CN221155482U - 一种液态化学品脱氦装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及化学品运输技术领域的一种液态化学品脱氦装置，包括负压筒，负压筒内安装有分离管，分离管上端连通有振捣管，振捣管内安装有沿其中心轴线方向设置的振捣棒；通过在分离管前端安装振捣棒以及设置内径逐渐减小的分离管，振捣棒对振捣管内的液态化学品进行振捣，使得氦气在进入分离管前从液态化学品内部移动到边缘处，便于氦气与分离管内壁快速充分接触，提高氦气脱离逃逸速度，减少分离管的长度，降低分离管堵塞的可能性，同时利用内径逐渐减小的分离管增加液态化学品的流动速度，液态化学品越接近分离管出口处速度越大，抵消由于粘度增大造成的摩擦增大，避免脱氦后的液态化学品堵塞分离管。

Description

一种液态化学品脱氦装置

技术领域

本实用新型涉及一种脱氦装置，特别是涉及应用于化学品运输技术领域的一种液态化学品脱氦装置。

背景技术

在化学原料运输作业中，对于粘度高的液态化学品需要加注惰性保护气体进行运输，减小液态化学品与管道内壁的摩擦，同时，避免产生静电发生爆炸，在达到运输地点后需要去除液态化学品中的氦气，保证液态化学品的纯度。

现有的中国专利公开号为CN209302249U公开了一种气液分离装置，并具体公开了可让氦气与液态化学品分离且采用聚四氟乙烯制成的分离管，其主要针对高粘性的正硅酸乙酯(TEOS)的除氦作业，该申请中公开了可以根据需要增加分离管的长度使得液态化学品在分离管内滞留足够长的时间，使得氦气能充分逃逸；但是当氦气从液态化学品中逃逸后，由于正硅酸乙酯为高粘度液态化学品，分离管长度增加，随着正硅酸乙酯中氦气的逃逸，越靠近分离管出料口的末端部分正硅酸乙酯与分离管内壁的摩擦力越大，正硅酸乙酯越容易与分离管发生粘连。

综上，为了获得更高的氦气的脱除率，需要增加分离管的长度，增加分离管长度，越靠近出料口末端部分的液态化学品与分离管内壁的摩擦越大，越容易堵塞分离管。

实用新型内容

针对上述现有技术，本实用新型要解决的技术问题是传统的化学品脱氦装置存在分离管长度越长脱氦率越高和长度越长越容易堵塞的矛盾。

为解决上述问题，本实用新型提供了一种液态化学品脱氦装置，包括负压筒，负压筒内安装有采用聚四氟乙烯材料制成的分离管，分离管上端连通有外端延伸至负压筒外侧的振捣管，振捣管靠近外端端部位置连通有与其垂直设置的进料管，振捣管内安装有沿其中心轴线方向设置的振捣棒，振捣棒延伸至振捣管外侧并连接有振捣电机；分离管下端连通有延伸至负压筒下方的出料管，分离管从进料口到出料口之间的部分内径逐渐减小，负压筒上部连通有抽气管，抽气管连通有负压抽气装置。

在上述液态化学品脱氦装置中，通过在分离管前端安装振捣棒以及设置内径逐渐减小的分离管，减小提高脱除率需要的分离管的长度，增加液态化学品的末端流速避免堵塞分离管。

作为本申请进一步的改进，分离管呈螺旋管状，分离管竖直设置在负压筒内且从上到下其内径逐渐减小。

作为本申请另一种的改进，分离管包括竖直筒，竖直筒内嵌套有螺旋输送辊，螺旋输送辊的外壁与竖直筒内壁滑动抵接，螺旋输送辊与竖直筒内壁之间围合形成有供液态化学品流动的螺旋腔，螺旋输送辊延伸至竖直筒的下方并连接有输送电机。

作为本申请进一步的改进，出料管处安装有流速传感器，进料管处安装有第一电磁阀，出料管处安装有第二电磁阀，抽气管处安装有第三电磁阀；流速传感器、第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀均与控制器电性连接，控制器还连接有爆闪灯，控制器固定连接有与负压筒固定连接的安装板，振捣电机和爆闪灯均与安装板固定连接。

作为本申请进一步的改进，负压筒为竖直圆筒状结构，负压筒上下端开口处均连接有法兰密封盘，出料管和抽气管均贯穿法兰密封盘并与其固定连接。

作为本申请进一步的改进，振捣管为内壁喷涂有防腐涂层的钢制管，振捣管与分离管切向连通，振捣棒贯穿振捣管的位置处安装有减震密封垫。

作为本申请进一步的改进，竖直筒为竖直圆筒状结构，竖直筒上端设有与其一体成型且与振捣管连通的进料接头，竖直筒下端设有与其一体成型且与出料管连通的出料接头。

综上所述，本实用新型通过在分离管前端安装振捣棒以及设置内径逐渐减小的分离管，振捣棒对振捣管内的液态化学品进行振捣，使得氦气在进入分离管前从液态化学品内部移动到边缘处，便于氦气与分离管内壁快速充分接触，提高氦气脱离逃逸速度，减少分离管的长度，降低分离管堵塞的可能性，同时利用内径逐渐减小的分离管增加液态化学品的流动速度，液态化学品的流速越大内部静压力越小，其中的氦气越容易逃逸，进一步提高氦气脱离逃逸速度，同时，随着分离管管径的减小，液态化学品越接近分离管出口处速度越大，抵消由于粘度增大造成的摩擦增大，避免脱氦后的液态化学品堵塞分离管。

附图说明

图1为本申请中液态化学品脱氦装置的立体结构示意图；

图2为本申请中负压筒的内部结构示意图；

图3为本申请中液态化学品脱氦装置的剖视结构示意图；

图4为本申请的控制模块图；

图5为本申请第2种实施方式中分离管的立体结构图；

图6为本申请第3种实施方式中分离管的立体结构示意图；

图7为本申请第3种实施方式中分离管的剖视结构示意图。

图中标号说明：

1、负压筒；2、分离管；201、竖直筒；202、进料接头；203、出料接头；204、螺旋输送辊；205、输送电机；3、振捣管；4、进料管；5、振捣棒；6、振捣电机；7、出料管；8、抽气管；9、第一电磁阀；10、第二电磁阀；11、第三电磁阀；12、流速传感器；13、控制器；14、爆闪灯。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的3种实施方式作详细说明。

第1种实施方式：

图1-4示出一种液态化学品脱氦装置，包括负压筒1，负压筒1内安装有采用聚四氟乙烯材料制成的分离管2，分离管2上端连通有外端延伸至负压筒1外侧的振捣管3，振捣管3靠近外端端部位置连通有与其垂直设置的进料管4，振捣管3内安装有沿其中心轴线方向设置的振捣棒5，振捣棒5延伸至振捣管3外侧并连接有振捣电机6；分离管2下端连通有延伸至负压筒1下方的出料管7，分离管2从进料口到出料口之间的部分内径逐渐减小，负压筒1上部连通有抽气管8，抽气管8连通有负压抽气装置。

具体的，通过进料管4将裹挟有氦气的液态化学品注入到振捣管3中，振捣电机6带动振捣管3中的振捣棒5进行振动，振捣棒5对氦气的液态化学品进行振捣，使得液态化学品靠近内部的氦气移动到液态化学品的边缘处，随着液态化学品的持续注入，被振捣后的氦气位于边缘的液态化学品进入到分离管2内，由聚四氟乙烯材料制成的分离管2，分子量较小的氦气对由聚四氟乙烯材料制成的分离管2具有渗透性，处于液态化学品边缘处的氦气与分离管2内壁接触后更容易从分离管2的壳壁逃逸出去，同时，随着液态化学品在内径逐渐减小的分离管2内移动，液态化学品的流速逐渐增大，根据流速与液态内部静压力呈反比的规律，液态化学品的内部静压力逐渐减小，液态化学品其对氦气的溶解量降低，进一步提高氦气逃逸的效果，另外，由于液态化学品内氦气量的减少其粘度增大，但是由于其获得了一个较快的速度，抵消了因为粘度增大与分离管2内壁摩擦力的增大，便于将液态化学品排出分离管2；此外，启动外部的负压抽气装置，负压抽气装置通过抽气管8将负压筒1内的气体不断外抽，使得负压筒1处于负压状态，造成分离管2内部存在压差，便于氦气从分离管2内逃逸。

相比现有的氦气分离装置，本申请通过在分离管2的进料口前侧安装嵌套有振捣棒5的振捣管3，将高粘度液态化学品内的氦气振捣到其边缘处，便于液态化学品进入分离管2后，液态化学品边缘处的氦气与分离管2内壁充分接触，提高氦气逃逸速度，缩短需要的分离管2长度，减小因为氦气流失导致液态化学品粘度增加后容易与分离管2内壁粘连的可能性；同时，利用内径逐渐减小的分离管2使得液态化学品的速度越来越快，降低其内部的静压力，便于氦气逃逸，进一步提高氦气逃逸的速度，此外，使得液态化学品获得较高的速度抵抗因为粘度增加造成的摩擦力增大，便于液态化学品排出分离管2。

请参阅图2，负压筒1为竖直圆筒状结构，负压筒1上下端开口处均连接有法兰密封盘，出料管7和抽气管8均贯穿法兰密封盘并与其固定连接。

具体的，使得负压筒1具有较好的密封性，对分离管2发生破裂后对液态化学品具有较好的防护收集作用。

请参阅图3，出料管7处安装有流速传感器12，进料管4处安装有第一电磁阀9，出料管7处安装有第二电磁阀10，抽气管8处安装有第三电磁阀11；流速传感器12、第一电磁阀9、第二电磁阀10和第三电磁阀11均与控制器13电性连接，控制器13还连接有爆闪灯14，控制器13固定连接有与负压筒1固定连接的安装板，振捣电机6和爆闪灯14均与安装板固定连接。

具体的，通过流速传感器12监测液态化学品的流出速度并将速度信息传输至控制器13，控制器13将监测的实时流出速度与设定的阈值进行比较，当实时流出速度小于阈值时，可以判断分离管2发生破裂或者分离管2发生堵塞，控制器13关闭第一电磁阀9、第二电磁阀10和第三电磁阀11避免液态化学品发生泄露，同时，启动爆闪灯14提醒现场人员进行检修。

需要说明的是控制器13为PLC控制器，设定的阈值为液态化学品正常流出分离管2的流出速度的范围值。

第2种实施方式：

图5示出一种液态化学品脱氦装置，在第1种实施方式基础上，分离管2呈螺旋管状，分离管2竖直设置在负压筒1内且从上到下其内径逐渐减小。

具体的，利用呈螺旋管状的分离管2使得液态化学品在分离管2内形成旋流，利用离心力使得液态化学品边缘附近的氦气与分离管2充分接触，提高氦气脱离的速度。

请参阅图2，振捣管3为内壁喷涂有防腐涂层的钢制管，振捣管3与分离管2切向连通，振捣棒5贯穿振捣管3的位置处安装有减震密封垫。

具体的，在振捣电机6带动振捣棒5振动时，氦气从液态化学品的内部移动到边缘处，此时氦气无法从振捣管3的壳壁进行逃逸，只能随着进料的增加进入到分离管2内，同时，通过与呈螺旋管状的分离管2切向连通的振捣管3，使得液态化学品具有较大的初速度，提高分离效果。

第3种实施方式：

图6-7示出一种液态化学品脱氦装置，本实施例方式与第2种实施方式的区别在于：分离管2包括竖直筒201，竖直筒201内嵌套有螺旋输送辊204，螺旋输送辊204的外壁与竖直筒201内壁滑动抵接，螺旋输送辊204与竖直筒201内壁之间围合形成有供液态化学品流动的螺旋腔，螺旋输送辊204延伸至竖直筒201的下方并连接有输送电机205。

具体的，通过螺旋输送辊204与竖直筒201内壁之间围合形成有供液态化学品流动的螺旋腔的使得液态化学品在分离管2内形成旋流，产生离心力便于氦气脱离；同时，通过输送电机205带动螺旋输送辊204转动，螺旋输送辊204推动液态化学品在分离管2内强制流动，实时对分离管2内进行清理，脱氦之后粘度增加的液态化学品无法粘连在分离管2内壁上，同时，在分离管2发生堵塞时，开启提高输送电机205的转速，对分离管2进行疏通。

请参阅图7，竖直筒201为竖直圆筒状结构，竖直筒201上端设有与其一体成型且与振捣管3连通的进料接头202，竖直筒201下端设有与其一体成型且与出料管7连通的出料接头203。

具体的，通过设有竖直筒201和螺旋输送辊204，减少液态化学品与分离管2粘连的可能性，同时便于清理堵塞的液态化学品。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，包括负压筒(1)，负压筒(1)内安装有采用聚四氟乙烯材料制成的分离管(2)，分离管(2)上端连通有外端延伸至负压筒(1)外侧的振捣管(3)，振捣管(3)靠近外端端部位置连通有与其垂直设置的进料管(4)，振捣管(3)内安装有沿其中心轴线方向设置的振捣棒(5)，振捣棒(5)延伸至振捣管(3)外侧并连接有振捣电机(6)；所述分离管(2)下端连通有延伸至负压筒(1)下方的出料管(7)，分离管(2)从进料口到出料口之间的部分内径逐渐减小，负压筒(1)上部连通有抽气管(8)，抽气管(8)连通有负压抽气装置。

2.根据权利要求1所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述分离管(2)呈螺旋管状，分离管(2)竖直设置在负压筒(1)内且从上到下其内径逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述分离管(2)包括竖直筒(201)，竖直筒(201)内嵌套有螺旋输送辊(204)，螺旋输送辊(204)的外壁与竖直筒(201)内壁滑动抵接，螺旋输送辊(204)与竖直筒(201)内壁之间围合形成有供液态化学品流动的螺旋腔，螺旋输送辊(204)延伸至竖直筒(201)的下方并连接有输送电机(205)。

4.根据权利要求2或3所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述出料管(7)处安装有流速传感器(12)，进料管(4)处安装有第一电磁阀(9)，出料管(7)处安装有第二电磁阀(10)，抽气管(8)处安装有第三电磁阀(11)；所述流速传感器(12)、第一电磁阀(9)、第二电磁阀(10)和第三电磁阀(11)均与控制器(13)电性连接，控制器(13)还连接有爆闪灯(14)，控制器(13)固定连接有与负压筒(1)固定连接的安装板，振捣电机(6)和爆闪灯(14)均与安装板固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述负压筒(1)为竖直圆筒状结构，负压筒(1)上下端开口处均连接有法兰密封盘，出料管(7)和抽气管(8)均贯穿法兰密封盘并与其固定连接。

6.根据权利要求1所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述振捣管(3)为内壁喷涂有防腐涂层的钢制管，振捣管(3)与分离管(2)切向连通，振捣棒(5)贯穿振捣管(3)的位置处安装有减震密封垫。

7.根据权利要求3所述的一种液态化学品脱氦装置，其特征在于，所述竖直筒(201)为竖直圆筒状结构，竖直筒(201)上端设有与其一体成型且与振捣管(3)连通的进料接头(202)，竖直筒(201)下端设有与其一体成型且与出料管(7)连通的出料接头(203)。