测仪表1通过废气管路系统16连接液封罐组；液封罐组包括一台第一液封罐2和第二液封罐3，第一液封罐2和第二液封罐3沿竖向上下错位布置，第一液封罐2内装有液体，第二液封罐3为空罐；第一液封罐2的下部通过第一排液管15依次连接排液自动阀6、第二液封罐3；第一液封罐2的上部设有第一出气口24和回流口23，每台第一液封罐2的第一出气口24通过第二排气管27与皆连接一套第一处理设备；回流口23通过回流管14依次连接出液泵9、第二液封罐3；第二液封罐3的上部设有第二出气口33，第二出气口通过第三排气管28与第二处理设备13管路连通；第一液封罐2、第二液封罐2内皆设有液位开关、侧面上部连接U型管，U型管内充有液体，且除液位开关及U型管与液封罐直接连接外，其余部件之间都通过管线连接；废气检测仪表1、液位开关与排液自动阀6、出液泵9均与控制器信号连接。本实施例中，为了区分，将第一液封罐2连接的液位开关为第一液位开关4、第二液封罐3连接的液位开关为第二液位开关5。

在本实用新型的一些实施例中，第一处理设备为喷淋吸收装置，第二处理设备为RTO装置。

如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，以液封罐组的液体流入的一侧为左侧，以液体流出的一侧为右侧；所述的液封罐组包括一台第一液封罐2和一台第二液封罐3，第一液封罐2的罐体下部的左右两侧分别设有第一进液口21、第一排液口22，第一液封罐2的罐体的上部设有液体回流口23、第一出气口24以及第一液封口25，其中第一液封口25位于第一液封罐2的罐体的右侧上部；第二液封罐3的罐体的上部设有第二进液口31、第二出气口33以及第二液封口34，第二液封罐3的罐体的下部设有第二排液口32和第二进气口35；第一进液口21、第二进气口35通过废气管路系统16与废气检测仪表1连通；第一排水口22通过第一排液管15依次连接排液自动阀6、第二进液口31；回流口23通过回流管14依次连接出液泵9、第二排液口32；第一出气口24连接一套第一处理设备12，第二出气口33连接第二处理设备13；第一液封口25连接第一U型管7，第二液封口32连接第二U型管8。

在本实用新型的一些实施例中，所述的废气管路系统16包括总进气管10、第一分进气管11和第二分进气管18，总进气管10的一端连通废气，另一端分成两路，一路通过第一分进气管11连接第一液封罐2，另一路通过第二分进气管18连接第二液封罐3。

如图3所示，在本实用新型的一些实施例中，以液封罐组的液体流入的一侧为左侧，以液体流出的一侧为右侧；所述的液封罐组包括两台第一液封罐2和一台第二液封罐3，第一液封罐2的罐体下部的左右两侧分别设有第一进液口21、第一排液口22，第一液封罐2的罐体的上部设有液体回流口23、第一出气口24以及第一液封口25，其中第一液封口25位于第一液封罐2的罐体的右侧上部；第二液封罐3的罐体的上部设有第二进液口31、第二出气口33以及第二液封口34，第二液封罐3的罐体的下部设有第二排液口32和第二进气口35；第一进液口21、第二进液口31通过废气管路系统16与废气检测仪表1连通；第一排水口22通过第一排液管15依次连接排液自动阀6、第二进液口31；液体回流口23通过回流管14依次连接出液泵9、第二排液口32；第一出气口24连接装置一19、装置二20，第二出气口33连接装置三26；第一液封口25连接第一U型管7，第二液封口32连接第二U型管8。所述的废气管路系统16包括总进气管10、两个第一分进气管11和一个第二分进气管18，总进气管10分成的通路的个数与液封罐的总个数一致，即第一液封罐与第二液封罐的个数之和即为总进气管分成的通路的个数。在本实施例中，总进气管10分成三个通路，总进气管10的一端连通废气，除其中一路通过第二分进气管18连接第二液封罐3外，其余两个通路皆通过第一分进气管11连接一台第一液封罐2。根据装置路径数量设置液封罐，附图进气为三路，液封罐之间的连接方式，不是简单的串联或并联，它的气相应该算是并联的(两个气只能走其中一个)，液相是串联的(一个可以放到下一个)，具体的，如图3所示，图中省略了出液泵9、回流管14等部件，其中两个第一液封罐(为了区分，本实施例中将两个第一液封罐分别命名为第一个第一液封罐2a、第二个第一液封罐2b)为充满液体、第二液封罐3为空，进气管经第二液封罐3出气至装置三，根据需要可将第一液封罐内其中一个罐内液体通过排液阀排液至第二液封罐3，如第二个第一液封罐2b放液至第二液封罐3，则第二液封罐3、第一个第一液封罐2a为充满，第二个第一液封罐2b则为空，进气管则经第二个第一液封罐2b出气至装置二。本实施例中的装置一、装置二、装置三可以相同，也可以不同，根据需要选择即可。在本实用新型的一些实施例中，所述的总进气管10、第一分进气管11、第二分进气管18的管径一致。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一液封罐2、第二液封罐3的直径大于等于废气管路系统16的管径的1.05～1.2倍。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一液封罐2的液封压力为废气送风机风压的1.5～2.5倍。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一U型管7、所述第二U型管8内的液体与第一液封罐2内液体相同，U型管的液封高度为进气管的上沿与U型管的下沿之间的垂直距离。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一液封罐2内液体为水或低浓度液碱。

在本实用新型的一些实施例中，所述第一排液管15及排液自动阀6管径截面积＝液封液体体积/自流流速/切换秒数，所述切换秒数为4-10秒，所述排液自动阀6优选为气动阀。

在本实用新型的一些实施例中，所述出液泵9的流量＝液封液体体积/切换秒数，所述切换秒数为4-10秒，所述出液泵9为气动隔膜泵。

在本实用新型的一些实施例中，控制器采用DCS系统，所述废气检测仪表、液位开关与排液自动阀及出液泵通DCS系统设置联锁，可根据设置要求完成管路切换。

在本实用新型的一些实施例中，所述液封装置在首次使用时需对第一液封罐2加液体，罐内液体可循环使用。

在本实用新型的一些实施例中，所述废气管、排水管、液封罐材质为金属，优选为碳钢、不锈钢。

在本实用新型的一些实施例中，所述液封装置可根据尾气下游处理装置路径数量来确定相同数量的液封罐，由多台液封装置组成时需保证其中一台液封罐为空，其余的液封罐内都充满液体。

实施例1

废气为含微量苯胺粉尘废气，废气管系统16内的压力为1.5Kpa，废气管系统16的管径为800mm，第一液封罐2内介质为水，液封高度为350mm，第一液封罐2、第二液封罐3的材质为304不锈钢，尺寸为排液自动阀6为DN100，出液泵9为气动隔膜泵，第一液封罐2、第二液封罐3的自动切换时间为4-6秒。

当废气检测仪表1检测废气管系统16中废气VOC总碳浓度低于设定值，则废气为合格，此废气经第二液封罐3至RTO装置13焚烧。

当废气检测仪表1检测废气管系统16中废气VOC总碳浓度高于设定值，则废气为不合格，废气检测仪表1信号触发与第一液封罐2连接的排液自动阀6自动开启，第一液封罐2内液体自流至第二液封罐3，若触发第一液位开关4，则证明第一液封罐2内液体已排尽，排液自动阀6自动关闭，此时第一液封罐2为空，第二液封罐3形成液封，不合格废气经由第一液封罐2出口至废气喷淋吸收装置12。

在废气持续进气过程中废气检测仪表1实时检测废气VOC总碳浓度，当总碳浓度低于原有设定值则废气在线检测合格，废气检测仪表1信号触发与第二液封罐3连接的出液泵9自动开启，将第二液封罐3内液体输送至第一液封罐2，若触发第二液位开关5，则证明第二液封罐3内液体已排尽，出液泵9自动停止。此时第二液封罐3为空，第一液封罐2形成液封，废气经第二液封罐3出口至RTO装置13焚烧。

本实施例废物进气量(处理量)为20000Nm³/h。

实施例2

废气为含微量醋酸丁酯废气，废气管系统16内压力为2Kpa，废气管系统16的废气管管径为1000mm，液封罐内介质为PH值12液碱水溶液，液封高度为400mm，液封罐的材质为316L不锈钢，尺寸为排水自动阀为DN125，出液泵为气动隔膜泵，液封罐自动切换时间为4-6秒。

当废气检测仪表1检测废气管中废气VOC总碳浓度低于设定值，则废气为合格，此废气经第二液封罐3至RTO装置13焚烧。

当废气检测仪表1检测废气管中废气VOC总碳浓度高于设定值，则废气为不合格，检测仪表信号触发与第一液封罐2连接的排液自动阀6自动开启，第一液封罐2内液体自流至第二液封罐3，若触发第一液位开关4，则证明第一液封罐2内液体已排尽，排液自动阀6自动关闭，此时第一液封罐2为空，第二液封罐3形成液封，不合格废气经由第一液封罐2出口至废气喷淋吸收装置12。

在废气持续进气过程中废气检测仪表1实时检测废气VOC总碳浓度，当总碳浓度低于原有设定值则废气在线检测合格，废气检测仪表1信号触发与第二液封罐3连接的出液泵9自动开启，将第二液封罐3内液体输送至第一液封罐2，若触发第二液位开关5，则证明第二液封罐3内液体已排尽，出液泵9自动停止。此时第二液封罐3为空，第一液封罐2形成液封，废气经第二液封罐3出口至RTO装置13焚烧。

本实施例废物进气量(处理量)为35000Nm³/h。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：包括废气检测仪表(1)、液封罐组、出液泵(9)和控制器；废气检测仪表(1)通过废气管路系统(16)连接液封罐组；液封罐组包括至少一台第一液封罐(2)和第二液封罐(3)，第一液封罐(2)和第二液封罐(3)沿竖向上下布置，第一液封罐(2)内装有液体，第二液封罐(3)为空罐；第一液封罐(2)的下部通过第一排液管(15)依次连接排液自动阀(6)、第二液封罐(3)；所述的第一液封罐(2)的上部皆设有第一出气口(24)和回流口(23)，每台第一液封罐(2)的第一出气口(24)皆连接一套第一处理设备(12)；回流口(23)通过回流管(14)依次连接出液泵(9)、第二液封罐(3)；第二液封罐(3)的上部设有第二出气口(33)，第二出气口与第二处理设备(13)管路连通；第一液封罐(2)、第二液封罐(3)内皆设有液位开关、侧面上部连接U型管，U型管内充有液体，且除液位开关及U型管与液封罐直接连接外，其余部件之间都通过管线连接；废气检测仪表(1)、液位开关与排液自动阀(6)、出液泵(9)均与控制器信号连接。

2.如权利要求1所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述的液封罐组包括数台第一液封罐(2)和一台第二液封罐(3)，第一液封罐(2)的罐体的下部设有第一进液口(21)、第一排水口(22)，第一液封罐(2)的罐体的上部设有回流口(23)、第一出气口(24)以及第一液封口(25)；第二液封罐(3)的罐体的上部设有第二进液口(31)、第二出气口(33)以及第二液封口(34)，第二液封罐(3)的罐体的下部设有第二排液口(32)和第二进气口(35)；第一进液口(21)、第二进气口(35)通过废气管路系统(16)与废气检测仪表(1)连通；第一排水口(22)通过第一排液管(15)依次连接排液自动阀(6)、第二进液口(31)；回流口(23)通过回流管(14)依次连接出液泵(9)、第二排液口(32)；第一出气口(24)连接第一处理设备(12)，第二出气口(33)连接第二处理设备(13)；第一液封口(25)连接第一U型管(7)，第二液封口(34)连接第二U型管(8)。

3.如权利要求2所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述的废气管路系统(16)包括总进气管(10)、数个第一分进气管(11)和一个第二分进气管(18)，总进气管(10)的一端连通废气，另一端分成多路，除其中一路通过第二分进气管(18)连接第二液封罐(3)外，其余的通路皆通过第一分进气管(11)连接一台第一液封罐(2)。

4.如权利要求3所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述的总进气管(10)、第一分进气管(11)、第二分进气管(18)的管径一致。

5.如权利要求4所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述第一液封罐(2)、第二液封罐(3)的直径等于废气管路系统(16)的管径的1.05～1.2倍。

6.如权利要求4所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述第一液封罐(2)的液封压力为废气送风机风压的1.5～2.5倍。

7.如权利要求6所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述第一U型管(7)、所述第二U型管(8)内的液体与第一液封罐(2)内液体相同。

8.如权利要求7所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述第一液封罐(2)内液体为水或低浓度液碱。

9.如权利要求8所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述排液自动阀(6)为气动阀。

10.如权利要求9所述的一种用于管路切换的自动化液封装置，其特征在于：所述出液泵(9)为气动隔膜泵。