一种液氮罐泄压回收装置的制作方法

1.本实用新型涉及液氮储存设备技术领域，具体涉及一种液氮罐泄压回收装置。


背景技术：

2.外购液态氮温度为-196℃，储存在液氮罐内，当液氮在液氮罐内气化量大于实用量时，液氮罐内压力会升高，高于液氮罐的使用压力时，安全阀自动开启泄压或手动开启安全阀泄压，这样氮气就直接排入环境中，造成液氮的浪费，而且这种直接泄压的方式也会造成安全隐患，同时，精氮泄到空气中，造成大气污染。因此，亟需设计一种能够有效利用液氮罐内泄压排出的氮气且不会造成大气污染的液氮罐泄压回收装置。


技术实现要素：

3.本实用新型意在提供一种液氮罐泄压回收装置，用以解决液氮罐产生的氮气直接泄压排放到大气中、造成液氮浪费和环境污染等的技术问题。
4.为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种液氮罐泄压回收装置，包括依次连通的泄压管、缓冲管和回收管；所述泄压管用于连通液氮罐，所述缓冲管包括螺旋盘管。
6.本方案的使用方法、原理及优点是：当液氮在液氮罐内气化量大于实用量时，液氮罐内压力高于液氮罐使用压力时，会通过泄压管泄压。泄压管连通缓冲管的螺旋盘管，螺旋盘管连通用于回收氮气的回收管，从液氮罐排出的氮气可以被重新利用。螺旋盘管具有暂存氮气、避免精氮直接排入环境的作用。氮气在螺旋盘管中与外界热交换，逐步升温，以适应回收氮气的设备所需要的温度，避免低温氮气直接排入回收氮气的设备中，起到了保护该设备的作用。并且螺旋盘管与外界具有较大的接触面积，更有助于管内氮气与外界的热交换。当螺旋盘管储存一定氮气之后，且氮气温度适合的时候，将氮气回收。在本方案中，螺旋盘管的设计相对于直的管道设计，更加节省空间，特别适合于液氮罐和回收氮气的设备之间距离较短的情况。综上，本方案避免了液氮的浪费，减少了空气的污染，克服了现有技术中液氮罐中的氮气直接泄压排放到大气中造成液氮浪费和环境污染等的技术问题。
7.优选的，作为一种改进，所述螺旋盘管的公称直径为100mm，容积为316l。螺旋盘管的公称直径适中，其管壁与外界有较为合适的接触面积，氮气在公称直径为100mm的螺旋盘管中，可通过螺旋盘管的管壁与外界进行较为充分的热交换。螺旋盘管的总容积有316l，具有暂存一定量氮气的作用。
8.优选的，作为一种改进，所述回收管连通有普氮系统。将从液氮罐中释放的氮气，经升温处理之后输入现有的普氮系统中，可实现氮气的回收利用。普氮系统即为现有技术中常规的制造氮气的系统，主要原理是普氮系统以空气为原料，利用物理的方法，将其中的氧和氮分离而获得普通氮气(相对于低温液氮而言)。
9.优选的，作为一种改进，所述螺旋盘管两端一体成型有直管，所述直管通过法兰结构分别与泄压管和回收管固定且密封连接。螺旋盘管两端设有直管，直管的设置更加方便
对管道之间进行连接和加工。另外，通过法兰结构可以实现管道之间的密封连接，结构简单易于操作。
10.优选的，作为一种改进，所述法兰结构包括相对设置的第一法兰盘和第二法兰盘，第一法兰盘和第二法兰盘之间设有环状的垫片，第一法兰盘和第二法兰盘通过螺栓和螺母固定。环状的垫片的设置，可实现相互连通的两个管道之间的密封，避免气体泄漏。
11.优选的，作为一种改进，所述泄压管上设有泄压阀，所述回收管上设有回收阀。泄压阀为液氮罐上的常规结构，液氮罐内压力高于液氮罐使用压力时，泄压阀(又称安全阀)自动开启泄压或手动开启泄压阀泄压。回收阀的设置可以控制回收的氮气进入普氮系统的时机，当螺旋盘管中的氮气收集到一定程度并且温度符合要求的时候，可以打开回收阀，将氮气输入普氮系统中。
12.优选的，作为一种改进，所述缓冲管和回收管之间连通有升温管，所述升温管外套设有加热套。本方案适合于以下情况：螺旋盘管储存氮气的压力过大需要排出至普氮系统中，但是管中的氮气还未升温到理想水平。通过加热套对升温管内的氮气进行加热，氮气被加热至指定温度，以适应普氮系统对氮气温度的需求。
13.优选的，作为一种改进，所述升温管的两端分别通过法兰结构与缓冲管和回收管密封连接。通过法兰结构可以实现管道之间的密封连接，结构简单易于操作。
14.优选的，作为一种改进，所述加热套包括缠绕在所述升温管上的电加热丝。加热丝为现有技术中的常规加热设备，只需将加热丝缠绕在升温管上形成加热套，通电即可实现对升温管内的氮气的加热，结构简单且易于制作。
15.综上所述，本技术方案的有益效果在于：本方案将液氮罐内气化需泄压的精氮通过管道连接到普氮系统再次使用，避免了精氮外泄造成的浪费；本方案通过特殊管道连接，避免了泄压带来的不安全因素；本方案避免了精氮进入大气，造成空气污染。
附图说明
16.图1为本实用新型的实施例1的一种液氮罐泄压回收装置的正视图。
17.图2为图1的a部的放大图。
18.图3为本实用新型的实施例2的一种液氮罐泄压回收装置的正视图。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
20.说明书附图中的附图标记包括：液氮罐1、泄压管2、泄压阀3、回收管4、回收阀5、普氮系统6、螺旋盘管7、直管8、第一法兰盘9、第二法兰盘10、螺栓11、螺母12、垫片13、升温管14、加热套15。
21.实施例1
22.如图1所示，一种液氮罐泄压回收装置包括泄压管2、缓冲管和回收管4；泄压管2的左端连通有液氮罐1，且泄压管2上设有泄压阀3；回收管4的左端连通有普氮系统6，且回收管4上设有回收阀5，泄压阀3即为现有技术中的液氮罐1使用的安全阀，回收阀5为现有技术中常规的气阀。结合图1和图2，缓冲管包括螺旋盘管7，螺旋盘管7的两端均一体成型有直管8。缓冲管和泄压管2以及回收管4均通过相同的法兰结构密封连接，以缓冲管和泄压管2为
例对法兰结构进行详细说明。结合图2，泄压管2的右端一体成型有第一法兰盘9，缓冲管的直管8的左端一体成型有第二法兰盘10，第一法兰盘9和第二法兰盘10相对设置并通过螺栓11和螺母12固定，第一法兰盘9和第二法兰盘10之间夹有环状的垫片13。本方案使用的缓冲管的螺旋盘管7的公称直径为100mm(即dn100)，螺旋盘管7为定制的316l无缝钢管。
23.外购液态氮温度为-196℃，储存在液氮罐1内，当液氮在液氮罐1内气化量大于实用量时，液氮罐1内压力会升高，高于液氮罐1的使用压力时，泄压阀3(又称安全阀)自动开启泄压或手动泄压，造成液氮的浪费，而且泄压过程对周围环境也产生安全隐患，同时，精氮泄到空气中，造成大气污染。在本技术方案中，泄压管2连通螺旋盘管7，螺旋盘管7连通普氮系统6，从液氮罐1排出的氮气可以被普氮系统6重新利用。螺旋盘管7的总容积有316l，具有暂存氮气避免精氮直接排入环境的作用；氮气在螺旋盘管7中与外界热交换，逐步升温；在液氮罐1和普氮系统6之间距离一定的情况下，螺旋盘管7与外界具有较大的接触面积，更有助于管内氮气与外界的热交换；螺旋盘管7的另一端连通了普氮系统6，所以螺旋盘管7还具有向普氮系统6输送氮气的作用；氮气在螺旋盘管7中与外界进行热交换，温度上升，螺旋盘管7对低温氮气起到缓冲作用(包括对氮气的温度和流速进行缓冲)，避免低温氮气直接排入普氮系统6(其中储存的为非低温氮气)中，起到了保护普氮系统6的作用。当螺旋盘管7储存一定氮气之后，且氮气温度适合的时候，打开回收阀5，将氮气回收进入普氮系统6。在本方案中，螺旋盘管7的设计相对于直的管道设计，更加节省空间，特别适合于液氮罐1和普氮系统6之间距离较短的情况。
24.实施例2
25.本实施例在实施例1的基础上进行改进，如图3所示，在缓冲管和回收管4之间增设了升温管14，对管道内的氮气进行加热，本方案适合于以下情况：螺旋盘管7储存氮气的压力过大需要排出至普氮系统6中，但是管中的氮气还未升温到理想水平。升温管14的两端分别通过法兰结构与缓冲管和回收管4法兰密封连接，法兰结构在实施例1中已经详细描述，在此不做赘述。升温管14外套设有加热套15。加热套15为化工领域的常用形式，即在金属材质的升温管14外缠绕电加热丝既可形成加热套15，氮气在升温管14中的被加热至指定温度。
26.说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以对其作出各种变化。这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。