一種液氧系統的製作方法
2023-07-15 12:20:01 2
專利名稱：一種液氧系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及化工技術領域，更具體地說，涉及一種液氧系統。
背景技術：
液氧即液態的氧氣，為淺藍色液體，主要物理性質為通常氣壓下密度為I. 141g/cm3，凝固點為50. 5K，沸點為90. 188K，總膨 脹比高達860 1，廣泛應用於エ業生產和軍事領域。空分精餾塔是形成液氧的設備，其中，空分精餾塔分為上塔和下塔，所述上塔和下塔通過主冷凝蒸發器連接。主冷凝蒸發器是精餾塔內主要換熱並形成產品液氧的設備，簡稱為主冷，位於空分精餾塔的中部。空分精餾塔連續生產出的液氧會使主冷凝蒸發器內液氧液面不斷升高，此時需將液氧排至液氧貯罐內。目前，主冷凝蒸發器內的液氧採用圖I所示的方法排放，該液氧系統包括空分精餾塔101、主冷液氧102、排放控制閥103、V015307閥104、液氧儲罐105、儲罐液氧106、液氧泵107、排空閥108和充車閥109等。液氧泵107的作用為，將液氧貯罐105內的儲罐液氧106加壓後通過充車閥109充裝到液氧槽車。液氧貯罐105底部位置引出管道上設置排空閥108，液氧儲罐內儲罐液氧106通過排空閥108對空排放，但在正常生產中一般不對該管道上的排空閥108進行操作。在液氧系統工作過程中，液氧自主冷凝蒸發器中下部的位置引出，經過V015307閥104出空分精餾塔101後，水平行至約ー百米後，下行至接近地面高度，再上行至液氧貯罐105頂部，進入液氧貯罐105內。根據液氧貯罐的相關存貯標準，在實際生產中，液氧貯罐內液氧的高度最大不超過14370mm。由於現有技術中液氧系統採用液氧從頂部進入液氧儲罐的方式，導致主冷凝蒸發器內液氧引出的位置與進入液氧貯罐的高度差較小，僅約為1000mm,從而所產生的靜壓差相對較小,使液氧流入液氧貯罐內的速度降低。其次,與一般液體不同的是，液氧在標準狀態下為-182. 8°C的低溫液體，具有很強的氣化性，且現有技術提供的液氧系統中的主冷凝蒸發器至液氧貯罐距離很遠，管道較長，先下行至接近地面高度後又上升至液氧貯罐頂部，具有多個拐點，從而增加了管道內液氧流動時的阻力和與外界換熱的條件。因此，現有技術提供的液氧系統存在以下缺點向液氧貯罐內排放液氧時總是伴有液氧管道內的液氧部分氣化的現象，從而導致管道發生氣堵，主冷液氧無法順暢地排至液氧貯罐，只能將主冷凝蒸發器不斷產生的富餘液氧通過排放控制閥103對空排放，造成了極大的浪費。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型要解決的技術問題在於提供ー種液氧系統，該液氧系統避免了液氧管道內氣堵現象的發生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。為了解決上述技術問題，本實用新型提供ー種液氧系統，包括具有主冷凝蒸發器的精餾塔；底部設有第一孔的液氧儲罐；[0009]分別與所述主冷凝蒸發器第一出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設置有第一調節閥。優選的，所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與所述冷凝蒸發器第一出ロ相連，所述第四液氧輸入管道與所述第一孔相連。優選的，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連，所述第一三通管的第三接ロ經第八調節閥、液氧泵和第七調節閥與設置於液氧儲罐底部的第二孔相連。優選的，第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連，所述第二三通管的第三接ロ與充車管道相連，所述充車管道上設置有第五調節閥。優選的，所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相·連，所述第三三通管的第三接ロ與排空管道相連，所述排空管道上設置有第六調節閥。優選的，所述第一調節閥設置於所述第一液氧輸入管道上。優選的，所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設置有第二調節閥、第三調節閥和第四調節閥。優選的，所述主冷凝蒸發器第一出口與第一孔的高度差為5. 5 20m。優選的，所述主冷凝蒸發器還包括用於排空的第二出ロ。優選的，所述液氧輸入管道為多層絕熱低溫液體輸送管道。本實用新型提供ー種液氧系統，包括具有主冷凝蒸發器的精餾塔；底部設有第一孔的液氧儲罐；分別與所述主冷凝蒸發器出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設置有第一調節閥。與現有技術相比，本實用新型將液氧由液氧貯罐頂部進入變為底部進入，大大增加了主冷凝蒸發器出口與液氧貯罐內液氧的靜壓差，解決了原主冷液氧無法順暢排至液氧貯罐的問題，避免了液氧輸入管道內氣堵現象的發生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。其次，與現有技術中管線先下行至接近地面高度後又上升至液氧貯罐頂部相比，本實用新型採用的液氧輸入管道的拐點大為減少，進ー步使管內液氧流速増加，又大大減少了管內液氧與外界環境換熱的條件，從而降低了管內液氧的汽化率。
圖I為現有技術提供的液氧系統的結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的液氧系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。如圖2所示，本實用新型提供ー種液氧系統，包括具有主冷凝蒸發器216的精餾塔201 ;底部設有第一孔217的液氧儲罐205 ;分別與主冷凝蒸發器216出ロ 219和第一孔217相連的液氧輸入管道，液氧輸入管道上設置有第一調節閥204。作為優選,所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與冷凝蒸發器出口219相連，所述第四液氧輸入管道與第一孔217相連。本實用新型對於所述液氧輸入管道的材質並無特別要求，可以採用本領域技術人員熟知的 多層絕熱低溫液體輸送管道，例如真空不鏽鋼管等。具體的，第一調節閥204設置於所述第一液氧輸入管道上；所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設置有第二調節閥212、第三調節閥213和第四調節閥210，通過上述各個調節閥實現對各個管道的控制。另外，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連，所述第一三通管的第三接ロ經第八調節閥209、液氧泵207和第七調節閥208與設置於液氧儲罐205底部的第二孔218相連。本實用新型中液氧泵207的作用是，在第二調節閥212閉合，第一調節閥204、第八調節閥209和第七調節閥208開啟時，將液氧貯罐205內的液氧加壓後打回主冷凝蒸發器216，具體是將液氧貯罐205內的儲罐液氧206加壓後經第七調節閥208、第八調節閥209和第一調節閥204充裝到精餾塔201內。按照本實用新型，第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連，所述第二三通管的第三接ロ與充車管道相連，所述充車管道上設置有第五調節閥215。所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相連，所述第三三通管的第三接ロ與排空管道相連，所述排空管道上設置有第六調節閥214。因此，在第六調節閥214與第五調節閥215關閉，第一調節閥204、第二調節閥212、第三調節閥213和第四調節閥210開啟的狀態下，主冷凝蒸發器中的主冷液氧202從主冷凝蒸發器216中引出後進入液氧輸入管道中，經第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道進入液氧貯罐205底部。另ー方面,在第六調節閥214開啟、第四調節閥210開啟、第三調節閥213閉合的狀態下，液氧儲罐205內儲罐液氧206對空排放，但在正常生產中一般不對液氧進行對空排放。為了保證主冷凝蒸發器216內的主冷液氧202處於穩定的狀態，主冷凝蒸發器216還優選包括第二出ロ，用於在主冷凝蒸發器非穩定狀態對主冷凝蒸發器內的液氧進行對空排放，所述第二出ロ優選通過第十調節閥203與液氧噴射蒸發器相連。此外，第四液氧輸入管道上還設置有第四液氧輸入管道支路，所述第四液氧輸入管道支路上設置有第九調節閥211，用於向液氧貯罐排放液氧前預冷整個液氧系統的管路。一般情況下，主冷凝蒸發器中下部標高約為20000mm，液氧貯罐內液氧的高度最大不得超過14370_，因此，本實用新型採用的主冷凝蒸發器第一出ロ 219與第一孔217的高度差優選為5. 5 20m,更優選為8 18m,更優選為15 18m。由於本實用新型使液氧從液氧貯罐底部進入，大大增加了主冷凝蒸發器216出口與液氧貯罐205內儲罐液氧206的靜壓差，解決了原主冷液氧無法順暢排至液氧貯罐的問題，避免了液氧輸入管道內氣堵現象的發生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐205中。此外，與現有技術中管線先下行至接近地面高度後又上升至液氧貯罐頂部相比，本實用新型採用的液氧輸入管道的拐點大為減少，進一歩使管內液氧流速増加，大大減少了管內液氧與外界環境換熱的條件，從而降低了管內液氧的汽化率。綜上所述，本實用新型提供的液氧系統很好地解決了原主冷液氧無法順暢排至液氧貯罐的問題，原因如下1、按照液氧貯罐儲液最高允許液位14370mm計算，主冷內液氧引出的位置與液氧忙罐內的液氧高度差由原來的IOOOmm增至現在的最小值約5500mm,大大増加了主冷與貯罐內液氧的靜壓差，為液氧排放變得順暢的主要原因。2、本實用新型提供的液氧系統的管路長度大為減小，拐點大為減少，使管內液氧流速增加，大大減少了管內液氧與外界環境換熱的條件，從而降低了管內液氧的汽化率。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。權利要求1.ー種液氧系統,其特徵在於,包括 具有主冷凝蒸發器的精餾塔； 底部設有第一孔的液氧儲罐； 分別與所述主冷凝蒸發器第一出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設置有第一調節閥。
2.根據權利要求I所述的液氧系統，其特徵在於，所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與所述冷凝蒸發器第一出口相連，所述第四液氧輸入管道與所述第一孔相連。
3.根據權利要求2所述的液氧系統，其特徵在於，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連，所述第一三通管的第三接ロ經第八調節閥、液氧泵和第七調節閥與設置於液氧儲罐底部的第二孔相連。
4.根據權利要求2所述的液氧系統,其特徵在於,第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連，所述第二三通管的第三接ロ與充車管道相連，所述充車管道上設置有第五調節閥。
5.根據權利要求2所述的液氧系統，其特徵在於，所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接ロ分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相連，所述第三三通管的第三接ロ與排空管道相連，所述排空管道上設置有第六調節閥。
6.根據權利要求2所述的液氧系統，其特徵在於，所述第一調節閥設置於所述第一液氧輸入管道上。
7.根據權利要求6所述的液氧系統，其特徵在於，所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設置有第二調節閥、第三調節閥和第四調節閥。
8.根據權利要求I所述的液氧系統，其特徵在於，所述主冷凝蒸發器第一出口與第一 孔的高度差為5. 5 20m。
9.根據權利要求I所述的液氧系統，其特徵在於，所述主冷凝蒸發器還包括用於排空的第二出口。
10.根據權利要求I所述的液氧系統，其特徵在於，所述液氧輸入管道為多層絕熱低溫液體輸送管道。
專利摘要本實用新型公開了一種液氧系統，包括具有主冷凝蒸發器的精餾塔；底部設有第一孔的液氧儲罐；分別與所述主冷凝蒸發器出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設置有第一調節閥。本實用新型將液氧由液氧貯罐頂部進入變為底部進入，增加了主冷凝蒸發器出口與液氧貯罐內液氧的靜壓差，解決了原主冷液氧無法順暢排至液氧貯罐的問題，避免了液氧輸入管道內氣堵現象的發生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。與現有技術中管線先下行至接近地面高度後又上升至液氧貯罐頂部相比，本實用新型採用的液氧輸入管道的拐點大為減少，進一步使管內液氧流速增加，又大大減少了管內液氧與外界環境換熱的條件，從而降低了管內液氧的汽化率。
文檔編號F28F17/00GK202469471SQ20122010615
公開日2012年10月3日 申請日期2012年3月20日 優先權日2012年3月20日
發明者喬新明, 姜海, 張華永, 楊中華, 王忠輝, 鄭雪峰 申請人:中煤能源黑龍江煤化工有限公司