制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及空分行业，具体讲是一种制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，即利用制氧设备中，分馏塔多余的氮气放空，作为压力容器定期检验时，强度及严密性试验介质的使用。
【背景技术】
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[0002]压力容器作为重要的特种设备，关系到企业生产能否实现安全、稳定、长周期、优质运行，为保证压力容器管理工作的制度化、规范化、有效防止或减少事故发生，氧气站的压力管道及压力容器按照国家《压力容器安全技术监察规程》的规定，定期进行压力容器内、外部检验，之后必须进行强度及严密性试验，采用的介质应为空气或氮气，检验单位大都选用氮气作为试验介质，需要外购氮气瓶向压力容器充入氮气，而氮气瓶的储量有限，一瓶氮气按15MPa计算，容积最多6m3，而氮气瓶常温下的储量只有4.8m3，且低于欲试验的容器压力，气瓶无法再输出氮气，这样氮气瓶中的气体利用率最多只有80%，如检验两个10m3储氧罐至少需要1400瓶氮气，检验两个30m 3储氧罐至少需要400瓶氮气，外购氮气瓶的价格加上运输等杂费，每次检验后需氮气瓶的数量、价格相当可观，才能达到其强度及严密性试验压力的要求。对于氧气站设备除生产氧气外，还生产氮气，其品质非常好，干燥、纯净，在不用氮气的单位，大多全部放空，将这部分氮气利用起来，作为压力容器检验后的试验介质即安全又经济。
【发明内容】
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[0003]本实用新型的目的是利用制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，来替代外购氮气瓶向压力容器充入氮气作为试验介质。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]一种制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，其结构特征为:利用制氧设备中，分馏塔多余的氮气放空，作为压力容器定期检验时，强度及严密性试验介质的结构改造；
[0006]所述的制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，其结构系统由四部分组成，第一部分从原有分馏塔I的氮气放空管，旁通连接一支管加球阀6控制氮气流量，氮气管路一直连接至氧压机室，原有的氮气再生补充阀2继续使用，原有氮气放空阀3用时可关闭，原有的分馏塔氧气出气阀4进入氧气主管道，原有的氧气进入氧压机进气阀5关闭，第二部分将氮气管连接在氧压机原有旁通进气管之前再加一球阀7控制进氧压机氮气的流量、加一管道过滤器8清除氮气管路系统杂质、再通过原有的过滤器9进入氧压机10，关闭氧气至充瓶阀门11，打开原有氧气放空阀12，利用氧气放空管作为氮气出口，第三部分在氧气通往大气放空管下部连接三通13，加装控制放空流量球阀14和进入主管控制总氮气流量的球阀15，之后用管路及法兰16a、16b连接各支管，分别加支撑17a、17b、17c、17d使之平稳固定，第四部分从各支管中加四个球阀18a、18b、18c、18d，通过罐体本身的排空阀20a、20b、20c、20d，分别进入氧气罐体21a、21b、21c、21d，控制进入各路试验容器氮气流量，再加装四个放空旁通球阀19a、19b、19c、19d，作为试验后的氮气放空及氧气置换阀使用，经实践后完成强度及严密性试验工作，符合规范要求，得到质检部门认可。
[0007]本实用新型具有以下有益效果:
[0008]1、利用制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，来替代传统外购氮气瓶向压力容器充入氮气的试验方法，减少大量的资金浪费，经济效益和社会效益显著。
[0009]2、本项设计合理，投资少，可以循环使用，一劳永逸。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统设计示意图。
[0011]图中:1、空分设备分馏塔，2、设备原有氮气再生补充阀，3、原有氮气放空阀，4、原有分馏塔氧气出气阀，5、原有氧气进入氧压机进气阀，6、DN8016WCB管路氮气球阀，7、DN8016CF8氧压机进氮气球阀，8、进氧压机管道过滤器DN8016WCB，9、管道原有的过滤器，10、空分设备氧压机，11、原有氧气至充瓶阀门，12、原有氧气放空阀，13、连接三通，14、DN2540WCB控制管路气体放空球阀，15、DN2540WCB主管控制总氮气流量的球阀，16a、16b管路连接法兰，17a、17b、17c、17d管路支撑，18a、18b、18c、18d DN1540WCB控制进入氧气罐体氮气流量球阀，19a、19b、19c、19d DN15 40WCB试验后的氮气放空及氧气置换球阀，20a、20b、20c、20d罐体本身的排空阀，21a、21b、21c、21d氧气罐体。
【具体实施方式】
[0012]本实用新型是根据制氧设备自身的特点，将氮气放空管加以改造，利用原有的氧压机对管路进行局部改造，使之可以压缩氮气，作为压力容器检验时的试验介质的结构改造，即安全又经济。
[0013]所述的制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，其系统结构由四部分组成，第一部分从原有分馏塔I的氮气放空管，旁通连接一支管加球阀6控制氮气流量，氮气管路一直连接至氧压机室，原有的氮气再生补充阀2继续使用，原有氮气放空阀3用时可关闭，原有的分馏塔氧气出气阀4进入氧气主管道，原有的氧气进入氧压机进气阀5关闭，(空分行业一般都有多台氧压机，使用其中一台就可以了)。第二部分将氮气管连接在氧压机原有旁通进气管之前再加一球阀7控制进氧压机氮气的流量、加一管道过滤器8清除氮气管路系统杂质、再通过原有的过滤器9进入氧压机10，关闭氧气至充瓶阀门11，打开原有氧气放空阀12，利用氧气放空管作为氮气出口，第三部分在氧气通往大气放空管下部连接三通13，加装控制放空流量球阀14和进入主管控制总氮气流量的球阀15，之后用管路及法兰16a、16b连接各支管，分别加支撑17a、17b、17c、17d使之平稳固定，第四部分从各支管中加四个球阀18a、18b、18c、18d，通过罐体本身的排空阀20a、20b、20c、20d，分别进入氧气罐体21a、21b、21c、21d，控制进入各路试验容器氮气流量，再加装四个放空旁通球阀19a、19b、19c、19d，作为试验后的氮气放空及氧气置换阀使用，经实践后完成强度及严密性试验工作，符合规范要求，得到质检部门认可。
[0014]具体设计:如附图利用分馏塔的氮气放空管，在其管路中开孔焊接旁通一镀锌管直径Φ89Χ4，作用防止管路中有锈等杂质，进入氧压机，造成不安全因素，使其管路高空架设，至氧压机室侧墙，下沿走地下埋地，至氧压机原有旁通进气管连接直径Φ89Χ4镀锌管，加球阀、管道过滤器组成第一部分，氮气进入氧压机后，经氧压机室外放空管下部用Φ25Χ3的无缝钢管组成第二部分，第三部分已经进入氧气罐区，严禁明火，故此所有管道连接全部采用厂外预制，现场法兰连接的方式，保证安全。第四部分利用压力容器自身的排空管路及阀门，连接Φ25Χ3的无缝钢管，加装两道球阀控制，所有的管道连接全部采用球阀控制，目的气体的密封性好，减少泄漏，保证试验质量。
[0015]本实用新型设计的核心是:在保证安全使用的前提下，废物利用，节约资金。
[0016]工作步骤:空分设备可以正常生产
[0017]1、安装后的氮气管路吹扫:
[0018]关闭阀14、及各压力容器下部的排空阀20a、20b、20c、20d、关闭氧气通入充瓶阀门11，关闭分馏塔氮气放空阀3，关闭氧气进入氧压机进气阀5，打开以下各阀:氮气放空旁通阀6，进入氧压机的进气阀7，氧气放空阀12，及通往压力容器的阀15、各支管中四个球阀18a、18b、18c、18d，放空旁通球阀19a、19b、19c、19d，之后开氧压机10，通氮气进行吹扫，直至管道气体清洁，无杂质，用靶版测试合格为止。
[0019]2、压力容器试验
[0020]打开欲打压的压力容器排空阀20a、20b、20c、20d，，氧气放空阀12、阀6、7、15、支管中四个球阀18a、18b、18c、18d，关闭氮气放空阀3、氧气通入充瓶阀门11、阀14、放空旁通球阀19a、19b、19c、19d，之后开氧压机10通氮气进行压力容器试验，直至完成规定压力(按试验规程执行)。
[0021]3、泄压置换
[0022]按要求达到试验压力并保压，得到质检部门认可后，完成试验工作，停止氧压机10、关闭阀 6、7、15、18a、18b、18c、18d、，打开氮气放空阀 3、及阀 14、19a、19b、19c、19d、20a、20b、20c、20d，排空罐体21a、21b、201、21d氮气，按正常程序进行即可。
[0023]上述的实施方式并非是唯一的，本发明的管道连接还可以有另外的实施方式，但均应落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，其特征为:利用制氧设备中，分馏塔多余的氮气放空，作为压力容器定期检验时，强度及严密性试验介质的结构改造； 所述的制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，其系统结构由四部分组成，第一部分从原有分馏塔(I)的氮气放空管，旁通连接一支管加球阀(6)控制氮气流量，氮气管路一直连接至氧压机室，原有的氮气再生补充阀(2)继续使用，原有氮气放空阀(3)用时可关闭，原有的分馏塔氧气出气阀(4)进入氧气主管道，原有的氧气进入氧压机进气阀(5)关闭；第二部分将氮气管连接在氧压机原有旁通进气管之前再加一球阀(7)控制进氧压机氮气的流量、加一管道过滤器(8)清除氮气管路系统杂质、再通过原有的过滤器(9)进入氧压机(10)，关闭氧气至充瓶阀门(11)，打开原有氧气放空阀(12)，利用氧气放空管作为氮气出口 ； 第三部分在氧气通往大气放空管下部连接三通(13)，加装控制放空流量球阀(14)和进入主管控制总氮气流量的球阀(15)，之后用管路及法兰(16a、16b)连接各支管，分别加支撑(17a、17b、17c、17d)使之平稳固定； 第四部分从各支管中加四个球阀(18a、18b、18c、18d)，通过罐体本身的排空阀(20a、20b、20c、20d)，分别进入氧气罐体(21a、21b、21c、21d)，控制进入各路试验容器氮气流量，再加装四个放空旁通球阀(19a、19b、19c、19d)，作为试验后的氮气放空及氧气置换阀使用，经实践后完成强度及严密性试验工作，符合规范要求，得到质检部门认可。
【专利摘要】本实用新型涉及空分行业，具体讲是一种制氧设备中分馏塔多余氮气的回收系统，即利用制氧设备中，分馏塔多余的氮气放空，作为压力容器定期检验时，强度及严密性试验介质的使用。在现有技术中压力容器定期检验时，检验单位采用外购氮气瓶向压力容器充入氮气，达到其强度及严密性试验压力，数量相当可观。对于制氧设备除生产氧气外，还生产氮气，其品质好，干燥、纯净，在不用氮气的单位，大多全部放空。本实用新型是根据制氧设备自身的特点，将氮气放空管加以改造，利用原有的氧压机对管路进行局部改造，使之可以压缩氮气，作为压力容器检验时的试验介质即安全又经济，且管路各接口都有阀门控制，可以留存，待下一周期试验继续使用，一劳永逸。
【IPC分类】F25J3-04
【公开号】CN204612361
【申请号】CN201520072210
【发明人】赵新民, 黄至力, 董绍裕, 杨玉香, 赵振云, 孟繁明
【申请人】中煤张家口煤矿机械有限责任公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年1月29日