利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及二氧化碳充裝領域，尤其涉及一種利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]二氧化碳充裝結束后，管道內存滿了液體二氧化碳，由于二氧化碳的沸點遠低于常溫，液態(tài)的二氧化碳極易揮發(fā)，管道內的二氧化碳氣體升溫后體積膨脹使得管道內壓力驟增。為了防止管道開裂和爆炸，現(xiàn)在充裝站會在每批次充裝結束后，對管道內滿存的液體二氧化碳進行排放，IL液體二氧化碳可以汽化為513.4L氣體二氧化碳，如此排放嚴重污染場所內作業(yè)環(huán)境，存在嚴重的隱患，主要體現(xiàn)在:二氧化碳屬于窒息性氣體，大量排放的二氧化碳會在充裝場所聚集，濃度量大時能讓人在幾秒鐘內迅速昏迷倒下和其他不良反應，更嚴重者出現(xiàn)呼吸停止及休克甚至死亡；二氧化碳大量排放，對作業(yè)人員職業(yè)健康構成嚴重危害，充裝人員接觸濃度為1%?1.5%的CO2短暫時間內無任何不適反應，但長期接觸會導致血鈣和尿磷下降；二氧化碳屬于溫室氣體，長時間排放容易造成大氣溫室效應。
[0003]二氧化碳充裝站都會設有氣瓶處理裝置，主要針對返廠無余氣的氣瓶、投用的新鋼瓶、氣瓶檢測重新投用的鋼瓶，為了保證氣瓶中氣體的產品質量，在充裝前都會對氣瓶進行加熱抽真空處理，然后用二氧化碳氣體進行兩到三次的置換，在此過程中需要大量的瓶裝二氧化碳氣體，造成了大量二氧化碳氣體的浪費，增加了氣體置換的成本，另外，在使用瓶裝二氧化碳進行氣瓶的置換處理過程中，因瓶裝氣體壓力過大，充入氣體壓力過大會造成計量器具和抽真空設備損壞。
[0004]綜上所述，現(xiàn)有技術中將充裝管道內殘留的二氧化碳氣體進行直接排放，存在二氧化碳氣體浪費、影響人體健康以及環(huán)境污染的問題，同時，還存在因利用瓶裝氣體進行置換處理存在的容易使計量器具和抽真空設備損壞的問題。
【實用新型內容】
[0005]發(fā)明目的:為了解決因直接排放二氧化碳氣體所帶來的氣體浪費、影響人體健康以及環(huán)境污染問題以及利用氣瓶進行氣體置換所帶來的容易使計量器具和抽真空設備損壞的問題，本實用新型提供了一種利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，通過利用液體充裝管道內殘留的二氧化碳對待置換的氣瓶進行處理，有效減少了二氧化碳的排放量、降低了氣體置換的成本。
[0006]技術方案:為了解決上述問題，本實用新型提供的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)包括:低溫貯罐、液體充裝管道、二氧化碳氣囊和氣體置換管道，所述液體充裝管道上設置有壓力表、第一安全閥、出氣閥、排液閥，所述液體充裝管道的一端連接在所述低溫貯罐的底部，所述液體充裝管道通過所述出氣閥與所述二氧化碳氣囊連接，所述氣體置換管道上設置有進氣閥、第二安全閥、真空壓力表、用于連接真空泵的閥門和氣體充裝閥，所述氣體置換管道通過所述進氣閥與所述二氧化碳氣囊連接。
[0007]為了降低二氧化碳氣囊所承受的氣體沖擊力，所述出氣閥與所述二氧化碳氣囊之間還設有緩沖罐。
[0008]為了避免因液態(tài)二氧化碳氣化時吸收大量的熱量而導致閥門冷凍，所述出氣閥為二氧化碳減壓閥。
[0009]為了提高二氧化碳液體的充裝效率，所述排液閥可以為多個，并排設置在所述液體充裝管道上。
[0010]為了提高二氧化碳氣瓶的置換效率，所述氣體充裝閥可以為多個，并排設置在所述氣體置換管道上。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型提供的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)包括以下優(yōu)勢:
[0012]利用氣囊對充裝管道內需排放的二氧化碳進行回收，并將回收的二氧化碳用于氣瓶置換，減少氣瓶置換時二氧化碳的使用量，提高了二氧化碳的利用率，減少溫室氣體排放量；整個系統(tǒng)采用的部件較少且均為常用部件，所以整個系統(tǒng)投資小，加工制作方便，工藝管線簡單，便于操作和使用；不再使用瓶裝二氧化碳氣體作為氣瓶處理置換過程中的氣體，減少了部件損耗，環(huán)保經濟價值明顯，降低了氣體置換的成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型所提供的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合具體實施例對本實用新型作更進一步的說明。
[0015]如圖1所示，利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)包括:低溫貯罐1、液體充裝管道2、二氧化碳氣囊9、氣體置換管道10，液體充裝管道2的一端連接在低溫貯罐I的底部，另一端通過出氣閥5與接有緩沖罐8的二氧化碳氣囊9連接，液體充裝管道2上還設置有壓力表3、第一安全閥4、排液閥6，壓力表3用于檢測液體充裝管道2內的壓力，排液閥6與待充裝的氣瓶7連接，氣體置換管道10通過進氣閥11與二氧化碳氣囊9連接，氣體置換管道10上還設置有第二安全閥12、真空壓力表13、用于連接真空泵的閥門14和氣體充裝閥15，真空壓力表13用于檢測氣體置換管道10內的壓力，氣體充裝閥15與待置換的氣瓶16連接，整個系統(tǒng)處于封閉狀態(tài)。
[0016]使用時，打開排液閥6，開始對待充裝的氣瓶7進行二氧化碳液體充裝，充裝結束后，關閉排液閥6 ;緩慢打開出氣閥5，液體充裝管道2內的二氧化碳液體迅速氣化，充裝管道2內壓力驟增，在壓力的作用下，二氧化碳氣體通過緩沖罐8進入二氧化碳氣囊9 ;隨著氣體進入緩沖罐8和二氧化碳氣囊9，充裝管道2內的壓力逐漸下降，當壓力表3趨于穩(wěn)定時，充裝管道2內的二氧化碳基本排入緩沖罐8和二氧化碳氣囊9中，此時關閉出氣閥5 ;打開用于連接真空泵的閥門14和氣體充裝閥15，利用真空泵對待置換的氣瓶16進行處理，真空處理完畢后關閉用于連接真空泵的閥門14 ;打開進氣閥11，二氧化碳氣囊9內的二氧化碳氣體被吸入已抽為真空的氣瓶16中，待氣體置換管道10上的真空壓力表13趨于穩(wěn)定時說明待置換的氣瓶16已經無法再繼續(xù)靠內部壓力充裝氣體，此時關閉進氣閥11 ;再次打開用于連接真空泵的閥門14，利用真空泵對充裝氣瓶16進行真空處理，處理完畢后再次關閉用于連接真空泵的閥門14，打開進氣閥11對待置換的氣瓶16進行充裝，按照此操作反復兩次對待置換的氣瓶16進行置換處理，待氣瓶16最后一次充滿后，關閉氣體充裝閥15和氣瓶閥門并將氣瓶16拆下，關閉系統(tǒng)上的所有閥門，使得系統(tǒng)重新處于封閉狀態(tài)，將通過置換處理的氣瓶16送入充裝車間作為二氧化碳待充裝氣瓶。
[0017]二氧化碳氣囊9占用體積小，可以隨著氣體的增加而膨脹，但是耐壓性相對較差，打開出氣閥5時，二氧化碳液體迅速氣化，產生很大的沖擊力，本實施例通過在二氧化碳氣囊9與管道2之間設置緩沖罐8，可以有效降低二氧化碳氣囊9所承受的壓力，進一步保證了整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[0018]由于二氧化碳極易氣化，氣體在氣化過程中需要吸收大量的熱量，可能會凍結閥門，因此，本實施例中的排液閥6采用二氧化碳減壓閥，有助于進一步提高整個系統(tǒng)的安全性和可靠性。
[0019]本實施例中，有4個排液閥6和4個氣體充裝閥，可以同時對4個待充裝的氣瓶7進行充裝，對4個待置換的氣瓶16進行充裝。液體充裝管道2上還可以設置有多個排液閥6，提高充裝效率；氣體置換管道10上還可以設置多個氣體充裝閥15，提高氣瓶置換效率。
[0020]本實施例中，二氧化碳充裝管道的內徑為16mm，液體充裝管道為80m，按照資料所查數(shù)據(jù)IL液體二氧化碳轉化為0.5134m3氣體計算，每次充裝完一個批次二氧化碳后，管道內存放著7536L液體二氧化碳，按照每天二氧化碳批次最少為5次計算，每天排放二氧化碳氣體為37680L，全年回收利用二氧化碳排放量為13753200L，環(huán)境保護價值明顯。
[0021]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，包括:低溫貯罐(I)、液體充裝管道(2)，所述液體充裝管道(2)上設置有壓力表(3)、第一安全閥(4)、出氣閥(5)、排液閥(6)，所述液體充裝管道(2)的一端與所述低溫貯罐(I)連接，其特征在于，該系統(tǒng)還包括:二氧化碳氣囊(9)和氣體置換管道(10)，所述液體充裝管道(2)通過所述出氣閥(5)與所述二氧化碳氣囊(9)連接，所述氣體置換管道(10)上設置有進氣閥(11)、第二安全閥(12)、真空壓力表(13)、用于連接真空泵的閥門(14)和氣體充裝閥(15)，所述氣體置換管道(10)通過所述進氣閥(11)與所述二氧化碳氣囊(9)連接。
2.如權利要求1所述的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，其特征在于，所述出氣閥(5)與所述二氧化碳氣囊(9)之間還設有緩沖罐(8)。
3.如權利要求1所述的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，其特征在于，所述出氣閥(5)為二氧化碳減壓閥。
4.如權利要求1所述的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，其特征在于，所述液體充裝管道(2)上并排設置有至少兩個所述排液閥(6)。
5.如權利要求1所述的利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體置換管道(10)上并排設置有至少兩個所述氣體充裝閥(15)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種利用二氧化碳充裝管道內余氣進行氣體置換的系統(tǒng)，屬于二氧化碳充裝領域，包括：低溫貯罐、液體充裝管道、二氧化碳氣囊和氣體置換管道，液體充裝管道上設置有壓力表、安全閥、出氣閥、排液閥，液體充裝管道的一端與低溫貯罐連接，另一端通過出氣閥與二氧化碳氣囊連接，氣體置換管道上設置有進氣閥、安全閥、真空壓力表、用于連接真空泵的閥門和氣體充裝閥，氣體置換管道通過進氣閥與二氧化碳氣囊連接。通過利用液體充裝管道內需排放的二氧化碳余氣對待置換的氣瓶進行處理，解決了氣體浪費、影響人體健康、環(huán)境污染以及容易使計量器具和抽真空設備損壞的問題，有效減少了二氧化碳的排放量、降低了二氧化碳生產成本。
【IPC分類】F17C13-04, F17C5-02
【公開號】CN204437684
【申請?zhí)枴緾N201520015266
【發(fā)明人】陳偉
【申請人】南京特種氣體廠有限公司
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年1月9日