CN219912689U - 一种可燃气体放散装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可燃气体放散装置，包括气体放散通道、阻燃气体通道、开关阀和控制单元；气体放散通道包括用于接入可燃气体的第一进气口以及用于放散可燃气体的放空口；阻燃气体通道用于接入阻燃气体，所述阻燃气体通道包括与所述气体放散通道连通的出气口，所述出气口设置于所述第一进气口与放空口之间，且所述出气口能够向所述气体放散通道内通入阻燃气体；开关阀安装于所述阻燃气体通道，并用于阻断或打开所述阻燃气体通道；控制单元用于检测可燃气体放散装置中至少一部分的温度和/或压力，并控制所述开关阀的启闭。本实用新型的可燃气体放散装置用于实现自动控制阻燃气体流入气体放散通道的通断。

Description

一种可燃气体放散装置

技术领域

本实用新型涉及可燃气体处理设备技术领域，尤其涉及一种可燃气体放散装置。

背景技术

现有的水电解制氢领域中，在制氢结束后通常需要对水电解制氢装置中以及对应管道内的氢气进行放散处理。

氢气在空气中的爆炸极限为4.0％～75.6％(体积浓度)，在氧气中的爆炸极限为4.0％-94％(体积浓度)，氢气点火能量最小约为0.017Mj，所以氢气在放散过程中易因静电或雷击等原因发生燃烧或爆炸。

现有的氢气放散装置应对氢气燃烧的措施之一是：在氢气放散管道外接阻燃气体管道，并在阻燃气体管道设置手动阀，当放空口处氢气燃烧时，工作人员开启手动阀，使阻燃气体通入氢气放散管道中，以阻止氢气燃烧。但氢气燃烧时产生的火焰为淡蓝色，在日光下几乎肉眼难以识别，容易导致工作人员判断失误导致安全事故的发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可燃气体放散装置，用于实现自动控制阻燃气体流入气体放散通道的通断。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种可燃气体放散装置，包括：

气体放散通道，包括用于接入可燃气体的第一进气口以及用于放散可燃气体的放空口；

阻燃气体通道，用于接入阻燃气体，所述阻燃气体通道包括与所述气体放散通道连通的出气口，所述出气口设置于所述第一进气口与放空口之间，且所述出气口能够向所述气体放散通道内通入阻燃气体；

开关阀，安装于所述阻燃气体通道，并用于阻断或打开所述阻燃气体通道；

控制单元，用于检测可燃气体放散装置中至少一部分的温度和/或压力，并控制所述开关阀的启闭。

优选地，所述控制单元包括温度检测元件，所述温度检测元件邻近所述放空口设置，且所述温度检测元件用于检测所述放空口处的温度。

优选地，所述气体放散通道的放空口端设置有阻火器，所述温度检测元件设置于所述阻火器沿可燃气体流动方向的上游或下游。

优选地，所述控制单元包括压力检测元件，所述压力检测元件安装于所述气体放散通道，以检测所述气体放散通道内的压力；

或所述压力检测元件安装于所述阻燃气体通道，以检测所述阻燃气体通道内的压力。

优选地，所述压力检测元件安装于所述阻燃气体通道，且所述压力检测元件集成于所述开关阀，所述开关阀与所述出气口之间的部分阻燃气体通道与所述气体放散通道连通。

优选地，所述气体放散通道的出气口端设置有阻火器，

所述压力检测元件安装于所述气体放散通道，且所述压力检测元件设置于所述阻火器沿可燃气体流动方向的上游或下游；

和/或，所述压力检测元件安装于所述阻燃气体通道，容纳所述压力检测元件的腔室与所述气体放散通道连通。

优选地，所述出气口设置于所述阻火器沿可燃气体流动方向的上游。

优选地，所述阻火器为帽式阻火器，所述帽式阻火器安装于所述气体放散通道的末端；

或所述阻火器为非帽式阻火器，所述气体放散通道的末端设置有防护帽。

优选地，所述阻燃气体通道安装有止回阀，所述止回阀安装于所述开关阀沿气体流动方向的上游或下游。

优选地，所述可燃气体为氢气，所述控制单元包括控制器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果至少包括：

通过控制单元对可燃气体放散装置中至少一部分的温度和/或压力的检测，使得在需要向气体放散通道通入阻燃气体时，控制单元可以自动控制开关阀开始，以实现阻燃气体的通入；并且在不需要向气体放散通道通入阻燃气体时，控制单元可以自动控制开关阀关闭，以阻断阻燃气体的通入。

附图说明

图1是本实用新型实施例1中可燃气体放散装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例1中可燃气体放散装置又一结构的示意图

图3是本实用新型实施例2中可燃气体放散装置的结构示意图。

图中：1、气体放散通道；11、第一进气口；12、放空口；2、阻燃气体通道；21、出气口；22、第二进气口；3、开关阀；4、温度检测元件；5、压力检测元件；6、阻火器；7、防护帽；8、止回阀。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

本实用新型中所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本实用新型保护范围内。

实施例1

如图1和图2所示，对应于本实用新型实施例1的可燃气体放散装置，包括气体放散通道1、阻燃气体通道2、阻火器6、开关阀3、止回阀8以及控制单元(未示出)。

气体放散通道1包括用于接入可燃气体的第一进气口11以及用于放散可燃气体的放空口12。可燃气体能够通过第一进气口11通入气体放散通道1内，并通过放空口12放散至外界，以实现可燃气体的放散。

阻火器6设置于气体放散通道1的放空口端。当气体放散通道1中放空口12处的可燃气体发生燃烧时，阻火器6阻止发生燃烧的可燃气体回流至气体放散通道1内引燃气体放散通道1内的可燃气体。阻火器6可以设置在气体放散通道1的末端，或设置在放空口12沿气体流动方向的上游且邻近放空口12设置。

为了阻挡雨水、灰尘颗粒等物质自放空口12进入气体放散通道1内，气体放散通道1的末端可设置用于遮挡雨水、灰尘颗粒等物质的帽体。阻火器6可以设置具有帽体的帽式阻火器6，帽式阻火器6设置于气体放散通道1的末端，以使帽式阻火器6的帽体能够用于遮挡雨水、灰尘颗粒等物质，进而阻挡雨水、灰尘颗粒等物质自放空口12进入气体放散通道1内。此外，阻火器6也可采用常规的非帽式阻火器6，非帽式阻火器6可以设置在气体放散通道1的末端，或设置在放空口12沿气体流动方向的上游且邻近放空口12设置，且气体放散通道1的末端设置防护帽7，防护帽7用于遮挡雨水、灰尘颗粒等物质，进而遮挡雨水、灰尘颗粒等物质自放空口12进入气体放散通道1内。当非帽式阻火器6设置在气体放散通道1的末端时，防护帽7可以安装于非帽式阻火器6。当非帽式阻火器6设置在放空口12沿气体流动方向的上游且邻近放空口12设置，防护帽7安装于气体放散通道1的末端。

阻燃气体通道2包括用于接入阻燃气体的第二进气口22以及与气体放散通道1连通的出气口21。其中，出气口21设置在第一进气口11与放空口12之间。阻燃气体可通过第二进气口22通入阻燃气体通道2，并通过出气口21通入气体放散通道1内，以使阻燃气体与可燃气体混合，降低可燃气体的浓度，使得阻燃气体与可燃气体的混合气体形成不可燃气体，进而阻止放空口12处继续发生燃烧。

开关阀3安装于阻燃气体通道2，并用于阻断或打开阻燃气体通道2。在非工作状态或放空口12处可燃气体未发生燃烧的状态下，开关阀3关闭并阻断阻燃气体通道2，以阻止阻燃气体排入气体放散通道1内。在放空口12处可燃气体发生燃烧的状态下，开关阀3打开并使阻燃气体通道2，以使阻燃气体自出气口21通入气体放散通道1内。通过控制开关阀3的启闭，避免在无需通入阻燃气体的情况下，向气体放散通道1内通入阻燃气体，如非工作状态或放空口12处可燃气体未发生燃烧的状态等情况下，进而节约阻燃气体的用量。开关阀3可以采用气动阀或电动阀。

止回阀8安装于阻燃气体通道2，且位于开关阀3沿气体流动方向的上游或下游。止回阀8用于防止位于该止回阀8气体流动方向下游的空气回流，避免可燃气体，或可燃气体与阻燃气体的混合气体流动至第一进气口11处污染阻燃气体源。

控制单元包括控制器(图未示)以及温度检测元件4。温度检测元件4邻近放空口12设置，且温度检测元件4用于检测放空口12处的温度。温度检测元件4可以设置于阻火器6沿可燃气体流动方向的上游或下游，且邻近阻火器6设置。例如，当阻火器6为帽式阻火器6，且该阻火器6设安装于气体放散通道1的末端时，温度检测元件4设置于阻火器6沿可燃气体流动方向的上游，且邻近阻火器6设置；帽式阻火器6的帽体可以减少雨水、灰尘颗粒等物质对温度检测单元的损害。当阻火器6为非帽式阻火器6，非帽式阻火器6设置在放空口12沿气体流动方向的上游且邻近放空口12设置，且气体放散通道1的末端设置防护帽7时，温度检测元件4可以设置于阻火器6沿可燃气体流动方向的下游，且位于阻火器6和防护帽7之间；或温度检测元件4可以设置于阻火器6沿可燃气体流动方向的上游，且邻近阻火器6设置；防护帽7可以减少雨水、灰尘颗粒等物质对温度检测单元的损害。其中，温度检测元件4可以为铂电阻、热电偶等测温元件。

控制器与温度检测元件4、开关阀3连接，以使得控制器可以根据温度检测元件4反馈的信息控制开关阀3的启闭。例如，当温度检测元件4检测到温度超过阈值，并将该信号反馈至控制器时，控制器可以控制开关阀3开始，使得阻燃气体能过通过阻燃气体通道2的出气口21进入气体放散通道1内，以阻止可燃气体的燃烧；当温度检测元件4检测到温度低于阈值，并将该信号反馈至控制器时，控制器可以控制开关阀3关闭，以阻断阻燃气体朝向气体放散通道1的流动。

其中，控制器可以是任何适用的计算装置，比如个人计算机、服务器、可编程控制器(Programmable Logic Controller，简称PLC控制器)、单片机、上位机等，也可以是计算机装置的集成，控制器可以具有接收信息以及发送控制命令等功能，控制器可以通过有线通信或无线通信的方式控制各部件执行相应的动作，以完成制样操作。

温度的阈值可以根据可燃气体燃烧时的温度以及温度检测元件4相对放空口12的位置设定。例如，可燃气体采用氢气，氢气燃烧时温度约为1400℃；此时，若温度检测元件4与放空口12位置较为相近，则可以设置温度阈值为600℃、800℃或1000℃等温度；若温度检测元件4与放空口12位置邻近但留有一定间隙，则可以设置温度阈值为300℃、450℃或600℃等温度。

通过本实施例的控制单元与开关阀3的配合，使得放空口12处可燃气体燃烧时，控制单元可以获取到放空口12温度高于阈值的信号，并控制开关阀3开启，使阻燃气体通入气体放散通道1与可燃气体混合，阻止放空口12处继续发生燃烧；实现可燃气体在放空口12处发生燃烧时自动通入气体放散通道1，避免人工操作时判断失误的情况；并且，控制单元还可获取放空口12温度低于阈值的信号，例如当阻燃气体通入气体放散通道1后，放空口12处火焰熄灭，且温度逐步下降至低于阈值时，控制器控制开关阀3关闭，阻断阻燃气体的通入，以节约阻燃气体的用量。

实施例2

如图3所示，对应于本实用新型实施例2的可燃气体放散装置，本实施例的可燃气体放散装置中的气体放散通道1、阻燃气体通道2、阻火器6、开关阀3、止回阀8与实施例1相同，故在此不作赘述。

控制单元包括控制器以及压力检测元件5。控制器可以与实施例1相同。压力检测元件5可以安装于气体放散通道1，以检测气体放散通道1内的压力；和/或，安装于阻燃气体通道2，以检测阻燃气体通道2内的压力。压力检测元件5可以为压力传感器等测压元件。

当压力检测元件5安装于气体放散通道1时，压力检测元件5可以设置于阻火器6沿可燃气体流动方向的上游或下游，且压力传感器可以邻近阻火器6设置或非邻近阻火器6设置。当压力检测元件5安装于阻燃气体通道2时，容纳压力检测元件5的腔室与气体放散通道1连通；例如压力检测元件5设置在止回阀8与出气口21之间或出气口21与开关阀3之间。具体地，当止回阀8设置于开关阀3沿气体流动方向的上游时，位于开关阀3和出气口21之间的部分阻燃气体通道2通过出气口21与气体放散通道1连通，压力检测元件5优选为设置在出气口21与开关阀3之间；并且，设置在出气口21与开关阀3之间的压力检测元件5可以为连接于阻燃气体通道2的管壁，或集成于开关阀3，例如开关阀3和压力检测元件5集成为可根据压力自我调节的自立式调节阀。当止回阀8设置于开关阀3沿气体流动方向的下游时，位于止回阀8和出气口21之间的部分阻燃气体通道2通过出气口21与气体放散通道1连通，压力检测元件5优选为设置在止回阀8与出气口21之间。

控制器与压力检测元件5和开关阀3连接，并可根据压力检测元件5反馈的信号控制开关阀3的启闭。例如，当向气体放散通道1内通入可燃气体时，气体放散通道1以及与气体放散通道1连通的部分阻燃气体通道2内压力增大，此时，安装于气体放散通道1的压力检测元件5，和/或，安装于与气体放散通道1连通的部分阻燃气体通道2的压力检测元件5向控制器发出压力增大信号，控制器控制开关阀3开启，以向气体放散通道1内通入阻燃气体，使得气体放散通道1的放空口12处放散的气体保持为阻燃气体和可燃气体的混合气体，进而避免放空口12处发生燃烧。当停止向气体放散通道1内通入可燃气体时，气体放散通道1以及与气体放散通道1连通的部分阻燃气体通道2内压力恢复至初始值，此时，安装于气体放散通道1的压力检测元件5，和/或，安装于与气体放散通道1连通的部分阻燃气体通道2的压力检测元件5向控制器发出压力减小信号，控制器控制开关阀3关闭，以避免可燃气体放散装置未工作时阻燃气体仍向气体放散通道1内通入，从而节约阻燃气体的用量。

通过本实施例的控制单元与开关阀3的配合，使得可燃气体放散装置在进行放散作业时，控制单元控制开关阀3开启，阻燃气体自动通入气体放散通道1，避免人工操作失误的情况；当可燃气体放散装置停止放散作业时，控制单元控制开关阀3关闭，阻断阻燃气体的通入，以节约阻燃气体的用量。

上述可燃气体具体可以选用为氢气。

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不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下，在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，所有的这些改变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可燃气体放散装置，其特征在于，包括：

气体放散通道(1)，包括用于接入可燃气体的第一进气口(11)以及用于放散可燃气体的放空口(12)；

阻燃气体通道(2)，用于接入阻燃气体，所述阻燃气体通道(2)包括与所述气体放散通道(1)连通的出气口(21)，所述出气口(21)设置于所述第一进气口(11)与放空口(12)之间，且所述出气口(21)能够向所述气体放散通道(1)内通入阻燃气体；

开关阀(3)，安装于所述阻燃气体通道(2)，并用于阻断或打开所述阻燃气体通道(2)；

控制单元，用于检测可燃气体放散装置中至少一部分的温度和/或压力，并控制所述开关阀(3)的启闭。

2.根据权利要求1所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述控制单元包括温度检测元件(4)，所述温度检测元件(4)邻近所述放空口(12)设置，且所述温度检测元件(4)用于检测所述放空口(12)处的温度。

3.根据权利要求2所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述气体放散通道(1)的放空口端设置有阻火器(6)，所述温度检测元件(4)设置于所述阻火器(6)沿可燃气体流动方向的上游或下游。

4.根据权利要求1所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述控制单元包括压力检测元件(5)，所述压力检测元件(5)安装于所述气体放散通道(1)，以检测所述气体放散通道(1)内的压力；

或所述压力检测元件(5)安装于所述阻燃气体通道(2)，以检测所述阻燃气体通道(2)内的压力。

5.根据权利要求4所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述压力检测元件(5)安装于所述阻燃气体通道(2)，且所述压力检测元件(5)集成于所述开关阀(3)，所述开关阀(3)与所述出气口(21)之间的部分阻燃气体通道(2)与所述气体放散通道(1)连通。

6.根据权利要求4所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述气体放散通道(1)的出气口端设置有阻火器(6)，

所述压力检测元件(5)安装于所述气体放散通道(1)，且所述压力检测元件(5)设置于所述阻火器(6)沿可燃气体流动方向的上游或下游；

和/或，所述压力检测元件(5)安装于所述阻燃气体通道(2)，容纳所述压力检测元件(5)的腔室与所述气体放散通道(1)连通。

7.根据权利要求3或6所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述出气口(21)设置于所述阻火器(6)沿可燃气体流动方向的上游。

8.根据权利要求7所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述阻火器(6)为帽式阻火器，所述帽式阻火器安装于所述气体放散通道(1)的末端；

或所述阻火器(6)为非帽式阻火器，所述气体放散通道(1)的末端设置有防护帽(7)。

9.根据权利要求1所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述阻燃气体通道(2)安装有止回阀(8)，所述止回阀(8)安装于所述开关阀(3)沿气体流动方向的上游或下游。

10.根据权利要求1所述的可燃气体放散装置，其特征在于，所述可燃气体为氢气，所述控制单元包括控制器。