一种机械密封氮封气循环系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种机械密封氮封气循环系统，包括对机封泄漏气进行氮气吹扫稀释形成混合气的机械密封氮气吹扫单元，所述混合气的下游通过管道依次连接压缩机、杂质分离系统、氮气储存罐；所述氮气储存罐上连接压力传感器，用于对罐内压力进行监控；所述氮气储存罐上还分别连接带补氮阀的补氮管道、带排气阀的排气管道；并且，所述氮气储存罐还通过吹扫管道循环连接至机械密封氮气吹扫单元。本实用新型专利技术在简单实用的基础上可以降低氮气消耗量，并将吹扫后氮气中含有的污染物或有害物质与氮气分离，避免了污染物排放及氮气循环使用过程中的杂质富集。

A mechanical seal nitrogen seal gas circulation system

【技术实现步骤摘要】
一种机械密封氮封气循环系统
本技术属于机械密封
，具体涉及一种机械密封氮封气循环系统。
技术介绍
机械密封是一种旋转机械的轴密封装置，在国家标准中定义为“由至少一对垂直于旋转轴线的端面在流体压力和补偿机构弹力(或磁力)的作用以及辅助密封的配合下保持贴合并相对滑动而构成的防止流体泄漏的装置”。因其具有泄漏量少和寿命长等优点，所以在旋转机械设备中是最主要的轴密封方式。机械密封并不能完全杜绝机械内部流体的泄漏，少量的流体(例如：有机介质、氧气、硫化物等等)会通过在密封油内的溶解扩散作用渗透至密封件外侧，形成少量的污染物或有害物质泄漏。该种泄漏主要通过氮气吹扫避免其直接挥发至大气中导致环境或安全问题。以一台大型工艺装置的压缩机(风量100000～300000Nm3/h)为例，其机械密封外使用的吹扫氮气量在150～500Nm3/h。吹扫氮气直接排空会造成氮气消耗量巨大，且吹扫后排至大气的污染物或有害物质总量并没有实质上的减少。鉴于此，本领域技术人员亟需提供一种简单实用的机械密封氮封气循环系统，用于解决上述的污染物排放和氮气消耗量巨大的问题。
技术实现思路
针对上述现有技术中的不足，本技术提供了一种简单实用的机械密封氮封气循环系统，可以降低氮气消耗量，并将吹扫后氮气中含有的污染物或有害物质与氮气分离，避免了污染物排放及氮气循环使用过程中的杂质富集。为实现上述目的提供一种机械密封氮封气循环系统，本技术采用了以下技术方案：一种机械密封氮封气循环系统，包括对机封泄漏气进行氮气吹扫稀释形成混合气的机械密封氮气吹扫单元，所述混合气的下游通过管道依次连接压缩机、杂质分离系统、氮气储存罐；所述氮气储存罐上连接压力传感器，用于对罐内压力进行监控；所述氮气储存罐上还分别连接带补氮阀的补氮管道、带排气阀的排气管道；并且，所述氮气储存罐还通过吹扫管道循环连接至机械密封氮气吹扫单元。优选的，所述机械密封氮气吹扫单元中控制吹扫氮气的压力为0.3～0.5MPag。优选的，所述压缩机对进入的混合气控制增压至0.6～0.7MPag。优选的，所述杂质分离系统包括含吸附剂的过滤装置。进一步的，所述吸附剂采用活性炭和/或分子筛和/或氧化锌。优选的，所述杂质分离系统包括氧/氮分离膜。优选的，所述氮气储存罐内的压力控制在0.5～0.7MPag。优选的，所述吹扫管道上还设置压力调节阀。优选的，还包括与压力传感器电连接的控制系统，所述控制系统还分别与补氮阀、排气阀电连接。优选的，所述控制系统采用PLC控制系统或DCS控制系统。本技术的有益效果在于：1)本技术吹扫氮气经杂质分离系统处理后送入氮气储存罐，通过控制在合适的压力范围内进行稳定循环使用，大幅降低了氮气消耗量。2)本技术机械密封使用的吹扫氮气用量稳定，使系统接近零排放。3)本技术将吹扫后氮气中含有的污染物或有害物质与氮气分离，避免了氮气循环使用过程中的杂质富集。附图说明图1为本技术的结构示意图。图中标注符号的含义如下：1-机械密封氮气吹扫单元；2-压缩机；3-杂质分离系统；4-氮气储存罐，40-压力传感器；5-补氮阀；6-排气阀；7-压力调节阀；K1-控制系统；A-机封泄漏气；B-分离的杂质；C-新鲜氮气；D-排放气；具体实施方式为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本技术的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。实施例如图1所示，为一种机械密封氮封气循环系统，包括对机封泄漏气A进行氮气吹扫稀释形成混合气的机械密封氮气吹扫单元1；所述混合气下游通过管道依次连接压缩机2、杂质分离系统3、氮气储存罐4；所述氮气储存罐4上连接压力传感器40，用于对罐内压力进行监控；所述氮气储存罐4上还分别连接带补氮阀5的补氮管道、带排气阀6的排气管道；并且，所述氮气储存罐4还通过吹扫管道循环连接至机械密封氮气吹扫单元。本实施例中，少量机封泄漏气A在密封件的外侧，经较大量的氮气吹扫稀释后排出，排出的氮气中含有少量杂质(如：有机物、氧气、硫化物等)；在进入压缩机增压输送至杂质分离系统进行净化；完成净化处理后的氮气先进入氮气储存罐，氮气储存罐上配有压力传感器对罐内压力进行监控，并有补氮阀和排气阀来维持氮气储存罐内的压力在合适范围内，从而保证氮封气的稳定循环使用。作为优选的实施例，所述杂质分离系统包括含吸附剂的过滤装置；更优的，所述吸附剂采用活性炭和/或分子筛和/或氧化锌。或者，所述杂质分离系统包括氧/氮分离膜。应当说明的是，活性炭、分子筛、氧化锌、氧/氮分离膜均为现有技术中的常规用品。本实施例中，本领域技术人员对于杂质分离系统可以根据泄漏气中杂质B的类型进行适应性的选择和组合，比如：1)氮气中含有少量的有机介质时，可以通过吸附法进行有效去除，吸附剂可选用活性炭、分子筛等，并且吸附剂定期使用热氮气或热蒸汽进行再生，可延长吸附剂使用寿命；2)氮气中含有少量氧气时，可以通过氧/氮分离膜将氧气去除，氧气可直接排空；3)氮气中含有少量的硫化物时，可通过干法脱硫去除，通常采用氧化锌等作为脱硫剂，脱硫剂定期更换；等等；此处不一一赘述。从而，在杂质分离系统中对混合气的净化不产生额外能耗、不造成过高的阻力降，且避免了杂质在氮气循环使用过程中的富集现象。上述实施例中，所述机械密封氮气吹扫单元1中控制吹扫氮气的压力为0.3～0.5MPag。更优的，所述压缩机2对进入的混合气控制增压至0.6～0.7MPag。更优的，所述氮气储存罐3内的压力控制在0.5～0.7MPag。更优的，本专利技术机械密封氮封气循环系统还包括与压力传感器40电连接的控制系统K1，所述控制系统K1还分别与补氮阀5、排气阀6电连接。当压力传感器40测得氮气储存罐4内压力低于0.5MPaG时，补氮阀5打开，新鲜氮气C以大约0.6MPaG的压力补入氮气储存罐4；当压力传感器40测得氮气储存罐4内压力高于0.7MPaG时，排气阀6打开，氮气储存罐4内排出一股排放气D，适当降低氮气储存罐4内的压力。在实际应用中所述控制系统选用PLC控制系统或DCS控制系统。应当说明的是，该控制系统均为现有技术，PLC控制系统是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的远程控制系统。DCS控制系统是以微处理器为基础，采用控制功能分散、显示操作集中、兼顾分而自治和综合协调的设计原则的新一代仪表控制系统。具体的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机械密封氮封气循环系统，包括对机封泄漏气进行氮气吹扫稀释形成混合气的机械密封氮气吹扫单元，其特征在于：/n所述混合气的下游通过管道依次连接压缩机、杂质分离系统、氮气储存罐；所述氮气储存罐上连接压力传感器，用于对罐内压力进行监控；所述氮气储存罐上还分别连接带补氮阀的补氮管道、带排气阀的排气管道；并且，所述氮气储存罐还通过吹扫管道循环连接至机械密封氮气吹扫单元。/n

【技术特征摘要】
1.一种机械密封氮封气循环系统，包括对机封泄漏气进行氮气吹扫稀释形成混合气的机械密封氮气吹扫单元，其特征在于：
所述混合气的下游通过管道依次连接压缩机、杂质分离系统、氮气储存罐；所述氮气储存罐上连接压力传感器，用于对罐内压力进行监控；所述氮气储存罐上还分别连接带补氮阀的补氮管道、带排气阀的排气管道；并且，所述氮气储存罐还通过吹扫管道循环连接至机械密封氮气吹扫单元。


2.根据权利要求1所述的机械密封氮封气循环系统，其特征在于：
所述机械密封氮气吹扫单元中控制吹扫氮气的压力为0.3～0.5MPag。


3.根据权利要求1所述的机械密封氮封气循环系统，其特征在于：
所述压缩机对进入的混合气控制增压至0.6～0.7MPag。


4.根据权利要求1所述的机械密封氮封气循环系统，其特征在于：
所述杂质分离系统包括含吸附剂的过滤装置。

【专利技术属性】
技术研发人员：杜先，马洪玺，吕英杰，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31