一种电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统的制作方法

文档序号:11445551阅读:1299来源:国知局

本实用新型涉及气体处理领域,具体涉及气瓶充装及管道内余气的处理系统。



背景技术:

氧化亚氮(一氧化二氮)又称笑气,是一种无色有甜味气体。广泛用于生产生活各个方面,其作为助燃剂能提高车辆引擎燃烧率,提升车辆行驶速度,也可作为火箭氧化剂。在医学上,因其对呼吸道无刺激,对心、肺、肝、肾等重要脏器功能无损害,吸入体内时间短即产生镇痛作用,用于手术麻醉。

氧化亚氮属于液化气体,用钢质气瓶包装。目前,瓶装氧化亚氮产品是由氧化亚氮储罐中的氧化亚氮,通过管道分装进入钢瓶中,分装过程使用压缩机。由于压缩机体积大,购置费用多,耗电能高,检维修过程复杂,给亚氧化氮气瓶分装企业带来极大的不便利性。氧化亚氮属于高压液化气体,充装过程必须严格按照液化气体充装系数进行,一旦气瓶超装造成“满液”,甚至会发生气瓶爆炸事故,存在严重的安全隐患。

同时,在氧化氩氮气瓶充装结束后,管道内大量的氧化亚氮余气不易收集,拆卸钢瓶时会直接排放进入大气,由于亚氧化氮是一种温室气体,具有温室效应,能加剧全球变暖,是《京都议定书》规定的6种温室气体之一,可导致臭氧层破坏,引起臭氧空洞,使人类和其它生物暴露在太阳紫外线的辐射下,对人体皮肤、眼睛、免疫系统造成损害。

因此,急需一种灵活易用的处理系统能高效率、高质量的解决如上问题。



技术实现要素:

发明目的:为了解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统。

技术方案:为解决上述技术问题,本实用新型提供的一种电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统,包括氧化亚氮储罐、充装管道、第一阀门、保温箱、计量控制装置和温度控制装置;

所述充装管道的一端与氧化亚氮储罐连接,另一端通过第一阀门延伸至保温箱的腔体内与待充装瓶连接;

所述温度控制装置包括温度控制仪,以及一端通过第六阀门与冷媒系统连接、另一端延伸至保温箱的腔体内的冷媒管道,所述第六阀门与温度控制仪连接;

所述保温箱内设有计量待充装瓶的计量秤,所述计量控制装置分别与计量秤和第一阀门连接。

优选的,所述温度控制装置还包括位于保温箱腔体内与待充装瓶外壁贴合的温度传感器;所述温度传感器与温度控制仪连接。

优选的,所述温度控制仪,为根据温度传感器测得的温度与预设温控范围的阈值的比较结果,来控制第六阀门关闭或开启的温度控制仪。

进一步优选的,所述温度控制装置还包括温度显示器,所述温度显示器与温度控制仪或温度传感器连接。

优选的,所述计量控制装置包括与计量秤连接且位于保温箱外的计量秤显示器,以及与计量秤显示器和第一阀门连接的计量警报装置。

作为另一种优选方案,所述计量控制装置包括位于保温箱外的计量秤显示器,以及分别与计量秤、计量秤显示器和第一阀门连接的计量警报装置。

优选的,所述计量警报装置,为根据计量秤称得的重量与预设的充装重量或报警阈值的比较结果,来控制第一阀门关闭的计量警报装置。

作为优选的,所述冷媒管道的一端通过第六阀门与装有液氮的杜瓦罐气相阀连接。

优选的,所述保温箱上设有活动盖板;所述保温箱的箱体上设有保温夹层。

优选的,所述第一阀门和第六阀门为电控自动阀门。

有益效果:基于本实用新型提供的一种电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气处理系统的构造,具有如下优点:

1、能对氧化亚氮管道内充装后剩余的气体进行有效利用,增加环境保护效益和气体利用经济效益,实现最大程度的无排放;

2、通过计量控制装置,能有效避免气体超装带来的安全隐患,进一步的还可通过计量警报装置实现警报功能,安全高效;

3、相对现有技术中采用的压缩机工艺,本实用新型采用冷媒尤其是液氮作为输入的温度控制装置,可对待充装气瓶进行冷却,使待充装气瓶出现低压真空状态,从而将氧化亚氮储罐内的氧化亚氮通过压力差的方式充装入待充装气瓶中,成本低、操作便捷、获取方便;

4、通过自带的温度控制装置,可有效的提高冷媒的利用率,并结合保温箱的构造,有效控制对待充装气瓶冷却的效果,节能环保;

5、同时充装结束后,可通过计量控制装置关闭对应的第一阀门,利用真空压力差的压力,将管道内剩余的氧化亚氮气体抽入待充装气瓶中,有效解决了充装结束后充装管道内余气直接排放导致的污染问题。

总而言之,基于本实用新型提供的处理系统的构造,可有效进行电子级氧化亚氮气瓶的充装及管道内余气的处理,取代了现有技术中必不可少的、体积大、花费高的压缩机,从而很好的降低了现有技术中必不可少的电能损耗,而且工作过程中,不产生废水废气,有效减少了对大气环境产生的影响,结构合理,安全高效、节能环保,操作便捷,降低生产成本,具有较高的实用意义和推广价值。

附图说明

图1是实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示,本实施例提供的一种电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统,包括氧化亚氮储罐12、充装管道2、第一阀门1、保温箱8、计量控制装置和温度控制装置。

所述保温箱上设有活动盖板3,待充装瓶通过活动盖板放入保温箱中,或从保温箱中取出。

所述充装管道2的一端与氧化亚氮储罐12连接,另一端通过第一阀门1延伸至保温箱的腔体内与待充装瓶连接。

所述温度控制装置包括冷媒管道7、第六阀门6、温度控制仪4以及位于保温箱腔体内与待充装瓶外壁贴合的温度传感器15;所述冷媒管道7的一端通过第六阀门6与冷媒系统连接,另一端延伸至保温箱的腔体内;所述温度控制仪4分别与温度传感器和第六阀门6连接。

所述保温箱内设有计量待充装瓶的计量秤9,所述计量控制装置分别与计量秤9和第一阀门1连接。所述计量控制装置包括与计量秤连接且位于保温箱外的计量秤显示器16,以及与计量秤显示器16和第一阀门1连接的计量警报装置10。在本实施例中,待充装瓶放在计量秤之上进行称重。

上述第一阀门1和第六阀门6为电控自动阀门。

上述温度控制仪4,为根据温度传感器15测得的温度与预设温控范围的阈值的比较结果,来控制第六阀门6关闭或开启的温度控制仪。

上述预设温控范围,包括通过温度控制仪4预设的温控下限阈值和温控上限阈值。

在本实施例中,上述温度控制仪4:为用于预设温控范围,且当温度传感器15测得的温度高于温控上限阈值时控制第六阀门6开启,当温度传感器15测得的温度低于温控下限阈值时控制第六阀门6关闭的温度控制仪。该温度控制仪4设于保温箱外,便于作业人员进行设置和观察等操作。

上述计量警报装置10,为根据计量秤称得的重量与预设的充装重量或报警阈值的比较结果,来控制第一阀门1关闭的计量警报装置。

在本实施例中,上述计量警报装置10:为用于预设充装重量和报警阈值,且当计量秤称得重量达到预设的充装重量时控制第一阀门1关闭;且当计量秤称得重量超过预设的报警阈值时控制第一阀门1关闭的同时,进行报警的计量警报装置。

实施例2:实施例2提供的电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统,与实施例1结构基本相同,相同之处不再累述,所不同的是:

所述计量控制装置包括位于保温箱外的计量秤显示器16,以及分别与计量秤9、计量秤显示器16和第一阀门1连接的计量警报装置10。

所述温度控制装置还包括温度显示器,所述温度显示器与温度控制仪4或温度传感器15连接。该温度显示器设于保温箱外,便于作业人员进行观察等操作。

所述冷媒管道7的一端通过第六阀门6与装有液氮的杜瓦罐气相阀连接。

所述保温箱的箱体上设有保温夹层5。

以实施例2来举例说明,基于本实施例2提供的电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统的构造,可实现的电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气处理的工作原理及其中一种工作过程为:

一、准备步骤:

1)、工作前,系统内所有阀门处于关闭状态。

2)、将待充装瓶放入保温箱中的计量秤上,并与充装管道2的另一端连接。

3)、将装有液氮的杜瓦罐的气相阀气与冷媒管道7连接。

4)、将温度传感器15与待充装瓶外壁贴合,本实施例中,将温度传感器15安装在待充装瓶离瓶口10cm处的外壁上。

5)、根据作业需要,通过温度控制仪4预设温控范围,包括温控下限阈值和温控上限阈值,通过计量警报装置10预设充装重量和报警阈值;本实施例中的温控上限阈值为-15℃,温控下限阈值为-20℃,根据氧化亚氮的充装系数,预设的充装重量为待充装瓶最大充装重量的70~80%,预设的报警阈值为待充装瓶最大充装重量的90%。当然也可以根据氧化亚氮的充装系数和实际作业需要,调整上述预设的各类阈值及充装重量。

6)、关闭活动盖板3。

二、气瓶充装及余气处理步骤:

7)开启第六阀门6,冷媒经由冷媒管道7进入保温箱8中,开始冷却待充装瓶,当与待充装瓶外壁贴合的温度传感器15测得的温度低于温控下限阈值,温度控制仪4控制第六阀门6关闭。

8)开启第一阀门1,此时,因为保温箱中的待充装瓶处于-20℃~-15℃的预设温控范围内,待充装瓶相对氧化亚氮储罐处于低压真空状态,氧化亚氮储罐内的氧化亚氮在压力差的作用下经由充装管道2进入待充装气瓶中,气瓶开始充装。

9)充装过程中,随着常温氧化亚氮进入待充装气瓶,待充装气瓶内的压力上升,真空度降低,同时温度上升,整个系统中氧化亚氮的充装速度逐渐降低。

10)当与待充装瓶外壁贴合的温度传感器15测得的温度高于温控上限阈值,温度控制仪4控制第六阀门6开启,继续对待充装气瓶进行冷却,整个系统的充装速度逐渐上升。通过这一操作来保持保温箱中的待充装瓶处于-20℃~-15℃的预设温控范围内,从而有效保持充装过程中待充装瓶与氧化亚氮储罐之间的压力差,即使得待充装瓶相对氧化亚氮储罐始终处于低压真空状态,以保持相对均衡有效的充装速度。

11)当计量秤称得重量达到预设的充装重量时,通过计量警报装置10迅速关闭第一阀门1,管道内剩余的氧化亚氮气体将在真空压力差的压力作用下抽入待充装气瓶中,充装结束,一方面有效完成了电子级氧化亚氮气瓶的充装作业,另一方面有效解决了充装结束后充装管道内余气直接排放导致的污染问题。

12)打开活动盖板3,关闭待充装气瓶自带的阀门,将已充装好的气瓶从系统断开取出。

三、报警步骤:

气瓶充装过程中,当计量秤称得重量超过预设的报警阈值时,通过计量警报装置10迅速关闭第一阀门1,同时,通过计量警报装置10进行警报,在本实施例中是发出警报声并点亮警报指示灯,以提醒作业人员及时进行查修维护,提升作业的安全性。

本实用新型保护的是所提供的电子级氧化亚氮气瓶充装及管道内余气的处理系统的构造,以上实施列对本实用新型不构成限定,相关工作人员在不偏离本实用新型技术思想的范围内,所进行的多样变化和修改,均落在本实用新型的保护范围内。

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