一种立式甲醇储罐防爆喷淋系统的制作方法

本发明涉及化工设备技术领域，具体是一种立式甲醇储罐防爆喷淋系统。

背景技术：

甲醇是一种常用的化工产品，是生产醇基燃料最重要的原料。甲醇在常温常压下是无色，不流动，不挥发的可燃有毒液体，气味与乙醇类似。甲醇在常温下的沸点仅为64.7℃，甲醇气体和空气在一定混合范围内可形成爆炸混合物，爆炸极限6.0%~36.5%(体积)。因此，甲醇储罐的防火防爆设施极为重要。

目前常见的立式甲醇储罐在罐体顶部设有进料口和呼吸阀，罐体底部设有出料阀。由于甲醇是低沸点液体，在夏季高温时，罐体内温度升高时，会自主蒸发，通过呼吸阀损失甲醇原料，同时由于甲醇具有毒性和可燃性，呼吸产生的甲醇蒸汽过多不仅会对周围环境造成污染；在罐体内甲醇蒸发比较剧烈，温度较高时，有可能会发生自燃现象，进而还会引发爆炸事故，因此，目前一般的甲醇储罐均在罐顶装配有喷淋系统，在夏季高温时间断的从罐顶喷淋冷却水使罐体降温。但是目前现有的甲醇储罐喷淋系统均是采用自来水管线上的水源，水温受到自然环境影响最低也在20-25℃，喷淋降温时间长；其次，喷淋水没有有效的回收利用措施，造成水资源浪费，同时也带来很大的生产成本上的增加。

此外，目前甲醇储罐仅在罐体顶部设有喷淋降温设施，而没有罐体内部着火时紧急灭火降温的设施，很容易引发重大爆炸事故。因此，研发一套专门为甲醇储罐设计的集防爆、喷淋降温于一体的设施，对降低甲醇储罐夏季的安全事故及减轻日常生产成本十分重要。

技术实现要素：

本发明的目的就是为了解决现有立式甲醇储罐夏季高温时罐内蒸发严重，容易引发安全事故，现有降温设施成本较高并且不能起到紧急灭火作用的问题，提供一种立式甲醇储罐防爆喷淋系统。

本发明的技术方案是：一种立式甲醇储罐防爆喷淋系统，具有立式甲醇储罐，在甲醇储罐的罐底至罐顶之间设有螺旋形阶梯，甲醇储罐的罐顶设有加料口和呼吸阀，罐底设有出料口，其特征在于：在甲醇储罐的罐底至罐顶之间均布有三个温度压力一体传感器，三个温度压力一体传感器均与系统控制器通信连接；在甲醇储罐的罐体顶部装有冷却水喷淋装置a，罐体内部上方装有冷却水喷淋装置b，冷却水喷淋装置a、冷却水喷淋装置b分别与各自的供水管道相连接；位于甲醇储罐一侧的地下埋设有并排布置的循环水存储罐a和循环水存储罐b，两循环水存储罐的罐底相连通，罐顶均设有通气管与外界空气相连通，循环水存储罐a的罐体中上部设有过滤器a，循环水存储罐b的罐体中下部设有过滤器b；循环水存储罐b的罐体顶部设有抽水泵a和抽水泵b分别通过各自的供水管道为冷却水喷淋装置a、冷却水喷淋装置b供水，抽水泵a、抽水泵b分别被电磁阀a、电磁阀b控制；电磁阀a、电磁阀b与系统控制器控制连接，系统控制器根据温度压力一体传感器的信息控制电磁阀a、电磁阀b的启闭；在甲醇储罐的罐体底部设有一圈储水槽，储水槽一侧设有出水管与埋设在地下的循环水存储罐a相连接；所述循环水存储罐b的罐顶还设有液位计及补给水管。

本发明中所述冷却水喷淋装置a包括内外两圈呈环形分布的喷淋管，内外两圈喷淋管均通过支撑筋支撑固定，内外两圈喷淋管的内外两侧及底部均开设有若干喷水孔，内外两圈喷淋管均与供水管道相连接。

本发明中所述冷却水喷淋装置b位于甲醇储罐内靠近罐顶处，冷却水喷淋装置b是由一个环形的喷淋管和环形喷淋管平面内与环形喷淋管连通的井字形喷淋管构成，井字形喷淋管内部互相连通，环形喷淋管及井字形喷淋管的内外两侧及底部均开设有若干喷水孔；环形喷淋管的一侧与供水管道相连接，另一侧通过一根支撑筋与罐体内壁固定支撑连接。

本发明中所述甲醇储罐底部的储水槽槽底向出水管侧设有-0.5～-2°倾角，出水管入口处设有可拆卸滤网。

本发明中所述过滤器a中是采用活性炭颗粒填充，过滤器b中是采用涤纶滤网填充。

本发明中所述喷淋管内外两侧的喷水孔孔径为3～5mm，底部喷水孔孔径为2～3mm。

本发明中所述循环水存储罐a和循环水存储罐b的罐顶距离水平地面2～3米，所述循环水存储罐a和循环水存储罐b的体积均为甲醇储罐体积的1/4～1/3。

本发明的工作原理是：利用罐体上设置的三个温度压力一体化传感器检测罐体内的时实温度和压力，并将罐体内部温度、压力信息传输至系统控制器，由系统控制器自动判断该采用罐体外部喷淋降温措施，还是采用罐体内部喷淋灭火措施。一般情况下，在系统控制器的控制下，罐体内部的温度、压力数据传送至系统控制器时，均可以及时有效的采用罐外喷淋降温的措施，及时对罐体进行降温；罐内喷淋灭火的装置是用于紧急情况或者意外情况导致的罐内甲醇着火，紧急灭火措施。

本发明的工作过程是：当夏季高温炎热时，系统控制器接受温度、压力一体传感器传输的信号，每隔一段时间控制电磁阀a开启，利用抽水泵a抽取循环水存储罐b中的水，经由冷却水喷淋装置a对甲醇储罐罐体进行喷淋降温，再经由甲醇储罐罐底的储水槽收集喷淋水，进入循环水存储罐a中，经过循环水存储罐a中的水被过滤器a过滤后，从罐底进入循环水存储罐b，再经由循环水存储罐b中的过滤器b过滤后，即可以重复抽取喷淋，当喷淋水因自然蒸发损失时，可以根据循环水存储罐b顶部的液位计进行观测，储存水位不足时，可以经由补给水管进行补给。由于本发明中的循环水存储罐a和循环水存储罐b均埋设在地下，可以采用地下的天然冷源直接对循环水进行降温；循环水存储罐的罐体体积设计为甲醇储罐体积的1/4-1/3，可以保证喷淋水温度始终处于低温状态，节省喷淋降温时间，提高喷淋降温效率。当系统控制器接受到甲醇储罐内部温度、压力异常升高，达到甲醇着火点时，则迅速开启电磁阀b，利用抽水泵b抽取循环水存储罐b中的水，经由冷却水喷淋装置b对罐体内的甲醇直接进行喷淋灭火，冷却水喷淋装置b由环形喷淋管和内部的井字形喷淋管构成，可以对甲醇液面全面进行喷淋灭火，当罐内温度、压力正常时控制电磁阀b关闭，停止喷水，避免甲醇储罐发生爆炸事故。

本发明装置，在设计时充分考虑能源消耗及场地利用，在地下埋设循环水储水罐，既起到循环水自动降温的作用，又不影响地面设备场地，大大提高了喷淋水降温效果，节省喷淋降温时间，极大减少了喷淋水浪费，同时还设计有防爆灭火措施，在发生异常情况的第一时间控制火源，避免爆炸事故发生。本发明装置具有极高的经济效益及社会效益，适合广泛推广使用。

附图说明

图1是本发明的主视状态示意图；

图2是本发明中冷却水喷淋装置a的俯视结构示意图；

图3是本发明中冷却水喷淋装置b的俯视结构示意图；

图4是本发明中喷淋管的横截面放大结构示意图。

图中，1—甲醇储罐，2—螺旋形阶梯，3—加料口，4—呼吸阀，5—出料口，6—温度压力一体传感器，7—系统控制器，8—冷却水喷淋装置a，9—冷却水喷淋装置b，10—供水管道，11—循环水存储罐a，12—循环水存储罐b，13—通气管，14—过滤器a，15—过滤器b，16—抽水泵a，17—抽水泵b，18—电磁阀a，19—电磁阀b；20—储水槽，21—出水管，22—液位计，23—补给水管，24—喷淋管，25—支撑筋，26—喷水孔，27—环形喷淋管，28—井字形喷淋管，29—可拆卸滤网。

具体实施方式

实施例1

参见图1-3，本发明的技术方案是：一种立式甲醇储罐防爆喷淋系统，具有立式甲醇储罐1，在甲醇储罐1的罐底至罐顶之间设有螺旋形阶梯2，甲醇储罐1的罐顶设有加料口3和呼吸阀4，罐底设有出料口5，特别是：在甲醇储罐1的罐底至罐顶之间均布有三个温度压力一体传感器6，三个温度压力一体传感器6均与系统控制器7通信连接；在甲醇储罐1的罐体顶部装有冷却水喷淋装置a8，罐体内部上方装有冷却水喷淋装置b9，冷却水喷淋装置a8、冷却水喷淋装置b9分别与各自的供水管道10相连接；位于甲醇储罐1一侧的地下埋设有并排布置的循环水存储罐a11和循环水存储罐b12，两循环水存储罐的罐底相连通，罐顶均设有通气管13与外界空气相连通；循环水存储罐a11的罐体中上部设有过滤器a14，循环水存储罐b12的罐体中下部设有过滤器b15；循环水存储罐b12的罐体顶部设有抽水泵a16和抽水泵b17分别通过各自的供水管道10为冷却水喷淋装置a8、冷却水喷淋装置b9供水，抽水泵a16、抽水泵b17分别被电磁阀a18、电磁阀b19控制；电磁阀a18、电磁阀b19与系统控制器7控制连接，系统控制器7根据温度压力一体传感器6的信息控制电磁阀a18、电磁阀b19的启闭；在甲醇储罐1的罐体底部设有一圈储水槽20，储水槽20一侧设有出水管21与埋设在地下的循环水存储罐a11相连接；所述循环水存储罐b12的罐顶还设有液位计22及补给水管23。

参见图2，本实施例中所述冷却水喷淋装置a8包括内外两圈呈环形分布的喷淋管24，内外两圈喷淋管24均通过支撑筋25支撑固定，内外两圈喷淋管24的内外两侧及底部均开设有若干喷水孔26，内外两圈喷淋管24均与供水管道10相连接。

参见图3，本实施例中所述冷却水喷淋装置b9位于甲醇储罐1内靠近罐顶处，冷却水喷淋装置b9是由一个环形的喷淋管27和环形喷淋管平面内与环形喷淋管连通的井字形喷淋管28构成，井字形喷淋管28内部互相连通，环形喷淋管27及井字形喷淋管28的内外两侧及底部均开设有若干喷水孔26；环形喷淋管27的一侧与供水管道10相连接，另一侧通过一根支撑筋25与罐体内壁固定支撑连接，当然支撑筋25的数量可以根据现场实际情况加减，本实施例中具体是采用三根支撑筋来支撑固定环形喷淋管27。

本实施例中所述甲醇储罐1底部的储水槽20槽底向出水管20侧设有-0.5～-2°倾角（本实施例中具体为-1°），出水管20入口处设有可拆卸滤网29。

本实施例中所述过滤器a14中是采用活性炭颗粒填充，过滤器b15中是采用涤纶滤网填充。

参见图4，本实施例中所述喷淋管24、27和28内外两侧的喷水孔26孔径为3～5mm（本实施例中具体为4mm），底部喷水孔26孔径为2～3mm（本实施例中具体为2mm）。

本实施例中所述循环水存储罐a11和循环水存储罐b12的罐顶距离水平地面2～3米（本实施例中具体在地下3m），所述循环水存储罐a11和循环水存储罐b12的体积均为甲醇储罐1体积的1/4～1/3，本实施例中循环水存储罐a、循环水存储罐b的体积均为甲醇储罐体积的1/3。