一种撬装式供氧系统的制作方法

本发明涉及供氧系统的集约化安全化升级领域，具体涉及一种撬装式供氧系统。

背景技术：

1、在工业供氧领域，大型空分装置和管道气是匹配大部分下端有氧装置的方式，但对于铜冶炼、铝冶炼、玻璃、水处理、烟气处理等领域，由于氧气的需求流量较小，而且通常这些领域处于绿色降碳节能减排的原因在原有的装置上进行空气改氧气的改造，空间非常有限。

2、氧气是助燃气体，需避免氧气管道在日光中暴晒或在高温环境下布置，液氧为氧气的液体状态，气氧或液氧排放造成的氧积聚可能产生火灾及爆炸风险。

3、因此，一套安全有效、集约紧凑的供氧系统成为这一类领域的首选。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种撬装式供氧系统，这种供氧系统采用全撬装模块和供氧技术不仅扩大了空间适用性，而且最大程度减少安全隐患并提高系统的可靠性，同时也实现了远程操作和控制，解决空间受限和氧积聚可能产生火灾及爆炸的风险，保障使用安全。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：.一种撬装式供氧系统，包括液氧源、与液氧源连接的液氧真空罐、用于将液氧进行气化快速汽化器、供气压力调节模块、氮气吹扫系统、氧流控制分析模块，所述液氧源与液氧真空罐之间设置有第一调节阀，所述液氧真空罐上设置液位计，当液位高于设定值时，自动关闭第一调节阀停止液氧源供氧；当液位低于设定值时，液位计发出充氧警报；液氧真空罐与快速汽化器之间设置有第二调节阀；液氧真空罐和快速汽化器之间还设有安全增减压模块，所述安全增减压模块包括用于检测液氧真空罐压力的压力变送器、设置在液氧真空罐上的泄压阀以及在液氧真空罐和快速汽化器之间构成回路的液氧气化管线；所述液氧气化管线上设置有增压阀；压力变送器控制泄压阀开度，进而控制和调节液氧真空罐压力，实现液氧真空罐内压力的调节；增压阀通过压力变送器进行开度调节，实现部分液氧的快速汽化，从而实现液氧真空罐的快速增压，当供氧系统下游用氧需求短期内增加时实现无动力设备安全供氧；所述快速汽化器、供气压力调节模块和氧流控制分析模块顺次连接，所述供气压力调节模块用于调节氧气压力；所述氧流控制分析模块用于调节氧气流量大小；供气压力调节模块和氧流控制分析模块连接管路分支上设有撬装式供氧系统供氧前对撬装式供氧系统进行加温、吹扫和置换的氮气吹扫系统。

3、作为本发明的优选方案，所述快速汽化器通过温度调节阀与设置的低压蒸汽系统连接，所述快速汽化器设置有可检测汽化器内水浴温度的温度变送器，所述温度变送器tic与温度调节阀tv005关联，供气温度为0-20℃。

4、作为本发明的优选方案，所述供气压力调节模块由控制器和用于保证供气压力平稳的压力自动调节阀构成，供气压气为0.15-0.5kpag。

5、作为本发明的优选方案，所述氮气吹扫系统通过设置的第三调节阀连接在供气压力调节模块和氧流控制分析模块之间的管路上，氮气吹扫系统设计压力为0.4-0.8mpag。

6、作为本发明的优选方案，所述氧流控制分析模块包括控制器和流量调节阀fv007，供气流量为100-5000nm3/h。

7、作为本发明的优选方案，所述供氧系统的安全增减压模块和所述其他模块形成的安全控制连锁系统用于保障该供氧系统蒸汽、仪表气、电等正常工作，防止出现控制阀失效、液位失效故障以及止回阀故障。

8、作为本发明的优选方案，第一调节阀hv001具有紧急切断功能，当仪器检测到环境氧气超标时，具有事故自锁及手动复位功能的第一调节阀hv001自动快速关闭液氧源，防止事故发生。

9、本发明还提供了一种上述撬装式供氧系统的工作方法，包括以下步骤：

10、1)首先打开氮气吹扫系统，采用氮气对系统进行加温、吹扫和置换，并根据系统管路清洁度通过第三调节阀不断调节氮气吹扫系统的进气压力，吹扫完毕后关闭第三调节阀hv006，保证该供氧系统液氧气化的清洁和安全性；

11、2)吹扫完毕后打开第一调节阀，液氧源通过第一调节阀向液氧真空罐提供液氧；第一调节阀根据液位计反馈的液氧真空罐内液位进行开度调节，使液氧的流速和液氧真空罐的液位控制在一定范围内；

12、3)液氧真空罐再通过第二调节阀向快速汽化器提供液氧；当液氧真空罐内的压力不够时，通过增压阀将液氧真空罐的液氧经快速汽化器气化后重新回到液氧真空罐进行快速增压，以助力第二调节阀向快速汽化器加快提供液氧；

13、4)连接低压蒸汽系统和快速汽化器的温度调节阀通过对快速汽化器的水浴温度进行检测从而调节开度，使低压蒸汽系统通入适量蒸汽实现氧气在短时间内气化；

14、5)液氧在快速汽化器气化后进入供气压力调节模块，供气压力调节模块通过压力自动调节阀对来自于上游的氧气压力进行调节，保证供气压力范围为0.15-0.5mpag；

15、6)经过供气压力调节模块调节的氧气再进入到氧流控制分析模块，通过流量调节阀调节氧气流量大小并引出撬装式供氧系统以满足需求。

16、综上所述，本发明具有以下有益效果：

17、本发明采用全撬装模块扩大了空间适用性；采用无动设备设计技术，不仅可以避免因机械运转带来的噪声，而且最大程度减少安全隐患并提高系统的可靠性；

18、本发明通过设计高可靠性保护回路，降低供氧系统冷脆风险；

19、本发明采用稳定的连锁保护控制技术设计保护控制系统，实现对供氧系统的远程操作和控制。

技术特征：

1.一种撬装式供氧系统，其特征在于：包括液氧源、与液氧源连接的液氧真空罐(v01)、用于将液氧进行气化快速汽化器(v02)、供气压力调节模块、氮气吹扫系统、氧流控制分析模块，所述液氧源与液氧真空罐(v01)之间设置有第一调节阀(hv001)，所述液氧真空罐(v01)上设置液位计，当液位高于设定值时，自动关闭第一调节阀(hv001)停止液氧源供氧；当液位低于设定值时，液位计发出充氧警报；液氧真空罐(v01)与快速汽化器(v02)之间设置有第二调节阀(hv002)；液氧真空罐(v01)和快速汽化器(v02)之间还设有安全增减压模块，所述安全增减压模块包括用于检测液氧真空罐(v01)压力的压力变送器、设置在液氧真空罐(v01)上的泄压阀(pv002)以及在液氧真空罐(v01)和快速汽化器(v02)之间构成回路的液氧气化管线；所述液氧气化管线上设置有增压阀(pv003)；压力变送器控制泄压阀(pv002)开度，进而控制和调节液氧真空罐(v01)压力，实现液氧真空罐(v01)内压力的调节；增压阀(pv003)通过压力变送器进行开度调节，实现部分液氧的快速汽化，从而实现液氧真空罐(v01)的快速增压，当供氧系统下游用氧需求短期内增加时实现无动力设备安全供氧；所述快速汽化器(v02)、供气压力调节模块和氧流控制分析模块顺次连接，所述供气压力调节模块用于调节氧气压力；所述氧流控制分析模块用于调节氧气流量大小；供气压力调节模块和氧流控制分析模块连接管路分支上设有撬装式供氧系统供氧前对撬装式供氧系统进行加温、吹扫和置换的氮气吹扫系统。

2.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：所述快速汽化器(v02)通过温度调节阀(tv005)与设置的低压蒸汽系统连接，所述快速汽化器(v02)设置有可检测汽化器内水浴温度的温度变送器(tic)，所述温度变送器tic与温度调节阀tv005关联，供气温度为0-20℃。

3.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：所述供气压力调节模块由控制器和用于保证供气压力平稳的压力自动调节阀(pv005)构成，供气压气为0.15-0.5kpag。

4.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：所述氮气吹扫系统通过设置的第三调节阀(hv006)连接在供气压力调节模块和氧流控制分析模块之间的管路上，氮气吹扫系统设计压力为0.4-0.8mpag。

5.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：所述氧流控制分析模块包括控制器和流量调节阀fv007，供气流量为100-5000nm3/h。

6.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：所述供氧系统的安全增减压模块和其他模块形成的安全控制连锁系统用于保障该供氧系统蒸汽、仪表气、电正常工作，防止出现控制阀失效、液位失效故障以及止回阀故障。

7.根据权利要求1所述的一种撬装式供氧系统，其特征在于：第一调节阀hv001具有紧急切断功能，当仪器检测到环境氧气超标时，具有事故自锁及手动复位功能的第一调节阀hv001自动快速关闭液氧源，防止事故发生。

8.一种如权利要求1所述撬装式供氧系统的工作方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种撬装式供氧系统，包括液氧源、液氧真空罐、快速汽化器、供气压力调节模块、氮气吹扫系统、氧流控制分析模块；液氧源通过设置的第一调节阀与液氧真空罐连接；液氧真空罐通过设置的第二调节阀与快速汽化器连接；快速汽化器的供氧口还依次连接供气压力调节模块和氧流控制分析模块；供气压力调节模块和氧流控制分析模块连接管路分支上设有氮气吹扫系统。本发明的供氧系统采用全撬装模块和供氧技术不仅扩大了空间适用性，而且最大程度减少安全隐患并提高系统的可靠性，同时也实现了远程操作和控制；本发明采用高可靠性回路控制冷脆风险，实现稳定的联锁保护，解决空间受限和氧积聚可能产生火灾及爆炸的风险，保障使用安全。

技术研发人员：鲍君香,黎佳荣,杨文元,陈志诚,余鹏飞,刘奔,黄世飞
受保护的技术使用者：杭州中泰氢能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14