CN219734998U - 一种小容量co2液体储罐分装系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种小容量CO₂液体储罐分装系统，包括有一级储罐、一级增压装置等；通过配合设置一级增压装置、二级增压装置、二级储罐和液气分离器，利用一级增压装置和二级增压装置分别对CO₂进行一级增压和二级增压，以有效提高CO₂的流速，同时利用二级储罐和液气分离器分别对高压CO₂进行一次液气分离和二次液气分离，此外再配合设置进液电磁阀和排气电磁阀，利用进液电磁阀和排气电磁阀分别对进液和排气进行控制，在充装的过程中，高压CO₂气体可上浮进入储气腔中进行暂存，充装完成后再将暂存的高压CO₂气体排出，保证往小容量气瓶内充装的尽可能多的是高压CO₂液体，节省用气量。

Description

一种小容量CO2液体储罐分装系统

技术领域

本实用新型涉及气体充装领域技术，尤其是指一种小容量CO₂液体储罐分装系统。

背景技术

CO₂液体即液态二氧化碳，液态二氧化碳指的是高压低温下将二氧化碳气体液化为液体形态。液态的二氧化碳是一种制冷剂，可以用来保藏食品，也可用于人工降雨。它还是一种工业原料，可用于制纯碱、尿素和汽水。

在日常生活中，各种气泡水的制备需要使用到小容量气瓶，其中充装的便是高压CO₂液体，为此，在工业生产中，需要对小容量气瓶进行高压CO₂液体充装。

目前，高压CO₂液体在小容量充装过程中，由于充装容量不大，具有高频次、低流速特点，高压CO₂液体在低流速状态下，流程越长，高压CO₂液体就越容易产生气化现象，一旦管道中产生气化，小容量气瓶内便充入高压CO₂气体，对高压CO₂液体的充装效率将会急剧下降，由于高压CO₂气体占据了小容量气瓶内部的一定容量，使得小容量气瓶内的高压CO₂液体重量无法达标。

现有技术中，为解决上述问题，主要是通过二级增压，将充装管道中的压力提升，提升管道中CO₂液体的流速，减少在CO₂在充装过程中的气化现象对充装效率的影响，同时增加充装时的体积，然而增加部分只用于盛装CO₂气体，不能装CO₂液体，充装效率依然无法有效提升，并且增加充装体积有两种方式，一种是增大小容量气瓶的体积，这样会改变小容量气瓶的规格大小，无法满足使用的需要，另一种是增大小容量气瓶内部的压力值，这样会造成不安全因素和能耗的增加。因此，有必要研究一种方案以解决上述问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其能有效解决现有之通过二级增压和增加充装时的体积的方式对小容量气瓶进行CO₂液体充装存在充装效率无法有效提升的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案：

一种小容量CO₂液体储罐分装系统，包括有一级储罐、一级增压装置、二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀以及排气电磁阀；

该一级增压装置的输入端连通一级储罐；该二级增压装置的输入端连接一级增压装置的输出端；该二级储罐与二级增压装置的输出端连通，该二级储罐的底部开设有连通二级储罐内部的输出口；

该液气分离器位于二级储罐的下方，液气分离器包括有液气分离体、液气进出盖以及密封垫片；该液气分离体竖向设置，液体分离体的上端面向下凹设有隔离腔和储气腔，该储气腔的上端与隔离腔的上端连通，液气分离体的下端开设有充装流道，该充装流道与隔离腔的底部连通；该液气进出盖密封固定在液气分离体的上端，液气进出盖内开设有液气流道和排气流道，该排气流道连通储气腔，且液气进出盖内延伸出有导管，该导管的一端与液气流道一体连通，导管的另一端自上而下伸出隔离腔中并与隔离腔连通，导管的外壁与隔离腔的内壁之间形成有缝隙，该缝隙连通隔离腔和储气腔之间；该密封垫片通过固定导向盖固定于液气分离体的下端面，固定导向盖上具有充装口，该密封垫片的上下表面贯穿形成有通孔，该通孔连通充装流道和充装口之间；

该进液电磁阀的输出端连通液气流道，该进液电磁阀的输入端通过进液管道与输出口连通，该进液电磁阀和进液管道均位于二级储罐的下方；该排气电磁阀的输入端连通排气流道，该排气电磁阀的输出端连接有排空管道。

作为一种优选方案，所述一级储罐和一级增压装置均设置于储罐区，该一级增压装置的输入端通过第一管道连通一级储罐；该二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀和排气电磁阀均设置于工作区，该二级增压装置的输入端通过第二管道连接一级增压装置的输出端，该二级储罐通过第三管道与二级增压装置的输出端连通。

作为一种优选方案，所述工作区上设置有支架，该支架上具有用于定位小容量气瓶的安置位，该二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀和排气电磁阀均设置于支架上，该液气分离器位于安置位的正上方，结构简单，布局合理紧凑。

作为一种优选方案，所述安置位的底部设置有用于对小容量气瓶进行称重的称重装置，以更好地对小容量气瓶的充装重量进行监测。

作为一种优选方案，所述安置位为并排设置的多个，针对每一安置位均设置有一液气分离器、一进液电磁阀和一排气电磁阀，该二级储罐的底部开设有多个输出口，多个进液电磁阀的输入端分别通过多个进液管道与对应的输出口连通，以便同时对多个小容量气瓶进行充装。

作为一种优选方案，所述二级储罐水平设置，二级储罐上设置有安全阀、泄气阀和压力表，该安全阀和泄气阀均位于二级储罐的顶部，该压力表位于二级储罐的输入端，该泄气阀用于手动泄气，以排放CO₂气体；该压力表用于监测二级储罐的内部压力。

作为一种优选方案，所述一级增压装置和二级增压装置均为增压泵，结构简单，成本低。

作为一种优选方案，所述液气进出盖的底部具有安装腔，该液气分离体上端嵌入安装腔中固定，该导管于安装腔的底面一体向下延伸出，并且，该安装腔的底面周缘与液气分离体的上端面周缘之间夹设有密封圈，结构简单，组装方便，密封性好。

作为一种优选方案，所述储气腔的容积大于隔离腔的容积，该充装流道的内径小于隔离腔的内径，充装流道上下倾斜延伸，以便提供足够的空间容纳CO₂气体，更好地进行CO₂液体的充装。

本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：

通过配合设置一级增压装置、二级增压装置、二级储罐和液气分离器，利用一级增压装置和二级增压装置分别对CO₂进行一级增压和二级增压，以有效提高CO₂的流速，同时利用二级储罐和液气分离器分别对高压CO₂进行一次液气分离和二次液气分离，此外再配合设置进液电磁阀和排气电磁阀，利用进液电磁阀和排气电磁阀分别对进液和排气进行控制，在充装的过程中，高压CO₂气体可上浮进入储气腔中进行暂存，充装完成后再将暂存的高压CO₂气体排出，保证往小容量气瓶内充装的尽可能多的是高压CO₂液体，节省用气量，使小容量气瓶充装高压CO₂液体的重量值尽快达标，符合出厂条件，不需要通过增加充装压力值来减少高压CO₂液体的气化量，从而使得其重量值尽快达标，通过本实用新型的液气分离装置可以减少提高压力值造成的不安全因素和能耗，也无需增大小容量气瓶的体积，加快了充装的速度。

为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本实用新型进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型之较佳实施例的具体原理框图；

图2是本实用新型之较佳实施例的局部立体示意图；

图3是图2的局部放大示意图；

图4是图3的局部放大示意图；

图5是本实用新型之较佳实施例中液气分离器的组装立体示意图；

图6是本实用新型之较佳实施例中液气分离器的分解示意图；

图7是本实用新型之较佳实施例中液气分离器的截面示意图。

附图标识说明：

11、一级储罐 12、一级增压装置

13、二级增压装置 14、第一管道

15、第二管道 16、第三管道

20、二级储罐 21、输出口

22、安全阀 23、泄气阀

24、压力表 30、液气分离器

31、液气分离体 311、隔离腔

312、储气腔 313、充装流道

314、凹腔 32、液气进出盖

321、液气流道 322、排气流道

323、导管 324、安装腔

33、密封垫片 331、通孔

34、密封圈 35、固定导向盖

351、充装口 36、固定帽

301、缝隙 41、进液电磁阀

42、排气电磁阀 43、进液管道

44、排空管道 45、输入管道

46、输出管道 50、支架

51、安置位 52、称重装置

60、小容量气瓶。

具体实施方式

请参照图1至图7所示，其显示出了本实用新型之较佳实施例一种小容量CO₂液体储罐分装系统的具体结构，包括有一级储罐11、一级增压装置12、二级增压装置13、二级储罐20、液气分离器30、进液电磁阀41以及排气电磁阀42。

该一级增压装置12的输入端连通一级储罐11；在本实施例中，该一级储罐11和一级增压装置12均设置于储罐区，该一级增压装置12的输入端通过第一管道14连通一级储罐11，该一级储罐11为低温储罐，并且该第一管道14为低温管道，可承受低温CO₂液体，更加的耐用；以及，该一级增压装置12为增压泵。

该二级增压装置13的输入端连接一级增压装置12的输出端；该二级储罐20与二级增压装置13的输出端连通，该二级储罐20的底部开设有连通二级储罐20内部的输出口21。在本实施例中，该二级增压装置13的输入端通过第二管道15连接一级增压装置12的输出端，该二级储罐20通过第三管道16与二级增压装置13的输出端连通，该二级储罐20为低温储罐，并且该第二管道15和第三管道16均为低温管道，可承受低温CO₂液体，更加的耐用；以及，该二级增压装置13为增压泵。另外，该二级储罐20水平设置，二级储罐20上设置有安全阀22、泄气阀23和压力表24，该安全阀22和泄气阀23均位于二级储罐20的顶部，该压力表24位于二级储罐20的输入端。此外，该二级储罐20的底部开设有多个输出口21，以便进行多路输出。该二级储罐20为4L小储罐，该安全阀22在压力达到15MPa时自动打开，以保证安全，该泄气阀23用于手动泄气，以排放CO₂气体；该压力表24用于监测二级储罐20的内部压力，监测压力值范围为0-25MPa。

该液气分离器30位于二级储罐20的下方，该液气分离器30包括有液气分离体31、液气进出盖32以及密封垫片33。

该液气分离体31竖向设置，液体分离体31的上端面向下凹设有隔离腔311和储气腔312，该储气腔312的上端与隔离腔311的上端连通，在本实施例中，该储气腔312的容积大于隔离腔311的容积，以便提供足够的空间容纳CO₂气体；该液气分离体31的下端开设有充装流道313，该充装流道313与隔离腔311的底部连通，在本实施例中，该充装流道313的内径小于隔离腔311的内径，充装流道313上下倾斜延伸；以及，该液气分离体31的下端面凹设有凹腔314。

该液气进出盖32密封固定在液气分离体31的上端，液气进出盖32内开设有液气流道321和排气流道322，该排气流道322连通储气腔312，且液气进出盖32内延伸出有导管323，该导管323的一端与液气流道321一体连通，导管323的另一端自上而下伸出隔离腔311中并与隔离腔311连通，导管323的外壁与隔离腔311的内壁之间形成有缝隙301，该缝隙301连通隔离腔311和储气腔312之间；在本实施例中，该液气进出盖32的底部具有安装腔324，该液气分离体31上端嵌入安装腔324中固定，该导管323于安装腔324的底面一体向下延伸出；并且，该安装腔324的底面周缘与液气分离体31的上端面周缘之间夹设有密封圈34，以实现密封安装固定。

该密封垫片33通过固定导向盖35固定于液气分离体31的下端面，固定导向盖35上具有充装口351，该密封垫片33的上下表面贯穿形成有通孔331，该通孔331连通充装流道313和充装口351之间。在本实施例中，该密封垫片33与凹腔314相适配并嵌于凹腔314中固定，该固定导向盖35与液气分离体31的下端螺合连接，固定导向盖35内周缘抵压在密封垫片33的外周缘上。

另外，该液气分离体31上套设有固定帽36，以便与外部安装固定。

该进液电磁阀41的输出端连通液气流道321，该进液电磁阀41的输入端通过进液管道43与输出口21连通，该进液电磁阀41和进液管道43均位于二级储罐20的下方；该排气电磁阀42的输入端连通排气流道322，该排气电磁阀42的输出端连接有排空管道44。在本实施例中，该进液电磁阀41和排气电磁阀42均为低温电磁阀，可承受CO₂液体的低温，更加的耐用；并且，该进液管道43和排空管道44均为低温管道，可承受CO₂液体的低温，更加的耐用；以及，该进液电磁阀41的输出端通过输入管道45连通液气流道321，该排气电磁阀42的输入端通过输出管道46连通排气流道322，该输入管道45和输出管道46均为低温管道，可承受CO₂液体的低温，更加的耐用。

以及，该二级增压装置13、二级储罐20、液气分离器30、进液电磁阀41和排气电磁阀42均设置于工作区，该工作区上设置有支架50，该支架50上具有用于定位小容量气瓶60的安置位51，该二级增压装置13、二级储罐20、液气分离器30、进液电磁阀41和排气电磁阀42均设置于支架50上，该液气分离器30位于安置位51的正上方。并且，该安置位51的底部设置有用于对小容量气瓶60进行称重的称重装置52。此外，该安置位51为并排设置的多个，针对每一安置位51均设置有一液气分离器30、一进液电磁阀41和一排气电磁阀42，多个进液电磁阀41的输入端分别通过多个进液管道43与对应的输出口21连通，以便同时对多个小容量气瓶60进行充装。

本实用新型还公开了一种小容量CO₂液体储罐分装方法，采用前述一种小容量CO₂液体储罐分装系统，包括有以下步骤：

(1)将小容量气瓶60与液气分离器30连接，使小容量气瓶60的瓶口插入充装口351中并与密封垫片33抵接形成密封。

(2)将一级增压装置12和二级增压装置13打开，使得一级储罐11内的CO₂经过两次增压后进入到二级储罐20中，高压CO₂在二级储罐20中进行一次液气分离，在重力作用下，高压CO₂液体沉在二级储罐20的内底部，高压CO₂气体浮在高压CO₂液体的上方。

(3)打开进液电磁阀41，关闭排气电磁阀42，二级储罐20内的CO₂液体从输出口21输出，并依次流经进液管道43、进液电磁阀41进入液气分离器30的隔离腔311中；高压CO₂液体在低速流动过程中，管道中会产出高压CO₂气体，由于高压CO₂液体密度远大与相同压力下高压CO₂气体，比重高的高压CO₂液体从隔离腔311往下流动，经过充装流道313和通孔331进入小容量气瓶60内，从而实现充装，而比重轻的高压CO₂气体通过缝隙301上浮进入到储气腔312中暂存，以实现液气二次分离。

(4)当充装指标达到后，关闭小容量气瓶60的充气阀门，并关闭进液电磁阀41，然后打开排气电磁阀42，使得储气腔312中的高压CO₂气体依次经过排气电磁阀42和排空管道44排空。

本实用新型的设计重点在于：通过配合设置一级增压装置、二级增压装置、二级储罐和液气分离器，利用一级增压装置和二级增压装置分别对CO₂进行一级增压和二级增压，以有效提高CO₂的流速，同时利用二级储罐和液气分离器分别对高压CO₂进行一次液气分离和二次液气分离，此外再配合设置进液电磁阀和排气电磁阀，利用进液电磁阀和排气电磁阀分别对进液和排气进行控制，在充装的过程中，高压CO₂气体可上浮进入储气腔中进行暂存，充装完成后再将暂存的高压CO₂气体排出，保证往小容量气瓶内充装的尽可能多的是高压CO₂液体，节省用气量，使小容量气瓶充装高压CO₂液体的重量值尽快达标，符合出厂条件，不需要通过增加充装压力值来减少高压CO₂液体的气化量，从而使得其重量值尽快达标，通过本实用新型的液气分离装置可以减少提高压力值造成的不安全因素和能耗，也无需增大小容量气瓶的体积，加快了充装的速度。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：包括有一级储罐、一级增压装置、二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀以及排气电磁阀；

该一级增压装置的输入端连通一级储罐；该二级增压装置的输入端连接一级增压装置的输出端；该二级储罐与二级增压装置的输出端连通，该二级储罐的底部开设有连通二级储罐内部的输出口；

该液气分离器位于二级储罐的下方，液气分离器包括有液气分离体、液气进出盖以及密封垫片；该液气分离体竖向设置，液体分离体的上端面向下凹设有隔离腔和储气腔，该储气腔的上端与隔离腔的上端连通，液气分离体的下端开设有充装流道，该充装流道与隔离腔的底部连通；该液气进出盖密封固定在液气分离体的上端，液气进出盖内开设有液气流道和排气流道，该排气流道连通储气腔，且液气进出盖内延伸出有导管，该导管的一端与液气流道一体连通，导管的另一端自上而下伸出隔离腔中并与隔离腔连通，导管的外壁与隔离腔的内壁之间形成有缝隙，该缝隙连通隔离腔和储气腔之间；该密封垫片通过固定导向盖固定于液气分离体的下端面，固定导向盖上具有充装口，该密封垫片的上下表面贯穿形成有通孔，该通孔连通充装流道和充装口之间；

该进液电磁阀的输出端连通液气流道，该进液电磁阀的输入端通过进液管道与输出口连通，该进液电磁阀和进液管道均位于二级储罐的下方；该排气电磁阀的输入端连通排气流道，该排气电磁阀的输出端连接有排空管道。

2.根据权利要求1所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述一级储罐和一级增压装置均设置于储罐区，该一级增压装置的输入端通过第一管道连通一级储罐；该二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀和排气电磁阀均设置于工作区，该二级增压装置的输入端通过第二管道连接一级增压装置的输出端，该二级储罐通过第三管道与二级增压装置的输出端连通。

3.根据权利要求2所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述工作区上设置有支架，该支架上具有用于定位小容量气瓶的安置位，该二级增压装置、二级储罐、液气分离器、进液电磁阀和排气电磁阀均设置于支架上，该液气分离器位于安置位的正上方。

4.根据权利要求3所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述安置位的底部设置有用于对小容量气瓶进行称重的称重装置。

5.根据权利要求3所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述安置位为并排设置的多个，针对每一安置位均设置有一液气分离器、一进液电磁阀和一排气电磁阀，该二级储罐的底部开设有多个输出口，多个进液电磁阀的输入端分别通过多个进液管道与对应的输出口连通。

6.根据权利要求1所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述二级储罐水平设置，二级储罐上设置有安全阀、泄气阀和压力表，该安全阀和泄气阀均位于二级储罐的顶部，该压力表位于二级储罐的输入端。

7.根据权利要求1所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述一级增压装置和二级增压装置均为增压泵。

8.根据权利要求1所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述液气进出盖的底部具有安装腔，该液气分离体上端嵌入安装腔中固定，该导管于安装腔的底面一体向下延伸出，并且，该安装腔的底面周缘与液气分离体的上端面周缘之间夹设有密封圈。

9.根据权利要求1所述的一种小容量CO₂液体储罐分装系统，其特征在于：所述储气腔的容积大于隔离腔的容积，该充装流道的内径小于隔离腔的内径，充装流道上下倾斜延伸。