專利名稱：一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工設(shè)備中的物料在混合或者反應(yīng)時(shí)通入氮?dú)夥乐刮锪涎趸?，屬于氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在很多小型化工企業(yè)中，許多化學(xué)反應(yīng)都是采用間歇式的反應(yīng)的操作方式。在很多生產(chǎn)步驟中，都需要氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，如果沒有氮?dú)獾谋Ｗo(hù)，化學(xué)反應(yīng)和若干后處理進(jìn)程都會(huì)受到空氣中的氧氣的氧化干擾，形成無法控制的副反應(yīng)，大大降低產(chǎn)品的產(chǎn)率，還會(huì)造成原料的浪費(fèi)。一般的間歇式反應(yīng)過程都是采用高壓氮?dú)馄恐苯油枰Ｗo(hù)的化工生產(chǎn)進(jìn)程系統(tǒng)(如反應(yīng)釜、熱混合機(jī)等)中直接通入氮?dú)?，為了充分排空體系內(nèi)部的氧氣，需要提前往空的設(shè)備中通入氮?dú)庖欢〞r(shí)間后，在持續(xù)通入氮?dú)獾那闆r下，把化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程所需要的物料添加到系統(tǒng)中。加料完畢后，為了節(jié)省氮?dú)猓仨氃侔严到y(tǒng)密封。在該種氮?dú)獠僮鞯臈l件下，工人在操作時(shí)，需要同時(shí)控制氮?dú)獾募尤牒臀锪系募尤?，大大提高了操作的繁瑣性，誤操作的可能性也大大提高。此外，在體系封閉后，由于在化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程中系統(tǒng)內(nèi)部可能產(chǎn)生一些變化，導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部的氣壓上升，此時(shí)，封閉系統(tǒng)會(huì)很危險(xiǎn)，而系統(tǒng)不封閉，則會(huì)造成氮?dú)獾睦速M(fèi)，在外部操作空間的氧氣濃度過低，威脅操作人員的健康。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的發(fā)明目的在于提供一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，旨在解決上述生產(chǎn)中遇到的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，包括氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置和排氣裝置，自動(dòng)控制裝置可以根據(jù)設(shè)備的具體情況，在不影響投料的前提下，安裝在設(shè)備的其他法蘭蓋上，如果設(shè)備法蘭蓋數(shù)目不足，也可以將氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置直接安裝在設(shè)備的上壁；排氣裝置安裝在設(shè)備的法蘭蓋上；其特征在于所述氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置由氮?dú)夤艿?、常閉電磁閥、常開電磁閥、 溫度控制器、壓力控制器、壓力傳感器和溫度傳感器組成，所述常閉電磁閥和溫度傳感器通過溫度控制器信號(hào)線路連接到溫度控制器上，所述常開電磁閥和壓力傳感器通過壓力控制器信號(hào)線路連接到壓力控制器上，所述氮?dú)夤艿酪来芜B接常閉電磁閥和常開電磁閥后再通入到混合機(jī)內(nèi)與內(nèi)部氮?dú)夤艿老噙B接，所述內(nèi)部氮?dú)夤艿劳ǖ交旌蠙C(jī)底部并保證管道不被槳葉運(yùn)行時(shí)候所觸；所述排氣裝置是由設(shè)備排空管道、安全閥、常開電磁閥和延時(shí)繼電器組成，所述設(shè)備排空管道的一端所分出的兩個(gè)并列管道分別連接常開電磁閥和安全閥后穿過法蘭蓋再通入到混合機(jī)內(nèi)，所述常開電磁閥通過電磁閥信號(hào)線路與延時(shí)繼電器相連接；所述內(nèi)部氮?dú)夤艿赖膫?cè)壁開出大小不一的小孔，距離混合機(jī)底部越近小孔越大；所述安全閥是帶報(bào)警器的安全閥。本實(shí)用新型的有益效果在于[0010]1.根據(jù)溫度和壓力的設(shè)定來自動(dòng)控制氮?dú)獾募尤牖蛘咄Ｖ?，達(dá)到減少人工，減少操作的目的，從而也降低了誤操作的可能性。2.通過對(duì)設(shè)備內(nèi)部氮?dú)夤艿佬问降暮?jiǎn)單改造，使氮?dú)獾募尤朦c(diǎn)隨著設(shè)備內(nèi)部料位升高而升高，提高設(shè)備內(nèi)部氮?dú)獾男?，達(dá)到使用更少的氮?dú)猓斓乃俣?，排空設(shè)備內(nèi)部氧氣的目的。3.本實(shí)用新型系統(tǒng)適用于化工廠各種需要氮?dú)獾脑O(shè)備，比如反應(yīng)釜，混合機(jī)，以及蒸餾設(shè)備和餾出物回收設(shè)備等。4.本實(shí)用新型系統(tǒng)中也可以適用于其他保護(hù)氣以替代氮?dú)馔ㄈ氲脑O(shè)備。
本實(shí)用新型共有附圖4幅，其中圖1是本實(shí)用新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)的示意圖；圖2是本實(shí)用新型氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置的局部放大示意圖；圖3是本實(shí)用新型排氣裝置的局部放大示意圖；圖4是本實(shí)用新型氮?dú)鈨?nèi)管道的局部放大示意圖。圖中1、進(jìn)料法蘭，2、氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置，2-1、氮?dú)夤艿溃?-2、常閉電磁閥，2-3、常開電磁閥，2-4、溫度控制器信號(hào)線路，2-5、溫度控制器，2-6、壓力控制器，2-7、壓力控制器信號(hào)線路，2-8、壓力傳感器，2-9、溫度傳感器 2-10、設(shè)備上壁，3、排氣裝置，3-1、設(shè)備排空管道，3-2、安全閥，3-3、常開電磁閥，3-4、電磁閥信號(hào)線路，3-5延時(shí)繼電器，3-6、法蘭蓋，4、 內(nèi)置氮?dú)夤艿溃?、混合機(jī)。
具體實(shí)施方式
如圖1 4所示的一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，包括氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置2和排氣裝置3，自動(dòng)控制裝置2直接安裝在設(shè)備上壁2-10上；排氣裝置3安裝于法蘭蓋3-6上；所述氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置2由氮?dú)夤艿?-1、常閉電磁閥2-2、常開電磁閥2-3、溫度控制器2-5、 壓力控制器2-6、壓力傳感器2-8和溫度傳感器2-9組成，所述排氣裝置3是由設(shè)備排空管道3-1、安全閥3-2、常開電磁閥3-3和延時(shí)繼電器3-5組成；其中，所述常閉電磁閥2_2和溫度傳感器2-9通過溫度控制器信號(hào)線路2-4連接到溫度控制器2-5上，所述常開電磁閥 2-3和壓力傳感器2-8通過壓力控制器信號(hào)線路2-7連接到壓力控制器2-6上，所述氮?dú)夤艿?-1依次連接常閉電磁閥2-2和常開電磁閥2-3后穿過設(shè)備殼體通入到混合機(jī)5內(nèi)與內(nèi)部氮?dú)夤艿?相連接，所述內(nèi)部氮?dú)夤艿?通至混合機(jī)5底部，并保證管道不被槳葉運(yùn)行時(shí)候所觸及；所述設(shè)備排空管道3-1的一端所分出的兩個(gè)并列管道分別連接常開電磁閥3-3 和安全閥3-2后再穿過法蘭蓋3-6通入到混合機(jī)5內(nèi)，所述常開電磁閥3-3通過電磁閥信號(hào)線路3-4與延時(shí)繼電器3-5相連接；所述內(nèi)部氮?dú)夤艿?的側(cè)壁開出大小不一的小孔，距離混合機(jī)5底部越近小孔越大；所述安全閥3-2是帶報(bào)警器的安全閥。通過裝在混合機(jī)機(jī)器頂部的溫度傳感器2-9，壓力傳感器2-8分別來控制一個(gè)裝在氮?dú)夤苈飞系某ｉ]電磁閥2-2和常開電磁閥2-3，設(shè)定溫度控制器的限制溫度為需要通入氮?dú)獗Ｗo(hù)的溫度，壓力控制器的設(shè)定壓力控制在稍高于設(shè)備內(nèi)部的平衡氣壓，當(dāng)設(shè)備內(nèi)部溫度超過設(shè)定溫度時(shí)，溫度傳感器2-9反饋信號(hào)到溫度控制器2-5，溫度控制器通過線路輸出信號(hào)給電磁閥2-2，此時(shí)常閉電磁閥2-2開啟，在串聯(lián)的常開電磁閥2-3此時(shí)也是打開狀態(tài)，氮?dú)饪梢皂樌耐ㄟ^此閥門進(jìn)入到混合機(jī)腔體內(nèi)部，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行氮?dú)獗Ｗo(hù)，安裝溫度控制系統(tǒng)的目的是因?yàn)槟承┪锪?，在低溫混合時(shí)，并不會(huì)發(fā)生氧化，通過該裝置，可以自動(dòng)控制當(dāng)混合機(jī)內(nèi)部系統(tǒng)的溫度達(dá)到一定的溫度時(shí)候，自動(dòng)啟動(dòng)氮?dú)獗Ｗo(hù)裝置。通過壓力傳感器2-6來控制另一個(gè)串聯(lián)在氮?dú)夤苈飞系某ｉ_電磁閥2-3，在壓力控制器沒有電信號(hào)輸入時(shí)，該閥門是暢通的。而當(dāng)電磁閥壓力傳感器測(cè)到的壓力超過壓力控制器設(shè)定的某個(gè)值時(shí)，該電磁閥關(guān)閉，氮?dú)馔Ｖ雇ㄈ?。壓力控制裝置的目的是在原料添加完畢、設(shè)備在內(nèi)部已經(jīng)充滿氮?dú)獾那闆r下密封后停止氮?dú)獾耐ㄈ搿．?dāng)系統(tǒng)密封后，繼續(xù)通入氮?dú)鈺?huì)使體系內(nèi)部氣壓繼續(xù)增大，此時(shí)壓力傳感器2-8測(cè)試的壓力超過壓力控制器的設(shè)定壓力，此時(shí)，壓力控制器2-6通過線路輸入信號(hào)給電磁閥2-3，常開電磁閥2-3收到壓力超過指定壓力的信號(hào)后關(guān)閉，從而停止氮?dú)廨斎搿Ｔ趯?shí)現(xiàn)通過壓力自動(dòng)關(guān)閉氮?dú)廨斎牍芫€的同時(shí)，保證體系內(nèi)部的氧氣濃度降到一個(gè)較低的水平，這樣才能有效保護(hù)體系內(nèi)物料不發(fā)生氧化。在原料添加結(jié)束，封閉加料口后，還需要維持氮?dú)馔ㄈ胍欢螘r(shí)間。通入的時(shí)間與生產(chǎn)過程的經(jīng)驗(yàn)和原料料位的高低有關(guān)系。通過一個(gè)在混合機(jī)其中一個(gè)蓋口法蘭上，設(shè)置一排氣管道保持暢通，以便在加料口封閉后，系統(tǒng)內(nèi)部的氣體中氧氣濃度能夠繼續(xù)被氮?dú)庀♂?。?dāng)稀釋到一定程度的時(shí)候，該排氣管道自動(dòng)關(guān)閉。為此，在該排氣管道上設(shè)置了如圖3所示裝置，根據(jù)混合機(jī)內(nèi)部的物料料位高度和氮?dú)鈿鈮簛碓O(shè)定好在系統(tǒng)封閉后需要延時(shí)的時(shí)間。在系統(tǒng)封閉后，在設(shè)定的時(shí)間之內(nèi)，電磁閥3-3是開放狀態(tài)的，此時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)部的空氣與外界的氣壓相等。通過延時(shí)繼電器3-5設(shè)定好延時(shí)時(shí)間，超過設(shè)定時(shí)間后輸入信號(hào)到電磁閥3-3，電磁閥 3-3關(guān)閉。此時(shí)設(shè)備內(nèi)部處于密封狀態(tài)。繼續(xù)通入氮?dú)?，腔體內(nèi)部的氣壓會(huì)增大，此時(shí)，可以通過圖2中設(shè)定的壓力控制器2-6讓氮?dú)獾募尤胱詣?dòng)停止。此時(shí)，混合機(jī)內(nèi)部已經(jīng)是一個(gè)高濃度的氮?dú)獗Ｗo(hù)的密閉環(huán)境，可以有效的保護(hù)物料不因?yàn)樵诟邷叵屡c空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)而變質(zhì)。為了防止個(gè)別開關(guān)出現(xiàn)異常狀況，或者在容器內(nèi)部由于物料之間發(fā)生相互反應(yīng)導(dǎo)致的氣壓異常變化，在法蘭上同時(shí)安裝一帶報(bào)警器的安全閥3-2，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部的壓力過大，超過安全閥設(shè)定的安全值時(shí)，閥門自動(dòng)排空并報(bào)警。在設(shè)置好以上的氮?dú)庾詣?dòng)化控制裝置后，為了提高氮?dú)庠谂砰_系統(tǒng)內(nèi)部空氣的效率，我們需要對(duì)插入到系統(tǒng)內(nèi)部的氮?dú)馔ㄈ牍艿肋M(jìn)行特殊的設(shè)計(jì)。因?yàn)?，在化工反?yīng)設(shè)備中，正常情況下，下方的出料口都需要密封，防止漏料。而氮?dú)獾拿芏冉咏諝獾拿芏鹊缘停虼?，如果氮?dú)饧尤肟谠诨旌蠙C(jī)上部的話， 氮?dú)夂苋菀自谇惑w內(nèi)部上方積累，然后通過其他的排氣口排出，而并不能有效的排除系統(tǒng)下方沉積的空氣。因此，氮?dú)獾募尤朦c(diǎn)要盡量的深入系統(tǒng)的底部。而在物料填充的過程中， 如果氮?dú)饧尤朦c(diǎn)過低，排氣孔會(huì)被物料填沒，會(huì)大大降低氮?dú)獾妮敵鏊俣?，甚至完全堵塞氮?dú)獾呐欧?。因此，要設(shè)計(jì)一特殊的裝置，使得氮?dú)獾募尤朦c(diǎn)隨著料位的升高逐漸提升。對(duì)此， 我們對(duì)氮?dú)獾募尤牍艿肋M(jìn)行了如下簡(jiǎn)單的改造。我們?cè)谙到y(tǒng)內(nèi)壁，設(shè)置一根氮?dú)饧尤牍艿?(材質(zhì)需要根據(jù)工廠經(jīng)常使用的物料選擇，不被物料腐蝕，在設(shè)定的反應(yīng)溫度下，不變形，管道的安裝以不碰到腔體內(nèi)部的攪拌槳為原則)該管道直通混合機(jī)的底部。我們通過在管道的側(cè)壁開孔的多孔分級(jí)管來實(shí)現(xiàn)，如圖4所示，在管道上開出大小不一的小孔，越往底部的排氣孔越大，當(dāng)?shù)獨(dú)馔ㄈ朐摴艿赖臅r(shí)候，氮?dú)鈺?huì)在大孔以較大流速，較小的阻力釋放出來， 不斷的稀釋底部的空氣，從設(shè)備的排氣孔排出，隨著物料料位的逐漸上升，填料會(huì)淹沒下方較大的孔，同時(shí)物料在占據(jù)設(shè)備內(nèi)部空間的同時(shí)也能加速底層的氣體排出，此時(shí)，氮?dú)鈺?huì)依次的從管道上方的孔進(jìn)入到體系中，并且始終保證，最接近料位的設(shè)備內(nèi)部空余部分的底層的氮?dú)饬鞒隽孔畲蟆＿@樣，可以最大效率的稀釋腔體底層的氧氣濃度，保證在系統(tǒng)內(nèi)部的氧氣濃度快速下降。實(shí)施例1直接將氮?dú)夤艿廊牖旌蠙C(jī)底部，通入氮?dú)獾耐瑫r(shí)，加入物料，此時(shí)氮管道的出口需要隨著料位的提升而提升，此時(shí)，需要兩個(gè)人同時(shí)操作，一個(gè)人負(fù)責(zé)投料，一個(gè)人負(fù)責(zé)氮?dú)獾募尤?，并控制氮?dú)獾墓艿莱隹谥饾u提升。當(dāng)物料填充完畢之后，繼續(xù)通入氮?dú)?2分鐘(此時(shí)間是通過以往實(shí)際檢測(cè)測(cè)算到的系統(tǒng)內(nèi)部氧氣濃度低于2%之后的時(shí)間)然后封閉系統(tǒng)，然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。實(shí)施例2將改進(jìn)后的系統(tǒng)安裝到混合機(jī)中，設(shè)定溫度在室溫，壓力控制器6控制在 1. 05atm。打開氮?dú)饪傞y后，往系統(tǒng)內(nèi)部投料，投料完畢后封閉系統(tǒng)，并設(shè)定好延時(shí)開關(guān)時(shí)間為5分鐘(此時(shí)間是通過以往實(shí)際檢測(cè)測(cè)算到的系統(tǒng)內(nèi)部氧氣濃度低于2%之后的時(shí)間)， 然后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行加熱。實(shí)施例1和實(shí)施例2對(duì)比結(jié)果如下(氮?dú)廨斎霘鈮壕鶠闉?MPa)
權(quán)利要求1.一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，包括氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置( 和排氣裝置(3)，其特征在于所述氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置O)由氮?dú)夤艿?-1)、常閉電磁閥0-2)、常開電磁閥0-3)、溫度控制器0-5)、壓力控制器0-6)、壓力傳感器(2-8)和溫度傳感器(2-9)組成，所述排氣裝置(3)是由設(shè)備排空管道(3-1)、安全閥(3-2)、常開電磁閥(3-3)和延時(shí)繼電器(3-5)組成；其中，所述常閉電磁閥(2- 和溫度傳感器(2-9)通過溫度控制器信號(hào)線路(2-4)連接到溫度控制器(2- 上，所述常開電磁閥(2- 和壓力傳感器(2-8)通過壓力控制器信號(hào)線路(2-7)連接到壓力控制器(2-6)上，所述氮?dú)夤艿?2-1)依次連接常閉電磁閥(2-2)和常開電磁閥(2- 后再通入到混合機(jī)(5)內(nèi)與內(nèi)部氮?dú)夤艿?4)相連接，所述內(nèi)部氮?dú)夤艿?4)通到混合機(jī)( 底部并保證管道不被槳葉運(yùn)行時(shí)候所觸；所述設(shè)備排空管道(3-1) 的一端所分出的兩個(gè)并列管道分別連接常開電磁閥(3-3)和安全閥(3-2)后再穿過法蘭蓋 (3-6)通入到混合機(jī)(5)內(nèi)，所述常開電磁閥(3-3)通過電磁閥信號(hào)線路(3-4)與延時(shí)繼電器(3- 相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述內(nèi)部氮?dú)夤艿赖膫?cè)壁開出大小不一的小孔，距離混合機(jī)(5)底部越近小孔越大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于所述安全閥(3-2)是帶報(bào)警器的安全閥。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種新型氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)，包括氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置(2)和排氣裝置(3)，其特征在于所述氮?dú)庾詣?dòng)控制裝置(2)由氮?dú)夤艿?2-1)、常閉電磁閥(2-2)、常開電磁閥(2-3)、溫度控制器(2-5)、壓力控制器(2-6)、壓力傳感器(2-8)和溫度傳感器(2-9)組成。本實(shí)用新型的氮?dú)庾詣?dòng)控制系統(tǒng)可以自動(dòng)控制氮?dú)獾募尤牖蛘咄Ｖ?，減少人工，減少操作，降低了誤操作的可能性；提高設(shè)備內(nèi)部氮?dú)獾男剩_(dá)到使用更少的氮?dú)?，更快的速度，排空設(shè)備內(nèi)部氧氣的目的；本實(shí)用新型系統(tǒng)適用于化工廠各種需要通入氮?dú)獾脑O(shè)備，比如反應(yīng)釜，混合機(jī)，以及蒸餾設(shè)備和餾出物回收設(shè)備等。
文檔編號(hào)F17D3/01GK202136973SQ20112024348
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
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