一種槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種低溫液體槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置，該裝置包括依次串聯(lián)的外接槽車控制閥8，儲液罐7,充填泵3,充填泵回流閥6,低溫液體儲槽1，還包括槽車倒液輸入口9和外接槽車控制閥8之間的連接管道，以及外接槽車控制閥8和儲液罐7之間的連接管道，儲液罐7連接在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，槽車倒液輸入口9與槽車連接，低溫液體儲槽1位于管路的末端。采用該種結構的裝置通過單獨設置倒液管路，利用原有設備泵的加壓作用，不僅可以加快倒液速度，且穩(wěn)定了管道內(nèi)壓力，消除了現(xiàn)有技術中倒液給儲槽帶來的安全隱患。
【專利說明】一種槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種低溫液體槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置，尤其是涉及氣體分離和液化行業(yè)中，針對大型空氣分離設備出現(xiàn)故障，后備汽化供氣系統(tǒng)中的低溫液體儲槽供給不足時，一種利用低溫液體槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置。
【背景技術】
[0002]“空氣分離設備”是本領域的技術術語，簡稱“空分設備”，指采用低溫精餾法提取氧氣、氮氣、氬氣等氣體的設備，也稱制氧機設備。大型鋼鐵企業(yè)通常配備有數(shù)套大型空分系統(tǒng)，這些空分系統(tǒng)包括數(shù)臺大型制氧機及其配套的設備和裝置，當某臺空分設備出現(xiàn)故障跳機或需要停機檢修時，就會中斷其產(chǎn)品(氧氣、氮氣、氬氣)的供應，從而減少總產(chǎn)品氣體的供給量，導致生產(chǎn)用氣體管網(wǎng)壓力降低，對鋼鐵企業(yè)中煉鋼、煉鐵的生產(chǎn)造成極大影響。為保證鋼鐵生產(chǎn)的正常進行，這時通常會開啟后備汽化供氣系統(tǒng)，對低溫液體儲槽中的產(chǎn)品液體進行加壓、經(jīng)汽化裝置汽化后，再充入管網(wǎng)，以此方式來保證氣體管網(wǎng)壓力的正常。但有時，因生產(chǎn)需求量大，制氧機生產(chǎn)液體產(chǎn)品量有限，低溫液體儲槽內(nèi)原有液態(tài)產(chǎn)品的汽化量不足以滿足氣態(tài)產(chǎn)品的需求量，氣體管網(wǎng)壓力難以保證，這種情況下通常會利用低溫液體槽車向低溫液體儲槽輸入低溫液體產(chǎn)品(液氧、液氮、液氬)增加儲槽液位來滿足生產(chǎn)需求。
[0003]通常與大型空分設備配套的低溫液體儲槽(以下簡稱:儲槽)主要功能是儲存低溫液體產(chǎn)品以備需要時輸出，因此通常在儲槽上只設計有輸出口。下面結合附圖1對現(xiàn)有技術中儲罐輸出和倒液的裝置作出說明:液體輸出管路包括依次串聯(lián)的儲槽1，儲槽底部出口閥2，充填泵3，充填泵出口閥4，充填泵輸出口 5以及各部件之間的連接管道；輸出完成后為了使管道內(nèi)殘留的液體回到儲槽1，在充填泵3和充填泵出口閥4之間的管道上連接一路回流管道至儲槽I的頂部，在回流管道上設置有一個回流閥6。上述裝置工作流程為:當液體從儲槽I底部輸出時，關閉回流閥6，打開儲槽底部出口閥2、充填泵出口閥4，液體經(jīng)充填泵3增壓后，從充填泵輸出口 5輸出；輸出完成后，關閉儲槽底部出口閥2、充填泵出口閥4，打開回流閥6，管道內(nèi)殘液經(jīng)回流管路從儲槽頂部回到儲槽I。目前，當需要通過低溫液體槽車(以下簡稱:槽車)向儲槽輸入低溫液體(該過程也稱:倒液)時，通常借用原設計的充填泵輸出口 5接入，利用原設備的回流管路經(jīng)回流閥6輸入到儲槽I內(nèi)。采用這種倒液方式主要存在兩方面的問題:一是倒液時需要的壓力主要來自于槽車的自增壓，所增壓力是通過槽車內(nèi)低溫液體和外界空氣熱交換產(chǎn)生的，因此低溫液體槽車向儲槽倒液速度受外界因素影響較大。首先是外界溫度的影響，當外界環(huán)境溫度降低尤其是冬天，低溫液體和外界溫度的溫差減少，換熱效果變差，導致槽車增壓困難，從而降低倒液速度，出現(xiàn)倒液速度跟不上儲槽內(nèi)低溫液體氣化速度，造成氣化量不能滿足生產(chǎn)需求；二是隨著槽車內(nèi)低溫液體量減少，氣化量相應減少，不僅會降低倒液速度，也會造成倒液管道內(nèi)壓力不穩(wěn)定，進而使儲槽內(nèi)壓力受到較大影響，從而造成一定的安全隱患。實用新型內(nèi)容
[0004]針對上述現(xiàn)有技術，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于解決低溫液體槽車向儲槽倒液時速度較慢且存在安全隱患的裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置，所述裝置包括充填泵回流閥6，低溫液體儲槽1，以及連接兩者之間的回流管道，其特征在于:在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上增設一路槽車倒液輸入管道，所述輸入管道通過一個儲液罐7連接在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，所述管道末端設置有槽車倒液輸入口 9，在儲液罐7和槽車倒液輸入口 9之間的管道上設置有外接槽車控制閥8 ;依次串聯(lián)的槽車倒液輸入口 9、外接槽車控制閥8、儲液罐7、充填泵3、充填泵回流閥6、低溫液體儲槽I和以上各部件及設備之間的連接管道構成所述槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置。
[0006]本實用新型是在現(xiàn)有技術設備基礎上單獨增設一路槽車倒液輸入管路，該管路通過增設一個儲液罐連接在現(xiàn)有設備儲槽底部出口閥和充填泵之間的管道上，在儲液罐連接口相對一側增設一條管道通過槽車倒液輸入口與槽車連接，在儲液罐和槽車倒液輸入口之間的管道上設置有外接槽車控制閥。在儲槽底部出口閥和充填泵之間的管道上設置儲液罐7的目的，是防止液體泵啟動時，發(fā)生汽蝕現(xiàn)象(汽蝕，流動著的流體由于局部壓力的降低產(chǎn)生汽泡的現(xiàn)象)從而影響液體泵正常運行或造成對泵的損壞。上述由依次串聯(lián)的儲液罐、外接槽車控制閥、槽車倒液輸入口及其之間的管道構成了新增加的槽車倒液輸入管路，該管路與現(xiàn)有技術設備充填泵和回流管路組合在一起構成了本實用新型的槽車倒液裝置，該裝置包括依次串聯(lián)的槽車倒液輸入口、外接槽車控制閥、儲液罐、充填泵、充填泵回流閥、低溫液體儲槽，及其之間的連接管道，所述槽車倒液輸入口與槽車連接，所述低溫液體儲槽位于管路的末端。上述裝置理論上可以用于各種低溫液體，但目前主要適用于大型空分行業(yè)中液氧、液氮和液氬。
[0007]由于管道內(nèi)產(chǎn)品介質(zhì)為低溫液體，因此上述所增設的槽車倒液輸入管路中的儲液罐、外接槽車控制閥以及管路中的所有管道均采用不銹鋼材料制成，且各部件及管道之間的連接均采用焊接方式。
[0008]為最大限度地預防汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，并充分利用槽車和儲槽原有輸出管道之間的落差，將上述儲液罐直接與儲槽底部出口閥和充填泵之間的管道垂直連接。
[0009]為方便連接并達到最佳預防汽蝕的效果，上述儲液罐優(yōu)選設計為圓柱體，其兩端的直徑最小與儲槽底部出口閥和充填泵之間管道的管徑相同或不超過其管徑的150%，其長度在300mm以上和500mm以下。通常儲液罐另一端與槽車連接的管道直徑與槽車接口管徑相同，由于槽車接口管徑小于儲液罐兩端面的最小直徑，因此，儲液罐采用一個變徑接頭與連接槽車的管道焊接連接。
[0010]以上用于解決低溫液體槽車向儲槽倒液時速度較慢且存在安全隱患的裝置具有以下優(yōu)點:
[0011]1.所述裝置通過單獨設置一路槽車向儲槽倒液的輸入管路，可以充分利用原有泵的增壓作用，加快倒液速度，保證儲罐液位，滿足了生產(chǎn)需求的氣化量，從而確保了鋼鐵生產(chǎn)安全穩(wěn)定的進行。
[0012]2.所述裝置由于利用原有充填泵增壓，穩(wěn)定了倒液管路中的壓力，從而消除現(xiàn)有技術中倒液給儲槽帶來的安全隱患。
[0013]3.所述裝置簡潔有效，無論是用于工廠改造還是廠家增加儲槽功能，所需成本都極小，且工藝簡單，所帶來的實施效果卻非常顯著，有效的解決了現(xiàn)有技術中存在的問題。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細說明，其中:
[0015]圖1是現(xiàn)有技術的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0017]其中:1:低溫液體儲槽；2:儲槽底部出口閥；3:充填泵；4:充填泵出口閥；5:充填泵輸出口 ；6:充填泵回流閥；7:儲液罐；8:外接槽車控制閥；9:槽車倒液輸入口。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本實用新型相對于現(xiàn)有技術所作出的改進，在對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明之前，先對【背景技術】部分所提到的現(xiàn)有技術結合附圖加以說明。
[0019]圖1示出了現(xiàn)有技術槽車向低溫液體儲槽倒入液體的管路結構示意圖。本實施例中，儲槽內(nèi)的低溫液體為氮氣，儲槽高度為15m，容積為1000m3，儲槽底部出口到充填泵之間的管徑為80 mm,充填泵經(jīng)泵后出口閥連接到槽車的管徑為50 mm,充填泵和泵出口閥之間經(jīng)回流閥到儲槽的支管的管徑為40 mm、管道長度約20m。如圖1所示，采用現(xiàn)有技術用槽車將低溫液體輸入儲槽I時，將槽車接入到充填泵輸出口 5，這時儲槽底部出口閥2是關閉的，打開充填泵出口閥4及回流閥6，利用槽車內(nèi)低溫液體與外界環(huán)境換熱產(chǎn)生的壓力將低溫液體倒入儲槽1，這時回流管路內(nèi)壓力在0.5Mpa?0.4Mpa之間，并隨槽車液位的降低而遞減，以這種方式倒液平均速度大約為13m3/h，不能滿足生產(chǎn)所需氣化量，且隨著槽車內(nèi)液位的降低導致管路內(nèi)壓力不穩(wěn)定。
[0020]如圖2所示，本實用新型保護的槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置包括充填泵回流閥6，低溫液體儲槽1，以及連接兩者之間的回流管道，其特征在于:在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上增設一路槽車倒液輸入管道，所述輸入管道通過一個儲液罐7連接在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，所述管道末端設置有槽車倒液輸入口 9，在儲液罐7和槽車倒液輸入口 9之間的管道上設置有外接槽車控制閥8 ;依次串聯(lián)的槽車倒液輸入口 9、外接槽車控制閥8、儲液罐7、充填泵3、充填泵回流閥6、低溫液體儲槽I和以上各部件及設備之間的連接管道構成所述槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置。
[0021]由于管道內(nèi)產(chǎn)品介質(zhì)為低溫液體，所述增設的槽車倒液輸入管道以及儲液罐7，外接槽車控制閥8均采用不銹鋼材料制成。
[0022]為最大限度地預防汽蝕現(xiàn)象的產(chǎn)生，并充分利用槽車和儲槽原有輸出管道之間的落差，所述儲液罐7 —端通過焊接垂直連接在所述儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，另一端通過一個變徑接頭與所述槽車倒液輸入管道焊接連接。
[0023]為方便連接并達到最佳預防汽蝕的效果，所述儲液罐7為圓柱體，其兩端面的直徑最小與儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道的管徑相同，最大不超過其管徑的150%，所述儲液罐7的長度在300mm以上和500mm以下。
[0024]通常情況下，所述槽車倒液輸入管道直徑與低溫液體槽車上配置的接口管徑相同。
[0025]下面結合圖2介紹本實用新型的詳細實施過程及倒液過程。該種用于解決低溫液體槽車向儲槽倒液速度慢且存在安全隱患的裝置包括依次串聯(lián)的槽車倒液輸入口 9、外接槽車控制閥8、儲液罐7、充填泵3，充填泵回流閥6、低溫液體儲槽1，及其之間的連接管道；所述儲液罐7連接在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，所述槽車倒液輸入口 9與槽車連接，所述低溫液體儲槽I位于管路的末端。使用該裝置同時解決了倒液速度慢且存在安全隱患的問題。采用上述改進裝置的【具體實施方式】為:將一個長350 mm，壁厚4.5 mm的圓柱形不銹鋼儲液罐7垂直焊接在儲槽底部出口閥2和充填泵3之間的管道上，其兩端的直徑可選擇為80 mm,在不銹鋼儲液罐7和槽車之間加裝一節(jié)長度為1500 mm、直徑50 mm、壁厚4.5 mm的不銹鋼管道，作為槽車倒液的輸入管道，在管道末端設置有槽車倒液輸入口 9與槽車連接，在所述儲液罐7和槽車倒液輸入口 9之間的管道上設有外接槽車控制閥8，利用原有設備充填泵3和回流管路，構成改進的槽車倒液裝置。采用上述改進裝置的具體倒液過程是:槽車向儲槽I倒液時，關閉儲槽底部出口閥2和充填泵出口閥4，打開外接槽車控制閥8和回流閥6，此時低溫液體從槽車倒液輸入口 9進入，流經(jīng)外接槽車控制閥8、儲液罐7、經(jīng)充填泵3加壓，通過回流閥6及其后的回流管道注入儲槽I。使用該裝置倒液，充填泵3將液體加壓至0.5Mpa，倒液速度從原來的約13m3/h提升至35m3/h左右，且整個倒液過程中泵后回流管路內(nèi)壓力穩(wěn)定在0.5Mpa，同時滿足了生產(chǎn)需求和設備的安全穩(wěn)定性要求。
[0026]上面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作了詳細說明，利用上述改進的裝置從槽車倒液，加快了倒液速度，穩(wěn)定了儲槽壓力，解決了大型鋼鐵企業(yè)由于空分裝置故障等原因?qū)е碌墓?氧氣，氮氣，氬氣)壓力不足的問題。本實用新型并不僅限于上述實施方式，本領域技術人員可以根據(jù)現(xiàn)有技術設備的參數(shù)來確定所述裝置的儲液罐形狀及尺寸，閥的型號及管道尺寸。此外，本實用新型也能應用于需要供給氧氣，氮氣，氬氣的其它行業(yè)；需要進一步說明的是，該實用新型技術方案不僅適用于工廠設備改進，低溫液體儲槽生產(chǎn)廠家也可以在上述技術方案基礎上進一步優(yōu)化或改進，針對上述需要解決類似問題的客戶在儲槽上增加槽車輸入功能，從而擴大儲槽使用功能。
【權利要求】
1.一種槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置，所述裝置包括充填泵回流閥￠)，低溫液體儲槽(1)，以及連接兩者之間的回流管道，其特征在于:在儲槽底部出口閥(2)和充填泵(3)之間的管道上增設一路槽車倒液輸入管道，所述輸入管道通過一個儲液罐(7)連接在儲槽底部出口閥(2)和充填泵(3)之間的管道上，所述管道末端設置有槽車倒液輸入口(9)，在儲液罐(7 )和槽車倒液輸入口( 9 )之間的管道上設置有外接槽車控制閥(8 );依次串聯(lián)的槽車倒液輸入口(9)、外接槽車控制閥(8)、儲液罐(7)、充填泵(3)、充填泵回流閥(6)、低溫液體儲槽(I)和以上各部件及設備之間的連接管道構成所述槽車向低溫液體儲槽倒液的裝置。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于:所述增設的槽車倒液輸入管道以及儲液罐(7 )，外接槽車控制閥(8 )均采用不銹鋼材料制成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的裝置，其特征在于:所述儲液罐(7)—端通過焊接垂直連接在所述儲槽底部出口閥(2)和充填泵(3)之間的管道上，另一端通過一個變徑接頭與所述槽車倒液輸入管道焊接連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于:所述儲液罐(7)為圓柱體，其兩端面的直徑最小與儲槽底部出口閥(2)和充填泵(3)之間的管道的管徑相同，最大不超過其管徑的150%，所述儲液罐(7)的長度在300mm以上和500mm以下。
5.根據(jù)權利要求3所述的裝置，其特征在于:所述槽車倒液輸入管道直徑與低溫液體槽車上配置的接口管徑相同。
【文檔編號】F17C5/02GK204005205SQ201320792620
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年12月6日 優(yōu)先權日:2013年12月6日
【發(fā)明者】蔣小林, 沈冰, 袁苑, 程謙勝, 石成軍 申請人:馬鋼(集團)控股有限公司, 馬鞍山鋼鐵股份有限公司