一种高压循环利用系统
阅读说明：本技术 一种高压循环利用系统 (High-pressure recycling system ) 是由 张佳 高书娟 宋财根 王佳雷 马黎波 贺吉白 江焱 王志斌 于 2021-03-17 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种高压循环利用系统,涉及气体循环技术领域,其技术方案要点包括依次连接的鼓风机、一级缓存罐、二级缓存罐、气体压缩机、热交换器、滤油滤水机构和三级缓存罐；所述鼓风机用于将低压循环气体导入一级缓存罐内；所述一级缓存罐和所述二级缓存罐之间设置有第一止回阀,以控制循环气体向所述二级缓存罐输送；所述三级缓存罐的出口端设置有用于控制循环气体向生产装置输送的第四止回阀以及用于导入新鲜气的第九球阀。本发明具有使得低压循环气体的压强在气体压缩机的控制下达到设定值,并在热交换器的作用下进行有效的温度控制,进而令滤油滤水机构将循环气体干燥与去油清洁,获得洁净度高的循环气体的效果。(The invention discloses a high-pressure recycling system, which relates to the technical field of gas circulation, and adopts the technical scheme that the system comprises a blower, a first-level cache tank, a second-level cache tank, a gas compressor, a heat exchanger, an oil filtering and water filtering mechanism and a third-level cache tank which are sequentially connected; the blower is used for guiding low-pressure circulating gas into the first-level cache tank; a first check valve is arranged between the first-level cache tank and the second-level cache tank to control the circulation gas to be conveyed to the second-level cache tank; and the outlet end of the third-level buffer tank is provided with a fourth check valve for controlling the conveying of the circulating gas to the production device and a ninth ball valve for introducing fresh gas. The invention has the advantages that the pressure of the low-pressure circulating gas reaches a set value under the control of the gas compressor, and the effective temperature control is carried out under the action of the heat exchanger, so that the oil filtering and water filtering mechanism dries and cleans the circulating gas to remove oil, thereby obtaining the effect of the circulating gas with high cleanliness.)
技术领域
本发明涉及气体循环技术领域，更具体地说它涉及一种高压循环利用系统。
背景技术
稀有气体也被称为惰性气体,它是由元素周期表上的0族元素所组成，包括氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）、氙（Xe）、氡（Rn，放射性）、气奥（Og，放射性，人造元素）。在常温常压下，它们都是无色、无臭、无味的，微溶于水的。稀有气体的分子都是由单原子组成的，原子之间仅存在着微弱的范德华力，在低温时都可以液化。
其中，氖、氩、氪和氙可从空气中获得，用气体液化和分馏方法，而氦气通常提取自天然气。稀有气体用途广泛，但是稀有气体资源匮乏，提取困难，而且会对生物体造成一定的安全隐患。尤其是氦气，氦气是国防军工和高科技产业不可或缺的稀有气体，因此各国都非常珍惜现有的氦气资源。氦在地球中含量极少，目前只能从含氦天然气中提取。我国的氦气资源极度匮乏，而且含量低，单纯采用深冷法开采氦气的成本又太高。因此，目前我国所使用的氦气仍大多依赖进口。
随着工业生产和科学技术的发展,稀有气体越来越广泛地应用在工业、医学、尖端科学技术以至日常生活里。由于稀有气体性质不活泼，经常被用作保护气，焊接金属时常用来隔绝空气。稀有气体在工业方面主要应用在照明设备、和太空探测等方面。通电时稀有气体可以发出不同颜色的光，可以制作成多种光源，如激光技术、散光灯、强照明灯等。氦也会应用在深海潜水，以避免氧中毒及氮麻醉的征状。另一方面，由于氢气非常不稳定，容易燃烧和爆炸，现今的飞艇及气球都采用氦气替代氢气。稀有气体在冶金过程和半导体工业生产中同样有着广泛应用，在各种金属粉末和非金属粉末的制备过程中，需要用大量的气体来冷却高温粉末，使其温度降低到100度以下才可以收集、包装。为了确保粉体表面的纯度而不能用空气或氮气，必须使用氩气、氦气等来做冷却介质。由于此过程用气量很大，一般企业都会直接排放，而直接排放会造成生产成本大幅上升，不利于大量使用，因此必须循环利用。
在气体循环时，生产系统的不同工序对气体的压力有不同的要求，尤其涉及到高压部分，其对循环气体的要求很高，比如对压力的稳定性提出了更高的要求，低压气体要在高压工序循环利用必须有一套严密高效的系统来做保证，而目前还未有能够实现气体高压循环的系统，有待改进。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高压循环利用系统，该高压循环利用系统具有提升气体高压循环安全性的效果，解决气体直接排放导致的生产成本大幅上升的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种高压循环利用系统，包括依次连接的鼓风机、一级缓存罐、二级缓存罐、气体压缩机、热交换器、滤油滤水机构和三级缓存罐；所述鼓风机用于将低压循环气体导入一级缓存罐内；所述一级缓存罐和所述二级缓存罐之间设置有第一止回阀，以控制循环气体向所述二级缓存罐输送；所述三级缓存罐的出口端设置有用于控制循环气体向生产装置输送的第四止回阀以及用于导入新鲜气的第九球阀。
通过采用上述技术方案，令低压循环气体通过鼓风机进入一级缓存罐缓存，进而再在依次进入二级缓存罐、气体压缩机、热交换器、滤油滤水机构后，使得低压循环气体的压强在气体压缩机的控制下达到设定值，并在热交换器的作用下进行有效的温度控制，进而令滤油滤水机构将循环气体干燥与去油清洁，获得洁净度高的循环气体。
本发明进一步设置为：所述一级缓存罐设置有第一压力表、温度表以及其他气体含量监测表；所述三级缓存罐设置有第二压力表。
通过采用上述技术方案，第一压力表用于监测一级缓存罐内压力，温度表用于监测一级缓存罐内温度，其他气体含量监测表用于监测一级缓存罐内其他气体含量，实现有效控制与监测一级缓存罐的目的。
本发明进一步设置为：所述第一止回阀与所述二级缓存罐之间设置有流量计，所述二级缓存罐与所述气体压缩机之间设置有第二止回阀。
通过采用上述技术方案，流量计用于检测一级缓存罐向二级缓存罐输送的循环气体的流量，且第二止回阀起到有效的控制二级缓存罐内循环气体向气体压缩机输送的稳定性的作用。
本发明进一步设置为：所述三级缓存罐连接有电动调节阀；所述电动调节阀的另一端与所述第二止回阀的出口端连接；所述电动调节阀的两端分别设置有第六球阀和第七球阀，并在所述第六球阀的入口端和所述第七球阀的出口端之间设置有第八球阀。
通过采用上述技术方案，电动调节阀以及相应的第六球阀、第七球阀和第八球阀起到有效的控制该系统循环气体流动稳定性的作用，并在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
本发明进一步设置为：所述滤油滤水机构包括依次连接的一级滤油滤水器和二级滤油滤水器，所述二级滤油滤水器和所述三级缓冲罐之间设置有第三止回阀。
通过采用上述技术方案，一级滤油滤水器和二级滤油滤水器相互协同，进而达到显著提升循环气体的干燥与去油清洁效果的目的；与此同时，第三止回阀起到有效的控制二级滤油滤水器内循环气体向三级缓冲罐输送的稳定性的作用。
本发明进一步设置为：所述热交换器和所述一级滤油滤水器之间设置有第二球阀，所述二级滤油滤水器和所述第三止回阀之间设置有第三球阀。
通过采用上述技术方案，第二球阀和第三球阀起到有效的控制该系统循环气体流动稳定性的作用，并在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
本发明进一步设置为：还包括依次连接的第四球阀和第五球阀，所述第四球阀的入口端与所述热交换器和所述第二球阀之间连接，所述第五球阀的出口端与所述第三球阀和所述第三止回阀之间连接，且所述第四球阀和所述第五球阀之间与所述一级滤油滤水器和二级滤油滤水器之间连接。
通过采用上述技术方案，第四球阀和第五球阀起到有效的控制该系统循环气体流动稳定性的作用，并在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
本发明进一步设置为：所述气体压缩机用于将循环气体的压强控制为0.1-10Mpa。
本发明进一步设置为：所述热交换器和滤油滤水机构用于将循环气体的温度控制在小于等于60℃，循环气体内油含量控制在小于等于0.01%。
本发明进一步设置为：所述热交换器由不绣钢制成，且所述热交换器的冷却介质为液体或气体，所述滤油滤水机构用于过滤油和水。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、通过利用该系统将有效避免直接排放气体而导致的生产成本大幅上升的问题；
2、通过利用该系统将避免废气对人体健康造成损坏，有效降低安全隐患；
3、通过热交换器和滤油滤水器降低稀有气体的温度和增加稀有气体的洁净度，提升稀有气体的循环利用率；
4、通过气体压缩机将气体压强控制在0.1-10MPa，以满足各种生产装置的高压需求；
5、通过多个球阀的使用，以在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
附图说明
图1是本实施例的结构示意框图。
附图标记说明：1、鼓风机；2、一级缓存罐；3、第一压力表；4、温度表；5、其他气体含量监测表；6、第一止回阀；7、流量计；8、二级缓存罐；9、第二止回阀；10、气体压缩机；11、第一球阀；12、热交换器；13、第二球阀；14、一级滤油滤水器；15、二级滤油滤水器；16、第三球阀；17、第四球阀；18、第五球阀；19、第三止回阀；20、三级缓存罐；21、第六球阀；22、电动调节阀；23、第七球阀；24、第八球阀；25、第二压力表；26、第九球阀；27、第四止回阀。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图对本发明作进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
如图1所示，一种高压循环利用系统，该系统所采用的低压循环气体为压强小于等于0.1MPa，且温度低于500℃的气体，该气体可以为稀有气体，如氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）、氪（Kr）和氙（Xe）等，或稀有气体的混合体，或非稀有气体，如氮气和氢气等，或非稀有气体的混合体，或稀有气体与非稀有气体的混合体。
其中，该高压循环利用系统包括依次连接的鼓风机1、一级缓存罐2、二级缓存罐8、气体压缩机10、热交换器12、滤油滤水机构和三级缓存罐20。鼓风机1用于将低压循环气体导入一级缓存罐2内。一级缓存罐2和二级缓存罐8之间设置有第一止回阀6，以控制循环气体向二级缓存罐8输送。三级缓存罐20的出口端设置有用于控制循环气体向生产装置输送的第四止回阀27以及用于导入新鲜气的第九球阀26。气体压缩机10用于将循环气体的压强控制为0.1-10Mpa；热交换器12和滤油滤水机构用于将循环气体的温度控制在小于等于60℃，循环气体内油含量控制在小于等于0.01%；热交换器12由不绣钢制成，且热交换器12的冷却介质为液体或气体，滤油滤水机构用于过滤油和水。
因此，通过鼓风机1将低压循环气体输入一级缓存罐2内缓存，进而再在依次进入二级缓存罐8、气体压缩机10、热交换器12、滤油滤水机构后，使得低压循环气体的压强在气体压缩机10的控制下达到设定值，并在热交换器12的作用下进行有效的温度控制，进而令滤油滤水机构将循环气体干燥与去油清洁，获得洁净度高的循环气体，以达到提升气体高压循环安全性效果的目的，并解决气体直接排放导致的生产成本大幅上升的问题。
需要提及的是，一级缓存罐2设置有第一压力表3、温度表4以及其他气体含量监测表5。第一压力表3用于监测一级缓存罐2内压力，温度表4用于监测一级缓存罐2内温度，其他气体含量监测表5用于监测一级缓存罐2内其他气体含量，实现有效控制与监测一级缓存罐2的目的。三级缓存罐20设置有第二压力表25。第二压力表25用于监测三级缓存罐20内压力，实现有效监测二级缓存罐8的目的。与此同时，在第一止回阀6与二级缓存罐8之间设置有流量计7，二级缓存罐8与所述气体压缩机10之间设置有第二止回阀9。流量计7用于检测一级缓存罐2向二级缓存罐8输送的循环气体的流量，且第二止回阀9起到有效的控制二级缓存罐8内循环气体向气体压缩机10输送的稳定性的作用。
如图1所示，三级缓存罐20连接有电动调节阀22。电动调节阀22的另一端与第二止回阀9的出口端连接。其中，电动调节阀22的两端分别设置有第六球阀21和第七球阀23，并在第六球阀21的入口端和第七球阀23的出口端之间设置有第八球阀24。因此，电动调节阀22以及相应的第六球阀21、第七球阀23和第八球阀24起到有效的控制该系统循环气体流动稳定性的作用，并在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
需要说明的是，滤油滤水机构包括依次连接的一级滤油滤水器14和二级滤油滤水器15。二级滤油滤水器15和三级缓冲罐之间设置有第三止回阀19。一级滤油滤水器14和二级滤油滤水器15相互协同，进而达到显著提升循环气体的干燥与去油清洁效果的目的；与此同时，第三止回阀19起到有效的控制二级滤油滤水器15内循环气体向三级缓冲罐输送的稳定性的作用。为了进一步控制该系统循环气体流动稳定性，在热交换器12和一级滤油滤水器14之间设置有第二球阀13，二级滤油滤水器15和第三止回阀19之间设置有第三球阀16，以便在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
如图1所示，该高压循环利用系统还包括依次连接的第四球阀17和第五球阀18。第四球阀17的入口端与热交换器12和第二球阀13之间连接，第五球阀18的出口端与第三球阀16和所述第三止回阀19之间连接，且第四球阀17和第五球阀18之间与一级滤油滤水器14和二级滤油滤水器15之间连接。因此，将使得第四球阀17和第五球阀18起到有效的控制该系统循环气体流动稳定性的作用，并在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间。
综上，本申请通过利用该系统将有效避免直接排放气体而导致的生产成本大幅上升的问题，并有效避免废气对人体健康造成损坏，从而降低安全隐患；与此同时，通过热交换器12和滤油滤水器降低稀有气体的温度和增加稀有气体的洁净度，提升稀有气体的循环利用率，显著降低成本的同时，通过气体压缩机10将气体压强控制在0.1-10MPa，以满足各种生产装置的高压需求；为了在出现故障等紧急情况时，有效缩短事故处理时间，进而采用多个球阀进行管路控制，使得该系统具备安全性高的特点。
本申请涉及的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法或设备固有的其它步骤或单元。
需要说明的是，在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种推进剂转移集成舱及推进剂加注系统