一种液氨制氢系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种液氨制氢系统，属于浮法玻璃制备技术领域。本液氨制氢系统包括液氨储罐、氨用分解炉、连接液氨储罐和氨用分解炉的接管，每根支管上分别设置一压力控制阀，压力控制阀包括阀体、进口和出口，阀体内设置有控制腔、补偿腔、第一缓冲腔和第二缓冲腔，控制腔内滑动连接有一主阀杆，控制腔与进口相通，主阀杆同时还插设在补偿腔、第一缓冲腔和第二缓冲腔内，辅助阀杆上固定设置有一控制活塞，控制活塞与主阀杆之间连接有处于拉伸状态下的第一拉簧，控制活塞与阀体之间设置有处于拉伸状态下的第二拉簧，第一拉簧的弹性系数大于第二拉簧的弹性系数。本实用新型专利技术具有能够补偿压力变化，使出口压力趋于平稳恒定等优点。

A liquid ammonia hydrogen production system

【技术实现步骤摘要】
一种液氨制氢系统
本技术属于浮法玻璃制备
，涉及一种液氨制氢系统。
技术介绍
浮法玻璃生产过程中，利用氢气保持锡槽内惰性或弱还原性气氛，维持锡槽内压力，在高温下隔离空气中氧气与锡接触，以免金属锡被氧化。企业一般选用性价比高的制氢装置有电解水制氢装置或氨分解制氢装置获取足量的氢气，本文重点介绍氨分解制氢系统运行时出现的问题及解决方案。外购液氨由槽车运输至我司，卸入液氨罐中集中储存，由于液氨罐压力远高于氨分解制氢系统氨分解炉的工作压力，所以液氨要经过减压阀减压后再向氨分解炉供气，且要求减压后的氨气压力平稳无波动。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种液氨制氢系统，本技术所要解决的技术问题是如何使出口压力保持相对平稳，使得进口压力的变化对其影响较小。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种液氨制氢系统，其特征在于，本液氨制氢系统包括液氨储罐、氨用分解炉、连接液氨储罐和氨用分解炉的接管，所述接管上并联设置有两根支管，每根支管上分别设置一压力控制阀，所述压力控制阀包括阀体、进口和出口，所述阀体内设置有控制腔、补偿腔、第一缓冲腔和第二缓冲腔，所述控制腔内滑动连接有一主阀杆，所述控制腔与进口相通，所述主阀杆同时还插设在补偿腔、第一缓冲腔和第二缓冲腔内，所述控制腔与补偿腔之间通过溢流孔相通，所述主阀杆上固定设置有能够限制补偿腔和第一缓冲腔之间的互通截面大小的第一挡块，所述主阀杆上固定设置有能够限制第一缓冲腔和第二缓冲腔之间的互通截面大小的第二挡块，所述出口与第二缓冲腔相通，所述阀体上滑动连接有与主阀杆同轴的辅助阀杆，所述辅助阀杆上固定设置有一控制活塞，所述控制活塞与主阀杆之间连接有处于拉伸状态下的第一拉簧，所述控制活塞与阀体之间设置有处于拉伸状态下的第二拉簧，第一拉簧的弹性系数大于第二拉簧的弹性系数；所述进口压力减小时，受到第一拉簧和第二拉簧的回复力作用，补偿腔和第一缓冲腔之间的互通截面、第一缓冲腔和第二缓冲腔之间的互通截面均减小；每个压力控制阀的进口和出口处分别设置一蝶阀。在常压下，即液氨不介入时，在第一拉簧和第二拉簧的作用下，第一挡块和第二挡块均截止各自相应的位置，使出口关闭。由于液氨储罐内液氨在使用过程中压力逐渐减小，然而氨用分解炉却需要相对稳定的供气压力，通过压力控制阀可以对其进行调节，具体而言，控制活塞两侧受到的压力差会驱使第一拉簧受拉，第二拉簧受压，第一拉簧和第二拉簧的恢复力驱使第一挡块和第二挡块关闭，但是各自腔体内压力差会驱使第一挡块和第二挡块开启，当液氨压力减小时，控制活塞受到的驱使控制活塞拉伸第一拉簧的驱动力也减小，受到拉簧的回复力作用，压簧变短，但是控制活塞会继续保持远离主阀杆的状态，致使主阀杆下移，第一挡块和第二挡块开启各自排液口径的截面增大，或者说开启通流截面需要的压力减小，或者说等同压力下通流截面更大，整个压力控制阀的减压效果削弱，出口压力维持稳定状态。控制活塞呈远离主阀杆方向运动的趋势，那是由于控制活塞受压截面面积远远大于主阀杆。设置两个压力控制阀的目的在于，保障供气的稳定可靠性，同时使检修不影响系统的连续运行。在上述的一种液氨制氢系统中，所述控制活塞滑动连接在阀体上，所述主阀杆的一端滑动连接在阀体上，所述主阀杆的另一端滑动连接在控制活塞上。第一拉簧和第二拉簧作用下的控制活塞，不仅能够使出口在初始状态下处于关闭状态，能够提高缓冲效果，而且能够配合控制活塞，使进口压力的变化呈非线性反比的显示在出口的排出流量上，使液氨压力减小时排出压力基本保持不变。在上述的一种液氨制氢系统中，所述压力控制阀还包括第一压力腔和第二压力腔，所述第一压力腔和第二压力腔之间由一滑套隔开，所述第一压力腔和第二压力腔之间设置有滑动连接在滑套上的补偿阀杆，补偿腔内滑动连接有补偿阀杆，所述补偿阀杆滑动连接在滑套上，所述补偿阀杆上固定设置有位于第一压力腔的制动块，所述进口与第一压力腔之间相通，所述第一压力腔和补偿腔之间通过制动块相隔，且第一压力腔和补偿腔能够通过制动块与补偿腔内壁之间的间隙互通，所述制动块与滑套之间连接有复位弹簧，所述制动块能够抵靠在主阀杆上。由于液氨罐周期性更换，且较为频繁，在液氨接入压力控制阀的瞬间，由于其压力较大，主阀杆难免出现在该瞬间位置不对应，使出口压力非所需压力的情况，为了避免这一情况使阀体受损、或对氨用分解炉造成不良影响，设置一补偿杆，该补偿杆能够在进口处压力的驱动下瞬间对主阀杆锁止，锁止后补偿腔内压力逐渐增大，驱使制动块脱离主阀杆，使主阀杆调整至适应位置，避免在液氨介入瞬间造成出口压力过大的情况。复位弹簧在制动块两侧压力差较大时被拉，然而制动块与阀腔内壁之间不是密封的，存在溢流间隙，使制动块两侧的压力能够慢慢恢复正常，再者，补偿腔内液氨压力也会逐渐增大，用于平衡制动块两侧的压力差。不难看出，进入补偿腔内的液氨分为两个部分，一部分由控制腔进入补偿腔，另一部分由进口进入第一压力腔、然后进入补偿腔，两者的流通方向是相互垂直，使补偿腔进入临近的第一缓冲腔的压力基于平稳，这一环节，是压力骤减幅度较大的环节，压力的平稳非常重要。在上述的一种液氨制氢系统中，所述第一缓冲腔和第二缓冲腔内分别设置有一个分别调节各自容积大小的调节组件，所述调节组件包括轴套和滑动连接在轴套内的调节杆，所述调节杆上固定设置有一阀片，位于第一缓冲腔内的所述阀片与第一缓冲腔内壁之间具有间隙，位于第二缓冲腔内的所述阀片与第二缓冲腔内壁之间具有间隙，所述调节杆与轴套之间形成一可变腔，两个可变腔和第二压力腔三者互通，所述可变腔和第二压力腔填充有液压油。降压的因素除了流通截面之外，还有暂存区域的空间大小，也就是说，如果在液氨从补偿腔进入第一缓冲腔、从第一缓冲腔进入第二缓冲腔的过程中，各进入后的腔体容积能够随进口压力的减小而减小，那么也会对液氨压力进行缓冲，对压力变化进行过渡，而且进入后腔体内的压力能够相比同等空间内、同等初始压力情况有所增大，从而防止压力减小造成出口压力发生较大变化。复位弹簧在压力减小前处于拉伸状态，在压力减小后恢复一定长度，使第一压力腔容积减小，同时第二压力腔容积也减小，使两个调节杆向主阀杆方向移动，使第一缓冲腔和第二缓冲腔空间减小。在上述的一种液氨制氢系统中，所述制动块上具有一与主阀杆周面适配的凹口。附图说明图1是本液氨制氢系统的结构示意图。图2是压力控制阀的原理示意图。图中，1、液氨储罐；2、氨用分解炉；3、接管；4、支管；5、压力控制阀；51、阀体；52、进口；53、出口；54、控制腔；55、补偿腔；56、第一缓冲腔；57、第二缓冲腔；58、主阀杆；59、辅助阀杆；61、第一挡块；62、第二挡块；63、控制活塞；64、第一拉簧；65、第二拉簧；66、蝶阀；67、第一压力腔；68、第二压力腔；69、补偿阀杆；71、制动块；72、复位弹簧；73、调节杆；74、阀片；75、可变腔。具体实施方式以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种液氨制氢系统，其特征在于，本液氨制氢系统包括液氨储罐(1)、氨用分解炉(2)、连接液氨储罐(1)和氨用分解炉(2)的接管(3)，所述接管(3)上并联设置有两根支管(4)，每根支管(4)上分别设置一压力控制阀(5)，所述压力控制阀(5)包括阀体(51)、进口(52)和出口(53)，所述阀体(51)内设置有控制腔(54)、补偿腔(55)、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)，所述控制腔(54)内滑动连接有一主阀杆(58)，所述控制腔(54)与进口(52)相通，所述主阀杆同时还插设在补偿腔(55)、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)内，所述控制腔(54)与补偿腔(55)之间通过溢流孔相通，所述主阀杆(58)上固定设置有能够限制补偿腔(55)和第一缓冲腔(56)之间的互通截面大小的第一挡块(61)，所述主阀杆(58)上固定设置有能够限制第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)之间的互通截面大小的第二挡块(62)，所述出口(53)与第二缓冲腔(57)相通，所述阀体(51)上滑动连接有与主阀杆(58)同轴的辅助阀杆(59)，所述辅助阀杆(59)上固定设置有一控制活塞(63)，所述控制活塞(63)与主阀杆(58)之间连接有处于拉伸状态下的第一拉簧(64)，所述控制活塞(63)与阀体(51)之间设置有处于拉伸状态下的第二拉簧(65)，第一拉簧(64)的弹性系数大于第二拉簧(65)的弹性系数；/n所述进口(52)压力减小时，受到第一拉簧(64)和第二拉簧(65)的回复力作用，补偿腔(55)和第一缓冲腔(56)之间的互通截面、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)之间的互通截面均减小；/n每个压力控制阀(5)的进口(52)和出口(53)处分别设置一蝶阀(66)。/n...

【技术特征摘要】
1.一种液氨制氢系统，其特征在于，本液氨制氢系统包括液氨储罐(1)、氨用分解炉(2)、连接液氨储罐(1)和氨用分解炉(2)的接管(3)，所述接管(3)上并联设置有两根支管(4)，每根支管(4)上分别设置一压力控制阀(5)，所述压力控制阀(5)包括阀体(51)、进口(52)和出口(53)，所述阀体(51)内设置有控制腔(54)、补偿腔(55)、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)，所述控制腔(54)内滑动连接有一主阀杆(58)，所述控制腔(54)与进口(52)相通，所述主阀杆同时还插设在补偿腔(55)、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)内，所述控制腔(54)与补偿腔(55)之间通过溢流孔相通，所述主阀杆(58)上固定设置有能够限制补偿腔(55)和第一缓冲腔(56)之间的互通截面大小的第一挡块(61)，所述主阀杆(58)上固定设置有能够限制第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)之间的互通截面大小的第二挡块(62)，所述出口(53)与第二缓冲腔(57)相通，所述阀体(51)上滑动连接有与主阀杆(58)同轴的辅助阀杆(59)，所述辅助阀杆(59)上固定设置有一控制活塞(63)，所述控制活塞(63)与主阀杆(58)之间连接有处于拉伸状态下的第一拉簧(64)，所述控制活塞(63)与阀体(51)之间设置有处于拉伸状态下的第二拉簧(65)，第一拉簧(64)的弹性系数大于第二拉簧(65)的弹性系数；
所述进口(52)压力减小时，受到第一拉簧(64)和第二拉簧(65)的回复力作用，补偿腔(55)和第一缓冲腔(56)之间的互通截面、第一缓冲腔(56)和第二缓冲腔(57)之间的互通截面均减小；
每个压力控制阀(5)的进口(52)和出口(53)处分别设置一蝶阀(66)。


2.根据权利要求1所述一种液氨制氢系统，其特征在于，所述控制活塞(63)滑动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔毛毛，王明星，张江涛，王培信，张继生，秦华明，申保法，段耀峰，
申请(专利权)人：咸宁南玻玻璃有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42