專利名稱：一種液氧系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化工技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種液氧系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
液氧即液態(tài)的氧氣，為淺藍(lán)色液體，主要物理性質(zhì)為通常氣壓下密度為I. 141g/ cm3，凝固點(diǎn)為50. 5K，沸點(diǎn)為90. 188K，總膨脹比高達(dá)860 1，廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)和軍事領(lǐng)域?？辗志s塔是形成液氧的設(shè)備，其中，空分精餾塔分為上塔和下塔，所述上塔和下塔通過(guò)主冷凝蒸發(fā)器連接。主冷凝蒸發(fā)器是精餾塔內(nèi)主要換熱并形成產(chǎn)品液氧的設(shè)備，簡(jiǎn)稱為主冷，位于空分精餾塔的中部。空分精餾塔連續(xù)生產(chǎn)出的液氧會(huì)使主冷凝蒸發(fā)器內(nèi)液氧液面不斷升高，此時(shí)需將液氧排至液氧貯罐內(nèi)。目前，主冷凝蒸發(fā)器內(nèi)的液氧采用圖I所示的方法排放，該液氧系統(tǒng)包括空分精餾塔101、主冷液氧102、排放控制閥103、V015307閥104、液氧儲(chǔ)罐105、儲(chǔ)罐液氧106、液氧泵107、排空閥108和充車閥109等。液氧泵107的作用為，將液氧貯罐105內(nèi)的儲(chǔ)罐液氧106加壓后通過(guò)充車閥109充裝到液氧槽車。液氧貯罐105底部位置引出管道上設(shè)置排空閥108，液氧儲(chǔ)罐內(nèi)儲(chǔ)罐液氧106通過(guò)排空閥108對(duì)空排放，但在正常生產(chǎn)中一般不對(duì)該管道上的排空閥108進(jìn)行操作。在液氧系統(tǒng)工作過(guò)程中，液氧自主冷凝蒸發(fā)器中下部的位置引出，經(jīng)過(guò)V015307 閥104出空分精餾塔101后，水平行至約一百米后，下行至接近地面高度，再上行至液氧貯罐105頂部，進(jìn)入液氧貯罐105內(nèi)。根據(jù)液氧貯罐的相關(guān)存貯標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際生產(chǎn)中，液氧貯罐內(nèi)液氧的高度最大不超過(guò)14370mm。由于現(xiàn)有技術(shù)中液氧系統(tǒng)采用液氧從頂部進(jìn)入液氧儲(chǔ)罐的方式，導(dǎo)致主冷凝蒸發(fā)器內(nèi)液氧引出的位置與進(jìn)入液氧貯罐的高度差較小，僅約為 1000mm,從而所產(chǎn)生的靜壓差相對(duì)較小,使液氧流入液氧貯罐內(nèi)的速度降低。其次,與一般液體不同的是，液氧在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下為-182. 8°C的低溫液體，具有很強(qiáng)的氣化性，且現(xiàn)有技術(shù)提供的液氧系統(tǒng)中的主冷凝蒸發(fā)器至液氧貯罐距離很遠(yuǎn)，管道較長(zhǎng)，先下行至接近地面高度后又上升至液氧貯罐頂部，具有多個(gè)拐點(diǎn)，從而增加了管道內(nèi)液氧流動(dòng)時(shí)的阻力和與外界換熱的條件。因此，現(xiàn)有技術(shù)提供的液氧系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn)向液氧貯罐內(nèi)排放液氧時(shí)總是伴有液氧管道內(nèi)的液氧部分氣化的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致管道發(fā)生氣堵，主冷液氧無(wú)法順暢地排至液氧貯罐，只能將主冷凝蒸發(fā)器不斷產(chǎn)生的富余液氧通過(guò)排放控制閥103對(duì)空排放， 造成了極大的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種液氧系統(tǒng)，該液氧系統(tǒng)避免了液氧管道內(nèi)氣堵現(xiàn)象的發(fā)生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種液氧系統(tǒng)，包括具有主冷凝蒸發(fā)器的精餾塔；底部設(shè)有第一孔的液氧儲(chǔ)罐；
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分別與所述主冷凝蒸發(fā)器第一出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選的，所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與所述冷凝蒸發(fā)器第一出口相連，所述第四液氧輸入管道與所述第一孔相連。優(yōu)選的，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過(guò)第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接口分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連，所述第一三通管的第三接口經(jīng)第八調(diào)節(jié)閥、液氧泵和第七調(diào)節(jié)閥與設(shè)置于液氧儲(chǔ)罐底部的第二孔相連。優(yōu)選的，第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過(guò)第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接口分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連， 所述第二三通管的第三接口與充車管道相連，所述充車管道上設(shè)置有第五調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選的，所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過(guò)第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接口分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相連，所述第三三通管的第三接口與排空管道相連，所述排空管道上設(shè)置有第六調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選的，所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置于所述第一液氧輸入管道上。優(yōu)選的，所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥和第四調(diào)節(jié)閥。優(yōu)選的，所述主冷凝蒸發(fā)器第一出口與第一孔的高度差為5. 5 20m。優(yōu)選的，所述主冷凝蒸發(fā)器還包括用于排空的第二出口。優(yōu)選的，所述液氧輸入管道為多層絕熱低溫液體輸送管道。本發(fā)明提供一種液氧系統(tǒng)，包括具有主冷凝蒸發(fā)器的精餾塔；底部設(shè)有第一孔的液氧儲(chǔ)罐；分別與所述主冷凝蒸發(fā)器出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將液氧由液氧貯罐頂部進(jìn)入變?yōu)榈撞窟M(jìn)入，大大增加了主冷凝蒸發(fā)器出口與液氧貯罐內(nèi)液氧的靜壓差，解決了原主冷液氧無(wú)法順暢排至液氧貯罐的問(wèn)題，避免了液氧輸入管道內(nèi)氣堵現(xiàn)象的發(fā)生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。其次，與現(xiàn)有技術(shù)中管線先下行至接近地面高度后又上升至液氧貯罐頂部相比，本發(fā)明采用的液氧輸入管道的拐點(diǎn)大為減少，進(jìn)一步使管內(nèi)液氧流速增加，又大大減少了管內(nèi)液氧與外界環(huán)境換熱的條件，從而降低了管內(nèi)液氧的汽化率。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)提供的液氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的液氧系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
如圖2所示，本發(fā)明提供一種液氧系統(tǒng)，包括具有主冷凝蒸發(fā)器216的精餾塔 201 ;底部設(shè)有第一孔217的液氧儲(chǔ)罐205 ;分別與主冷凝蒸發(fā)器216出口 219和第一孔217 相連的液氧輸入管道，液氧輸入管道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥204。作為優(yōu)選,所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與冷凝蒸發(fā)器出口 219相連，所述第四液氧輸入管道與第一孔217相連。本發(fā)明對(duì)于所述液氧輸入管道的材質(zhì)并無(wú)特別要求，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的多層絕熱低溫液體輸送管道，例如真空不銹鋼管等。具體的，第一調(diào)節(jié)閥204設(shè)置于所述第一液氧輸入管道上；所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥212、第三調(diào)節(jié)閥213 和第四調(diào)節(jié)閥210，通過(guò)上述各個(gè)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)對(duì)各個(gè)管道的控制。另外，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過(guò)第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接口分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連， 所述第一三通管的第三接口經(jīng)第八調(diào)節(jié)閥209、液氧泵207和第七調(diào)節(jié)閥208與設(shè)置于液氧儲(chǔ)罐205底部的第二孔218相連。本發(fā)明中液氧泵207的作用是，在第二調(diào)節(jié)閥212閉合， 第一調(diào)節(jié)閥204、第八調(diào)節(jié)閥209和第七調(diào)節(jié)閥208開(kāi)啟時(shí)，將液氧貯罐205內(nèi)的液氧加壓后打回主冷凝蒸發(fā)器216，具體是將液氧貯罐205內(nèi)的儲(chǔ)罐液氧206加壓后經(jīng)第七調(diào)節(jié)閥 208、第八調(diào)節(jié)閥209和第一調(diào)節(jié)閥204充裝到精餾塔201內(nèi)。按照本發(fā)明，第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過(guò)第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接口分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連，所述第二三通管的第三接口與充車管道相連，所述充車管道上設(shè)置有第五調(diào)節(jié)閥215。 所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過(guò)第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接口分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相連，所述第三三通管的第三接口與排空管道相連，所述排空管道上設(shè)置有第六調(diào)節(jié)閥214。因此，在第六調(diào)節(jié)閥214與第五調(diào)節(jié)閥215關(guān)閉，第一調(diào)節(jié)閥204、第二調(diào)節(jié)閥 212、第三調(diào)節(jié)閥213和第四調(diào)節(jié)閥210開(kāi)啟的狀態(tài)下，主冷凝蒸發(fā)器中的主冷液氧202從主冷凝蒸發(fā)器216中引出后進(jìn)入液氧輸入管道中，經(jīng)第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道進(jìn)入液氧貯罐205底部。另一方面,在第六調(diào)節(jié)閥214開(kāi)啟、第四調(diào)節(jié)閥210開(kāi)啟、第三調(diào)節(jié)閥213閉合的狀態(tài)下，液氧儲(chǔ)罐205內(nèi)儲(chǔ)罐液氧206對(duì)空排放，但在正常生產(chǎn)中一般不對(duì)液氧進(jìn)行對(duì)空排放。為了保證主冷凝蒸發(fā)器216內(nèi)的主冷液氧202處于穩(wěn)定的狀態(tài)，主冷凝蒸發(fā)器216 還優(yōu)選包括第二出口，用于在主冷凝蒸發(fā)器非穩(wěn)定狀態(tài)對(duì)主冷凝蒸發(fā)器內(nèi)的液氧進(jìn)行對(duì)空排放，所述第二出口優(yōu)選通過(guò)第十調(diào)節(jié)閥203與液氧噴射蒸發(fā)器相連。此外，第四液氧輸入管道上還設(shè)置有第四液氧輸入管道支路，所述第四液氧輸入管道支路上設(shè)置有第九調(diào)節(jié)閥 211，用于向液氧貯罐排放液氧前預(yù)冷整個(gè)液氧系統(tǒng)的管路。一般情況下，主冷凝蒸發(fā)器中下部標(biāo)高約為20000mm，液氧貯罐內(nèi)液氧的高度最大不得超過(guò)14370_，因此，本發(fā)明采用的主冷凝蒸發(fā)器第一出口 219與第一孔217的高度差優(yōu)選為5. 5 20m,更優(yōu)選為8 18m,更優(yōu)選為15 18m。由于本發(fā)明使液氧從液氧忙罐底部進(jìn)入，大大增加了主冷凝蒸發(fā)器216出口與液氧貯罐205內(nèi)儲(chǔ)罐液氧206的靜壓差，解決了原主冷液氧無(wú)法順暢排至液氧貯罐的問(wèn)題，避免了液氧輸入管道內(nèi)氣堵現(xiàn)象的發(fā)生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐205中。此外，與現(xiàn)有技術(shù)中管線先下行至接近地面高度后又上升至液氧貯罐頂部相比，本發(fā)明采用的液氧輸入管道的拐點(diǎn)大為減少，進(jìn)一步使管內(nèi)液氧流速增加，大大減少了管內(nèi)液氧與外界環(huán)境換熱的條件，從而降低了管內(nèi)液氧的
汽化率。綜上所述，本發(fā)明提供的液氧系統(tǒng)很好地解決了原主冷液氧無(wú)法順暢排至液氧貯罐的問(wèn)題，原因如下1、按照液氧貯罐儲(chǔ)液最高允許液位14370mm計(jì)算，主冷內(nèi)液氧引出的位置與液氧貯罐內(nèi)的液氧高度差由原來(lái)的IOOOmm增至現(xiàn)在的最小值約5500mm，大大增加了主冷與貯罐內(nèi)液氧的靜壓差，為液氧排放變得順暢的主要原因。2、本發(fā)明提供的液氧系統(tǒng)的管路長(zhǎng)度大為減小，拐點(diǎn)大為減少，使管內(nèi)液氧流速增加，大大減少了管內(nèi)液氧與外界環(huán)境換熱的條件，從而降低了管內(nèi)液氧的汽化率。對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。 對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求
1.一種液氧系統(tǒng),其特征在于,包括具有主冷凝蒸發(fā)器的精餾塔；底部設(shè)有第一孔的液氧儲(chǔ)罐；分別與所述主冷凝蒸發(fā)器第一出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧輸入管道包括依次連接的第一液氧輸入管道、第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道，所述第一液氧輸入管道與所述冷凝蒸發(fā)器第一出口相連，所述第四液氧輸入管道與所述第一孔相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道通過(guò)第一三通管相連，所述第一三通管的第一接口和第二接口分別與所述第一液氧輸入管道與第二液氧輸入管道相連，所述第一三通管的第三接口經(jīng)第八調(diào)節(jié)閥、液氧泵和第七調(diào)節(jié)閥與設(shè)置于液氧儲(chǔ)罐底部的第二孔相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧系統(tǒng),其特征在于,第二液氧輸入管道與第三液氧輸入管道通過(guò)第二三通管相連，所述第二三通管的第一接口和第二接口分別與所述第二液氧輸入管道和第三液氧輸入管道相連，所述第二三通管的第三接口與充車管道相連，所述充車管道上設(shè)置有第五調(diào)節(jié)閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第三液氧輸入管道與第四液氧輸入管道通過(guò)第三三通管相連，所述第三三通管的第一接口和第二接口分別與所述第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道相連，所述第三三通管的第三接口與排空管道相連，所述排空管道上設(shè)置有第六調(diào)節(jié)閥。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第一調(diào)節(jié)閥設(shè)置于所述第一液氧輸入管道上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述第二液氧輸入管道、第三液氧輸入管道和第四液氧輸入管道上分別設(shè)置有第二調(diào)節(jié)閥、第三調(diào)節(jié)閥和第四調(diào)節(jié)閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述主冷凝蒸發(fā)器第一出口與第一孔的高度差為5. 5 20m。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述主冷凝蒸發(fā)器還包括用于排空的第二出口。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的液氧系統(tǒng)，其特征在于，所述液氧輸入管道為多層絕熱低溫液體輸送管道。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種液氧系統(tǒng)，包括具有主冷凝蒸發(fā)器的精餾塔；底部設(shè)有第一孔的液氧儲(chǔ)罐；分別與所述主冷凝蒸發(fā)器出口和所述第一孔相連的液氧輸入管道，所述液氧輸入管道上設(shè)置有第一調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明將液氧由液氧貯罐頂部進(jìn)入變?yōu)榈撞窟M(jìn)入，增加了主冷凝蒸發(fā)器出口與液氧貯罐內(nèi)液氧的靜壓差，解決了原主冷液氧無(wú)法順暢排至液氧貯罐的問(wèn)題，避免了液氧輸入管道內(nèi)氣堵現(xiàn)象的發(fā)生，保證了主冷液氧順暢排至液氧貯罐中。與現(xiàn)有技術(shù)中管線先下行至接近地面高度后又上升至液氧貯罐頂部相比，本發(fā)明采用的液氧輸入管道的拐點(diǎn)大為減少，進(jìn)一步使管內(nèi)液氧流速增加，又大大減少了管內(nèi)液氧與外界環(huán)境換熱的條件，從而降低了管內(nèi)液氧的汽化率。
文檔編號(hào)F25J3/04GK102607239SQ201210074389
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者喬新明, 姜海, 張華永, 楊中華, 王忠輝, 鄭雪峰 申請(qǐng)人:中煤能源黑龍江煤化工有限公司