一種氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種氖、氦稀有氣體提取過程中使用的低溫狀態(tài)氖塔精餾強(qiáng)制自給式定量蒸發(fā)裝置，屬于稀有氣體提取設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]稀有氣體氖、氦的制取工藝過程是:從空分裝置生產(chǎn)出的粗氖氦混合氣(氖46%，氦15%，氮36%，氫< 3%)通過采用加氧除氫方式首先除氫氣組份，然后通過低溫冷凝及吸附方式凈除氮、氧等能夠冷凝的組份，凈除雜質(zhì)的純氖氦混合氣利用低溫精餾原理進(jìn)行氖氦分離，氖氦低溫精餾后獲得純氖和粗氦，純氖經(jīng)過汽化、復(fù)熱、壓縮、充瓶、銷售，粗氦則進(jìn)入吸附制氖工序，通過吸附方式除去粗氦中的氖得到純氦產(chǎn)品，送入膜壓機(jī)進(jìn)行氦氣充瓶銷售。
[0003]在以上的制取工藝過程中，氖塔做為低溫精餾塔，在_245°C低溫狀態(tài)下工作，且在高真空環(huán)境，氖塔自身不能提供精餾需要的能量，下部蒸發(fā)熱源通常采用電阻式加熱裝置做為熱源解決蒸發(fā)問題。
[0004]在稀有氣體氖的制取工藝過程中，混合的工藝氖混合氣(75%Ne、25%He)經(jīng)過膜壓機(jī)壓縮至9.0MPa，在預(yù)冷板式中與液氮和返流氖氣進(jìn)行換熱溫度降到TIl _205°C，再進(jìn)入與液化板式與返流純液氖換熱達(dá)到TI2 _223°C，然后通過節(jié)流閥至第一級汽液分離器后，在其下部得到粗液氖，氣相產(chǎn)生粗氦引出至吸附除氖模塊。粗液氖則經(jīng)節(jié)流閥節(jié)流至氖精餾塔，液氖從氖塔上部經(jīng)塔內(nèi)填料逐級精餾，在塔的底部得到純液氖，由于要求產(chǎn)品氖含量要達(dá)到99.9995%，需要徹底消除氖中的氦組份，因此需要在塔的底部提供一個(gè)蒸發(fā)熱源，蒸發(fā)熱源通常采用電阻式加熱裝置。采用電阻式加熱裝置的缺點(diǎn)是，在超低溫環(huán)境下的腔體內(nèi)一旦有問題需要檢修，需要打開真空腔，檢修更換后還需要從新建立真空環(huán)境，檢修耗時(shí)要在15天以上(尤其是備件采購周期很長，費(fèi)用也高)，從新建立真空環(huán)境抽真空也得在七天以上，從面影響整個(gè)流程退出生產(chǎn)程序，造成大量經(jīng)濟(jì)損失。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型所要解決的問題是提供一種氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，這種裝置在稀有氣體氖氦在生產(chǎn)工藝過程中，在氖塔汽液分餾時(shí)從氖塔下部導(dǎo)入同介質(zhì)、同品質(zhì)氣體做為熱源，并對熱源進(jìn)行定量控制。
[0006]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:
[0007]一種氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，它包括復(fù)熱盤管、真空隔膜泵、質(zhì)量流量控制器，循環(huán)氖液體罐的氣測液位計(jì)的負(fù)管上接引分出一個(gè)支管與復(fù)熱盤管的進(jìn)氣端相連接，復(fù)熱盤管的出氣端通過管道與真空隔膜泵相連接，真空隔膜泵通過管道與質(zhì)量流量控制器相連接，質(zhì)量流量控制器通過管道與氖塔的下部相連接。
[0008]上述氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，所述真空隔膜泵與質(zhì)量流量控制器之間的連接管道上安裝有流量調(diào)節(jié)閥。
[0009]上述氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，所述質(zhì)量流量控制器的進(jìn)氣端還通過管道與氖瓶高壓減壓裝置相連接，氖瓶高壓減壓裝置分別與氖氣瓶和純氖膜壓機(jī)引出的一路高壓氖氣管道相連接。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0011 ] 本實(shí)用新型的從循環(huán)氖液體罐將氖氣引入到復(fù)熱盤管，復(fù)熱盤管將低溫氖氣復(fù)熱后通過真空隔膜泵將氖氣加壓送入可調(diào)節(jié)的質(zhì)量流量控制器，氖氣通過質(zhì)量流量控制器進(jìn)入氖塔，質(zhì)量流量控制器可以控制進(jìn)入氖塔的氖氣量，定量調(diào)節(jié)氖塔與下部液氖的蒸發(fā)，保證蒸發(fā)熱量的充足，以確保氖中氦組份能夠完全蒸發(fā)，達(dá)到氖氣生產(chǎn)的質(zhì)量指標(biāo)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了從氖塔下部導(dǎo)入同介質(zhì)、同品質(zhì)氣體做為蒸發(fā)熱源的目的，避免了電阻式加熱裝置的缺點(diǎn)，節(jié)約了資金和維修時(shí)間，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中標(biāo)記如下:循環(huán)氖液體罐1、復(fù)熱盤管2、真空隔膜泵3、質(zhì)量流量控制器4、氖塔5、氖瓶高壓減壓裝置6、氖氣瓶7、高壓氖氣管道8。
【具體實(shí)施方式】
[0014]本實(shí)用新型包括復(fù)熱盤管2、真空隔膜泵3、質(zhì)量流量控制器4、氖塔5、氖瓶高壓減壓裝置6、氖氣瓶7、高壓氖氣管道8。
[0015]圖中顯示，循環(huán)氖液體罐I的氣測液位計(jì)的負(fù)管上接引分出一個(gè)支管，輸出氖氣作為蒸發(fā)熱源的自給氣源，達(dá)到與氖氣生產(chǎn)同步的質(zhì)量要求，實(shí)現(xiàn)同介質(zhì)同品質(zhì)。
[0016]圖中顯示，由于低溫氖氣需要復(fù)熱，在輸送管道中增加了復(fù)熱盤管2，復(fù)熱盤管2的出氣端通過管道與真空隔膜泵3相連接，真空隔膜泵3選型要求滿足氖塔5蒸發(fā)需要。
[0017]圖中顯示，真空隔膜泵3通過管道與質(zhì)量流量控制器4相連接，真空隔膜泵3與質(zhì)量流量控制器4之間的連接管道上安裝截止閥，以便實(shí)現(xiàn)氖氣瓶或純氖膜壓機(jī)后供氣的分離。質(zhì)量流量控制器4通過管道與氖塔5的下部相連接。質(zhì)量流量控制器4可以精準(zhǔn)控制進(jìn)入氖塔5的氖氣量，保證進(jìn)入氖塔5熱能夠?qū)崿F(xiàn)恒量控制，保證蒸發(fā)熱量的充足，以確保氖中氦組份能夠完全蒸發(fā)，達(dá)到氖氣生產(chǎn)的質(zhì)量指標(biāo)。
[0018]圖中顯示，為了保證在上述裝置出現(xiàn)純度不達(dá)標(biāo)時(shí)，氖塔5能夠得到正常的蒸發(fā)熱源，本裝置還增加了快速切換裝置?？焖偾袚Q裝置由氖瓶高壓減壓裝置6、氖氣瓶7和高壓氖氣管道8組成。在質(zhì)量流量控制器4的進(jìn)氣端通過管道與氖瓶高壓減壓裝置6相連接，氖瓶高壓減壓裝置6分別與氖氣瓶7和純氖膜壓機(jī)引出的一路高壓氖氣管道8相連接。在上述裝置出現(xiàn)純度不達(dá)標(biāo)時(shí)，可以由氖氣瓶7通過氖瓶高壓減壓裝置6減壓后向質(zhì)量流量控制器4提供氖氣，也可以由純氖膜壓機(jī)引出的一路高壓氖氣管道8通過氖瓶高壓減壓裝置6減壓后向質(zhì)量流量控制器4提供氖氣，氖氣通過質(zhì)量流量控制器4進(jìn)入氖塔5作為蒸發(fā)熱源，替代循環(huán)氖液體罐I引出的低溫氖氣。
[0019]本實(shí)用新型采用的部分器件的型號如下:
[0020]循環(huán)氖液體罐1:為不銹鋼材質(zhì)，耐壓0.5 MPa,直徑杏150mm,高度100mm ;配!f 8mm液位上下引出管道引出真空腔體。
[0021]復(fù)熱盤管2:為不銹鋼材質(zhì)，耐壓0.5 MPa，直徑# 8mm裸管盤成螺旋狀，管長度1.5M。
[0022]真空隔膜泵3:ADI型號R221。
[0023]質(zhì)量流量控制器4:型號EL-flow，流量0.5?0.75Nm3/h。
[0024]氖瓶高壓減壓裝置6:型號152X-125，介質(zhì):氧氣，調(diào)節(jié)范圍0.03?0.85Mpa。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，其特征在于:它包括復(fù)熱盤管(2)、真空隔膜泵(3)、質(zhì)量流量控制器(4)，循環(huán)氖液體罐(I)的氣測液位計(jì)的負(fù)管上接引分出一個(gè)支管與復(fù)熱盤管(2)的進(jìn)氣端相連接，復(fù)熱盤管(2)的出氣端通過管道與真空隔膜泵(3)相連接，真空隔膜泵(3)通過管道與質(zhì)量流量控制器(4)相連接，質(zhì)量流量控制器(4)通過管道與氖塔(5)的下部相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述真空隔膜泵(3)與質(zhì)量流量控制器(4)之間的連接管道上安裝有流量調(diào)節(jié)閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，其特征在于:所述質(zhì)量流量控制器(4 )的進(jìn)氣端還通過管道與氖瓶高壓減壓裝置(6 )相連接，氖瓶高壓減壓裝置(6 )分別與氖氣瓶(7)和純氖膜壓機(jī)引出的一路高壓氖氣管道(8)相連接。
【專利摘要】一種氖塔自給式定量蒸發(fā)裝置，屬于稀有氣體提取設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，用于在生產(chǎn)過程中向氖塔提供蒸發(fā)熱源。其技術(shù)方案是：從循環(huán)氖液體罐將氖氣引入到復(fù)熱盤管，復(fù)熱盤管將低溫氖氣復(fù)熱后通過真空隔膜泵將氖氣加壓送入可調(diào)節(jié)的質(zhì)量流量控制器，氖氣通過質(zhì)量流量控制器進(jìn)入氖塔，質(zhì)量流量控制器可以控制進(jìn)入氖塔的氖氣量，定量精準(zhǔn)調(diào)節(jié)氖塔與下部液氖的蒸發(fā)，保證蒸發(fā)熱量的充足，以確保氖中氦組份能夠完全蒸發(fā)，達(dá)到氖氣生產(chǎn)的質(zhì)量指標(biāo)。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便、運(yùn)行穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)了從氖塔下部導(dǎo)入同介質(zhì)、同品質(zhì)氣體做為蒸發(fā)熱源的目的，避免了電阻式加熱裝置的缺點(diǎn)，節(jié)約了資金和維修時(shí)間，保證了生產(chǎn)的順利進(jìn)行，提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C01B23-00
【公開號】CN204550060
【申請?zhí)枴緾N201520244585
【發(fā)明人】賈廣如, 李軍, 張衛(wèi), 李耀, 牛志剛, 楊毅坤
【申請人】河北鋼鐵股份有限公司邯鄲分公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年4月22日