液氨蒸發系統的製作方法

2023-05-30 10:52:06 1

液氨蒸發系統，屬於液氨蒸發技術領域。

背景技術：

液氨蒸發系統是將液氨轉化為氨氣、並為脫硝系統提供氨氣的系統。其工藝原理是：將液氨儲罐中的液氨經液氨管路輸送至液氨蒸發槽，通過蒸發槽蒸發成氨氣後通入氨氣緩衝罐，氨氣緩衝罐將氨氣經管路送至各脫硝系統。另外液氨儲罐與氨氣緩衝罐之間通過氨氣管道相連接。

申請人在研究中發現，現有的液氨蒸發系統存在以下問題：首先，當有多個脫硝系統同時用氨時，用氨量大且不穩定，易造成氨氣緩衝罐內的氨氣壓力波動劇烈，存在較大的安全隱患。其次，現有液氨蒸發系統中，氨氣管路和液氨管路上的閥門均為手動閥，一旦液氨蒸發系統出現停電、斷電、閥門故障時，手動閥不會自動關閉，閥門保持原有開度；此時液氨管道中，液氨仍繼續經過蒸發槽蒸發成氨氣進入氨氣緩衝罐，造成氨氣緩衝罐內壓力直線上升，存在氨氣緩衝罐發生爆炸或發生氨氣洩漏的安全隱患；還可能發生液氨進入氨氣緩衝罐，並通過管道進入各脫硝系統的問題將非常危險。再次，現有技術中，在檢修或更換液氨蒸發槽時，需手工人到現場手動關閉液氨管路閥門、打開氨氣管道閥門，採用液氨儲罐內的氨氣向脫硝系統供應氨氣。現場手動關閉和打開閥門必須2人以上才能操作，費時費力。最後，現有液氨蒸發槽檢修或更換時，必須派3名操作人員到現場手動操作閥門，費時費力。

技術實現要素：

本實用新型要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供液氨蒸發系統，該液氨蒸發系統提高了脫硝系統多線供氨時的壓力穩定性，消除了停電、斷電和維修時的安全隱患。

本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是：該液氨蒸發系統，其特徵在於：包括液氨儲罐、液氨蒸發槽、氨氣緩衝罐、PLC控制單元（簡寫PLC）和蓄電池（簡寫UPS）；液氨儲罐頂端通過氨氣管道與氨氣緩衝罐相連接，液氨儲罐底端通過液氨管道與液氨蒸發槽的進液端相連接，液氨蒸發槽的出氣端與氨氣緩衝罐管路連接，氨氣緩衝罐的出氣端與脫硝系統管路連接；氨氣管道上設有氨氣氣動調節閥，液氨管道沿液氨流向依次設有液氨電動調節閥和液氨氣動切斷閥，氨氣緩衝罐上設有壓力傳感器，氨氣氣動調節閥、液氨電動調節閥、液氨氣動切斷閥、壓力傳感器和蓄電池分別與PLC控制單元相連接。

所述的氨氣管道上設有第一氨氣手動閥和第二氨氣手動閥，氨氣氣動調節閥位於第一氨氣手動閥和第二氨氣手動閥之間。

所述的氨氣管道上連接有氨氣旁通閥，氨氣旁通閥的進氣端與第一氨氣手動閥進氣端管路連接，氨氣旁通閥的出氣端與第二氨氣手動閥的出氣端管路連接。

所述的液氨管道設有第一液氨手動閥和第二液氨手動閥，液氨氣動切斷閥位於第一液氨氣手動閥和第二液氨手動閥之間。

所述的液氨管道上連接有液氨旁通閥，液氨旁通閥的進液端與第一液氨手動閥進液端管路連接，液氨旁通閥的出液端與第二液氨手動閥的出液端管路連接。

所述的氨氣緩衝罐與脫硝系統之間的管路上設有氨氣供應閥。

申請人說明如下：液氨氣動切斷閥為氣開式閥。氣開式氣動切斷閥是指當儀表氣路電磁閥開啟時，液氨氣動切斷閥為打開狀態；當儀表氣路電磁閥關閉時，造成儀表氣中斷，液氨氣動切斷閥則關閉。具體的，液氨氣動切斷閥8儀表氣管路上安裝有電磁閥，電磁閥為常開式電磁閥。電磁閥與PLC控制單元相連接，一旦出現停電或斷電情況，電磁閥自動關閉，儀表氣中斷，液氨氣動切斷閥自動關閉，液氨管道停止輸送液氨。

與現有技術相比，本實用新型的液氨蒸發系統所具有的有益效果是：

1、該液氨蒸發系統保證了供氨壓力的穩定，提高了氨區的安全性，消除了出現停電、斷電情況安全隱患。當出現突然停電斷電的緊急情況，液氨氣動切斷閥自動關閉，液氨管道停止輸送液氨，有效防止液氨被帶入氨氣緩衝罐，通過PLC控制單元控制氨氣氣動調節閥自動打開，通過氨氣管道將液氨儲罐中的氨氣輸送至氨氣緩衝罐內，再經氨氣緩衝罐供應氨氣，實現了氨氣供應的自動化。當該液氨蒸發系統給多個脫硝系統供應氨氣時，氨氣緩衝罐內的壓力穩定，提高了液氨蒸發系統的安全性，消除了安全隱患同時也大大提高了工作效率。

2、該液氨蒸發系統實現了氨區自動化，大大提高了工作效率。氨氣氣動調節閥、液氨電動調節閥、液氨氣動切斷閥和壓力傳感器分別與PLC控制單元相連接。通過壓力傳感器檢測氨氣緩衝罐的壓力變化，通過PLC控制單元控制氨氣氣動調節閥、液氨電動調節閥、液氨氣動切斷閥，僅需一人即可通過PLC控制單元遠程控制氨氣管道、液氨管道的關閉和開啟，省時省力。

3、該液氨蒸發系統安全性較高、使用方便。申請人在氨氣管道上設計了第一氨氣手動閥和第二氨氣手動閥，並連接有氨氣旁通閥，申請人在液氨管道設有第一液氨手動閥和第二液氨手動閥，並連接有液氨旁通閥，以上設計能夠便於在氨氣氣動調節閥、液氨氣動切斷閥檢修時進行手動控制，保證該液氨蒸發系統正常供應氨氣。

附圖說明

圖1為液氨蒸發系統的結構示意圖。

圖2為液氨蒸發系統的結構示意圖。

其中： 1、液氨儲罐 2、液氨蒸發槽 3、氨氣緩衝罐 301、壓力傳感器 4、氨氣管道 5、液氨管道 6、氨氣氣動調節閥 7、液氨電動調節閥 8、液氨氣動切斷閥 801、電磁閥 9、第一氨氣手動閥 10、第二氨氣手動閥 11、第一液氨手動閥 12、第二液氨手動閥 13、氨氣旁通閥 14、液氨旁通閥 15、氨氣供應閥 16、第三氨氣手動閥 17、第四氨氣手動閥 18、第三液氨手動閥 PLC、PLC控制單元 UPS、蓄電池。

具體實施方式

圖1是本實用新型的最佳實施例，下面結合圖1~2本實用新型做進一步說明。

參照圖1，該液氨蒸發系統，液氨蒸發系統，包括液氨儲罐1、液氨蒸發槽2、氨氣緩衝罐3和PLC控制單元；液氨儲罐1頂端通過氨氣管道4與氨氣緩衝罐3相連接，液氨儲罐1底端通過液氨管道5與液氨蒸發槽2的進液端相連接，液氨蒸發槽2的出氣端與氨氣緩衝罐3管路連接，氨氣緩衝罐3的出氣端與脫硝系統管路連接；氨氣管道4上設有氨氣氣動調節閥6，液氨管道5沿液氨流向依次設有液氨電動調節閥7和液氨氣動切斷閥8，氨氣緩衝罐3上設有壓力傳感器301，氨氣氣動調節閥6、液氨電動調節閥7、液氨氣動切斷閥8和壓力傳感器301分別與PLC控制單元相連接，液氨氣動切斷閥8為氣開式閥。

參照圖2，包括以上結構的同時，還包括以下結構：氨氣管道4上設有第一氨氣手動閥9和第二氨氣手動閥10，氨氣氣動調節閥6位於第一氨氣手動閥9和第二氨氣手動閥10之間。液氨管道5設有第一液氨手動閥11和第二液氨手動閥12，液氨氣動切斷閥8位於第一液氨氣手動閥11和第二液氨手動閥12之間。進一步的，氨氣管道4上連接有氨氣旁通閥13，氨氣旁通閥13的進氣端與第一氨氣手動閥9進氣端管路連接，氨氣旁通閥13的出氣端與第二氨氣手動閥10的出氣端管路連接。液氨管道5上連接有液氨旁通閥14，液氨旁通閥14的進液端與第一液氨手動閥11進液端管路連接，液氨旁通閥14的出液端與第二液氨手動閥12的出液端管路連接。氨氣緩衝罐3與脫硝系統之間的管路上設有氨氣供應閥15。液氨氣動切斷閥8儀表氣管路上安裝有電磁閥801，電磁閥801與PLC控制單元相連接，一旦出現停電或斷電情況，電磁閥801自動關閉，儀表氣中斷，液氨氣動切斷閥8自動關閉。液氨氣動切斷閥8儀表氣管路與液氮蒸發器的氮氣接口相連接，液氮蒸發器位於氮氫站中，用氮氣充當儀表氣使用。這樣就算氮氫站出現停電，也不會液氨氣動切斷閥8儀表氣中斷的現象。氨氣管道4上設有 ，第三氨氣手動閥16位於第一氨氣手動閥9的進氣管路上，第四氨氣手動閥17位於第二氨氣手動閥10的出氣管路上。液氨管道5設有第三液氨手動閥18，第三液氨手動閥18位於第二液氨手動閥12的進液管路上。

工作流程：

1、當該液氨蒸發系統正常工作時：液氨蒸發系統實現自動化，是通過PLC控制單元控制，自動識別氨氣緩衝罐3內的壓力變化及時做出反應，將電信號傳輸到現場閥門控制器上，再轉換為現場閥門開度。達到自動恆壓，自動調節、自動切換，實現全自動效果。在氨氣管道4上，設有氨氣氣動調節閥6，通過氨氣氣動調節閥6控制由液氨儲罐1向氨氣緩衝罐3的氨氣供應。在液氨管道5上，設有液氨電動調節閥7，通過液氨電動調節閥7控制由液氨儲罐1向液氨蒸發槽2的液氨供應。在PLC控制單元的控制下，通過壓力傳感器301檢測氨氣緩衝罐3內壓力，根據氨氣緩衝罐3內壓力高低，調節氨氣氣動調節閥6和液氨電動調節閥7的開度。例如：通過PLC控制單元設定液氨電動調節閥7壓力為0.42MPA，當氨氣緩衝罐3壓力低於0.42MPA時，液氨電動調節閥7自動打開，維持氨氣緩衝罐3壓力保持在0.42MPA。但是當各脫硝系統用氨量大或各脫硝系統調節氨氣幅度較大時，液氨蒸發系統的氨氣緩衝罐3內壓力會迅速降低或波動劇烈，這時氨氣管道4上的氨氣氣動調節閥6在PLC控制單元的控制下開始工作，通過調節氨氣管道4的氨氣輸送量，保證氨氣緩衝罐3內壓力穩定。液氨電動調節閥7設定的壓力是0.42MPA，氨氣氣動調節閥6設定壓力為0.38MPA，這樣就有了壓差。正常情況下全靠液氨電動調節閥7保證氨氣緩衝罐3內的壓力，當氨氣緩衝罐3壓力持續下降，低於0.38MPA時，氨氣氣動調節閥6開始動作，配合液氨電動調節閥7向氨氣緩衝罐3內補充氨氣，保證氨氣緩衝罐3壓力穩定。當氨氣緩衝罐3壓力升至0.38MPA以上，氨氣氣動調節閥6則成關閉狀態。氨氣緩衝罐3出氣端供應的氨氣經管路輸送至氨氣供應閥15，氨氣供應閥15輸送至脫硝系統。

2、一旦出現停電或斷電情況時：蓄電池作為電源供電，在PLC控制單元的控制下，液氨管道5上的液氨氣動切斷閥8自動關閉，第一時間切斷液氨管道5中的液氨輸送，防止因停電或斷電造成液氨蒸發系統不能正常工作，防止液氨在壓力作用下被帶入氨氣緩衝罐3內，提高了安全性。在PLC控制單元的控制下，氨氣管道4上的氨氣氣動調節閥6根據氨氣緩衝罐3內壓力自動補充氨氣，保證氨氣緩衝罐3壓力維持在正常範圍內，有效地避免了氨氣壓力下降或波動劇烈甚至液氨進入氨氣緩衝罐3的現象。

3、當液氨蒸發槽2檢修或更換時：一名操作工在電腦上即可完成操作。在PLC控制單元的控制下，遠程緩慢關閉液氨管道5上的液氨電動調節閥7，此時液氨蒸發系統氨氣緩衝罐3壓力會降低，這時液氨蒸發系統氨氣管道4上的氨氣氣動調節閥6則開始動作，緩慢打開，補充氨氣緩衝罐3內壓力，保證壓力穩定。這樣操作工只需在電腦上緩慢關閉液氨電動調節閥7即可，避免了出現氨氣緩衝罐3壓力下降或波動的問題。

4、當氨氣氣動調節閥6檢修或更換時：手動關閉第一氨氣手動閥9，第二氨氣手動閥10，開啟氨氣旁通閥13，氨氣管道4此時通過氨氣旁通閥13手動控制，此時既能氨氣氣動調節閥6，又不影響氨氣管道4正常工作。當液氨氣動切斷閥8檢修或更換時：手動關閉第一液氨手動閥11和第二液氨手動閥12，開啟液氨旁通閥14，液氨管道5此時通過液氨旁通閥14手動控制，此時既能液氨氣動切斷閥8，又不影響液氨管道5正常工作。

5、當PLC控制單元檢修時，氨氣管道4上設有第三氨氣手動閥16和第四氨氣手動閥17，作為手動控制的備用閥門。第三液氨手動閥18作為備用，作為手動控制的備用閥門，以便於操作人員現場採用以上手動閥控制氨氣管道4和液氨管道5正常工作。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，並非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本實用新型技術方案內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬於本實用新型技術方案的保護範圍。