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(shí)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(jìn)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(dāng)分子篩吸附的水分子接近飽和時，分子篩需進(jìn)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(jìn)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(fèi)。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(jìn)入貯氣柜3，壓縮機(jī)4將來自貯氣柜的氫氣加壓進(jìn)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(jìn)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(yuǎn)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(diǎn)是，當(dāng)壓縮機(jī)4因故停機(jī)時，由于緩沖罐5的壓力高于壓縮機(jī)吸氣端壓力，氫氣則逆向滲漏，使壓縮機(jī)吸氣端壓力不斷增加，當(dāng)壓縮機(jī)再次啟動時經(jīng)常超負(fù)荷，影響使用壽命。
本實(shí)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(jī)吸氣端的壓力控制在一定的范圍內(nèi)，避免再次起動超負(fù)荷，延長壓縮機(jī)壽命。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)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(shí)施例及附圖對此實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)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(jī)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(jìn)氣口10，逆向水封液位計(jì)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(jì)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(shí)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(jìn)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(jì)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(jì)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(jī)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(jìn)行的200M3貯氣柜3輸出的壓力為2300Pa的氫氣經(jīng)正向進(jìn)氣口10進(jìn)入逆向水封箱上部后進(jìn)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(dāng)出氣口壓力滿足壓縮機(jī)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(jī)4的吸氣端，完成正常供氣。
當(dāng)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(jī)吸氣端，及由于壓縮機(jī)停機(jī)緩沖罐5逆向回漏氣體至壓縮機(jī)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(jìn)入正向水封箱19上部后進(jìn)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(jī)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(jìn)氣口壓力，當(dāng)進(jìn)氣口壓力超過貯氣柜壓力，達(dá)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(jìn)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(shí)用新型的裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)(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(jī)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(jī)啟動超負(fù)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(jìn)、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(jì)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(jìn)、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(jī)，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(jìn)氣口，11逆向水封液位計(jì)，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(jì)，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(jìn)、出口，液位計(jì)，進(jìn)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(shí)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(shí)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(jī)停機(jī)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