專利名稱:供氣管道用可逆水封的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及一種用于不溶于水的永久性氣體管道中的水封裝置。
目前廣泛使用的不溶于水的永久性氣體,如氫氣,在使用前一般都需進行凈化脫氧、脫水,提高氣體質(zhì)量。高純度氣體的脫水凈化常用分子篩完成,用分子篩來吸附氣體中的水份,當分子篩吸附的水分子接近飽和時,分子篩需進行再生處理,才能繼續(xù)使用。分子篩的再生是借助產(chǎn)品氣(高純氣),在分子篩加熱減壓。脫掉吸附的水分子時,將分子篩放出的水分子帶走。一套氣體凈化系統(tǒng)為保證凈化工作的連續(xù)進行,一般采用兩個干燥器(分子篩)交替工作,保證兩個干燥器中一個處于分子篩再生狀態(tài),另一個干燥器則處用于工作狀態(tài)。用于分子篩再生用的這部分受濕氣體,過去是白白放散掉了,這樣造成了能源浪費。如一臺50NM3/h的分子篩氫氣凈化器,每小時用于再生的氫氣為30NM3,1NM3氫氣價格1.80元,每天24小時連續(xù)工作就損失1296元,年工作300天就損失38、88萬元。再加上部分由凈化器故障引起的凈化純度不合格的氫氣同時放掉,損失就更大,因此再生氣體的回收受到了重視。附圖一是一種常見的帶有回收再生氫氣管道的供氣系統(tǒng)圖氫氣由制氫車間1進入貯氣柜3,壓縮機4將來自貯氣柜的氫氣加壓進入緩沖罐5,經(jīng)凈化裝置6,送到使用車間,凈化用再生氫氣及凈化不合格的氫氣分別進入回收管道7,送回貯氣柜3。在整個系統(tǒng)中設(shè)有水封裝置2,起穩(wěn)定氣體壓力及安全防火作用。通常為了安全和使用方便,制氣1及貯氣柜3與使用車間遠離,而加壓凈化系統(tǒng)與使用車間相鄰,這種布局使回收管道7很長。另外此系統(tǒng)的另一個缺點是,當壓縮機4因故停機時,由于緩沖罐5的壓力高于壓縮機吸氣端壓力,氫氣則逆向滲漏,使壓縮機吸氣端壓力不斷增加,當壓縮機再次啟動時經(jīng)常超負荷,影響使用壽命。
本實用新型的目的是提供一種用于不溶于水的永久性氣體,供氣與氣體回收為一體的水封裝置,減少現(xiàn)有的回收系統(tǒng)管路,同時將壓縮機吸氣端的壓力控制在一定的范圍內(nèi),避免再次起動超負荷,延長壓縮機壽命。
為實現(xiàn)上述目的,本實用新型設(shè)計了一種可逆水封裝置,安裝在供氣管道上,解決了上述現(xiàn)有技術(shù)的不足。下面結(jié)合實施例及附圖對此實用新型進行詳細的描述。
附圖二為利用可逆水封裝置可回收氣體的供氣系統(tǒng)圖。
附圖三為可逆水封裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中8為氣體回收管道。該管道與現(xiàn)有技術(shù)回收管道7的區(qū)別在于,回收管道8從凈化裝置6接到壓縮機吸氣端主送氣管道上,不再與貯氣柜相通。9為可逆裝置,裝置由正向進氣口10,逆向水封液位計11,逆向水封箱12,逆向?qū)馑夤?3,水封加水管14,水封放氣管15,水封排水管16,正向出氣口17,正向水封液位計18,正向水封箱10,正向?qū)馑夤?0,中間隔板21組成。其中,中間隔板帶有連接正、逆向?qū)夤艿目锥?,與水封箱縱向焊接,將水封箱9隔為止、逆水封箱兩部分。正向?qū)馑夤?0的上口在正向水封箱19內(nèi)與中間隔板21焊接,下口懸于正向水封箱19內(nèi)。逆向?qū)馑夤?3上口在逆向水封箱12內(nèi)與中間隔板21焊接,下口懸于逆向水封箱內(nèi)。導(dǎo)氣管13、20與中間隔板21焊接的位置可在隔板同一水平高度,或不同水平高度上。本實用新型示意圖只選擇了其中的一種,可稱為最佳位置,即正、逆向?qū)夤?3、20位于隔板垂直中心線不同高度上正向進氣口10與逆向水封箱12相連通,正向出氣口17正向水封箱19相連通,液位計11、18,加水管14,放氣管15,排水管16均與水封箱9的外殼焊接,其位置如附圖三所示。
可逆水封裝置9在供氣系統(tǒng)中的位置如附圖二所示。
水封使用前按設(shè)計預(yù)算的液面高度加足水量,在正向供氣時,根據(jù)供氣壓力要求調(diào)整正向水封箱液面高度,在逆向回收氣體時,根據(jù)壓縮機吸氣端要求壓力上限,調(diào)整逆向水封箱液面高度。
水封裝置9工作過程是按下面程序進行的200M3貯氣柜3輸出的壓力為2300Pa的氫氣經(jīng)正向進氣口10進入逆向水封箱上部后進入正向?qū)馑夤?0,并將管中液面下壓,液面下壓量的多少取決于氣體輸出壓力的高低,此時調(diào)整正向水封液面高度,并觀察正向出氣口17的壓力,當出氣口壓力滿足壓縮機吸氣端壓力1700Pa時固定液面高度,此時壓力為2300Pa的氫氣經(jīng)正向水封箱減壓至1700Pa,通過正向出氣口將壓力為1700Pa的氫氣輸送到壓縮機4的吸氣端,完成正常供氣。
當凈化裝置6放出的再生氫氣和凈化不合格的氣體,通過回收管8引至壓縮機吸氣端,及由于壓縮機停機緩沖罐5逆向回漏氣體至壓縮機吸氣端,這三部分氣體壓力超過度1700Pa時,氣體經(jīng)主管道通過正向氣體出口17逆向進入正向水封箱19上部后進入逆向?qū)馑夤?3,并將管中液面下壓,液面下壓量的多少取決于壓縮機吸氣端要求的壓力上限,此時調(diào)整逆向水封液面高度,并觀察正向進氣口壓力,當進氣口壓力超過貯氣柜壓力,達到3500Pa時,氣體開始回收,固定液面高度,此時需要回收的氫氣經(jīng)逆向水封箱12,正向氣體進口10逆向返回貯氣柜3,完成氣體回收。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,采用本實用新型的裝置具有以下優(yōu)點(1)將供氣系統(tǒng)與氣體回收系統(tǒng)合二為一,減少了長距離的氣體回收管道系統(tǒng);(2).將壓縮機吸氣端壓力穩(wěn)定在一定范圍內(nèi),解決了因氣體回漏造成的壓縮機啟動超負荷問題;(3).本裝置結(jié)構(gòu)簡單,加工方便;(4).回收的氣體再利用,減少了制氣量,降低了氣體成本。
以下結(jié)合附圖三,以每小時供氫氣120NM的可逆水封裝置為例,給出裝置的具體尺寸如下裝置9外型,長450mm,寬900mm,高1000mm。中間隔板21寬450mm,高1000mm,垂直中心線高640mm、870mm處打有直徑125mm的兩個孔洞,中間隔板21將可逆水封9隔成長450mm,寬450mm,高1000mm體積相等的正向、逆向水封止、逆向?qū)馑夤?0、13直徑125mm,上端分別與中間隔板孔洞焊接,下端距水封底均為200mm 水封與管道系統(tǒng)連接的氣體進、出口10、17直徑為150mm,開口在裝置兩側(cè)垂直中心線上,孔心距水封底800mm,液面計安裝位置要能顯示出水封箱內(nèi)水位最大變化范圍。其它如進、出水管,放氣管均參照附圖三,根據(jù)具體情況在水封頂部、下部開口,然后焊接直徑20mm的管子,并加閥門控制開關(guān)。
附圖一為帶有回收再生氫氣管道的供氣系統(tǒng)圖附圖二為利用可逆水封裝置能回收氣體的供氣系統(tǒng)圖附圖三為可逆水封裝置結(jié)構(gòu)示意圖其中1制氣車間,2單向水封,3貯氣柜,4壓縮機,5緩沖罐,6凈化裝置,7、8氣體回收管道,9可逆水封裝置,10正向進氣口,11逆向水封液位計,12逆向水封箱,13逆向?qū)馑夤埽?4水封加水管,15水封放氣管,16水封排水管,17正向出氣口,18正向水封液位計,19正向水封箱,20正向?qū)馑夤埽?1中間隔板。
權(quán)利要求1.一種用于不溶于水的永久性氣體供氣管道中的水封裝置,由水封箱,氣體進、出口,液位計,進水管,放氣管,排水管,導(dǎo)氣管組成,其特征在于,水封箱由帶有孔洞的中間隔板分為正向水封箱和逆向水封箱,正向?qū)馑夤芎湍嫦驅(qū)馑夤芊謩e與中間隔板相連。
2.如權(quán)利要求1所述的水封裝置,其特征還在于,兩個導(dǎo)氣水管與中間隔板連接的位置,可在隔板同一水平高度或不同水平高度。
專利摘要本實用新型是一種供氣管道系統(tǒng)中的水封裝置,該裝置由正向水封箱和逆向水封箱組成。本實用新型將供氣系統(tǒng)與回收系統(tǒng)合二為一,減少了回收系統(tǒng)管道,解決了壓縮機停機回漏問題,降低了氣體成本。
文檔編號F17D5/00GK2151350SQ93205899
公開日1993年12月29日 申請日期1993年3月23日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月23日
發(fā)明者蔡冠輝 申請人:首鋼總公司