一种基于空分系统的氩气回收方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及氩气回收方法及系统，为解决现有空分系统中液氩损失回收的方法中，将液氩储槽放空引至精氩冷凝器处回收利用的方法，可能需要打开冷箱扒砂配管，操作复杂，在液氩储槽下部增加小换热器的方法需要损耗大量液氮，且该两种方法均无法回收液氩冷泵液体和槽车泄压氩气的技术问题，提供一种基于空分系统的氩气回收方法及系统：回收方法是氩储槽的放空管道、槽车放空气管路和充车排放气管路中的氩通过水浴式汽化器中换热，存放于氩气缓冲罐中；经氩气压缩机压缩后，送入氩气气体管网，其中，还设置了一系列的连锁控制确保了氩气回收系统的稳定及储槽放空的安全性；回收系统能够实现上述回收方法。

【技术实现步骤摘要】
一种基于空分系统的氩气回收方法及系统
本专利技术涉及氩气回收方法及系统，具体提供一种基于空分系统的氩气回收方法及系统。
技术介绍
空分系统中液氩储槽的容积一般较大，且内部低温液体不断蒸发，为保证其存放安全性，设计时会设置气体放空管道，使其具有一定的释压通道，维持液体储槽在安全压力范围。由于液压储槽容积大，如果能考虑将这部分氩气回收，将增加相当可观的收益。另外，针对整个空分系统，液氩充装过程的冷泵损失也是相当一部分的液氩浪费，还包括液氩槽车泄压的放空氩气。目前，针对液氩回收的方法主要有如下两种：(1)考虑液氩储槽压力在14KPa至18KPa之间，将液氩放空引至精氩冷凝器处回收利用，以增加液氩产量。此种措施需要打开冷箱扒砂配管，并需要额外的气体提升装置，将对空分精氩塔的正常工况带来影响且该方案无法回收液氩冷泵液体及槽车泄压氩气；(2)在液氩储槽下部增加小换热器，使用液氮作为冷源液化气氩，回收精氩。此种措施虽机动灵活，但需要损耗大量液氮与气氩换热，同时设备投入成本较高，且该方案无法回收液氩冷泵液体及槽车泄压氩气。
技术实现思路
本专利技术为解决现有空分系统针对液压回收的方法中，将液氩放空引至精氩冷凝器处回收利用的方法，需要打开冷箱扒砂配管，操作复杂，在液氩储槽下部增加小换热器的方法需要损耗大量液氮，且该两种方法均无法回收液氩冷泵液体和槽车泄压氩气的技术问题，提供一种基于空分系统的氩气回收方法及系统。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于空分系统的氩气回收方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：氩储槽的放空管道、槽车放空气管路和充车排放气管路中的氩通过水浴式汽化器中换热，存放于氩气缓冲罐中；经氩气压缩机压缩后，送入氩气气体管网；当水浴式汽化器出口处的气态氩气温度低于0℃时，氩气压缩机停止运行；否则，氩气压缩机持续工作；当氩气缓冲罐与氩气压缩机入口处之间的压力高于预设安全值时，氩气压缩机出口处的气态氩气回流至氩气压缩机入口处；否则氩气压缩机出口处的气态氩气持续送入氩气气体管网。同时设置储槽压力安全连锁，当储槽压力低于5kpa时，氩气压缩机连锁停机，确保储槽放空安全。同时，本专利技术还提供了一种基于空分系统的氩气回收系统，以实现上述基于空分系统的氩气回收方法，其特殊之处在于，包括依次连通的水浴式汽化器、氩气缓冲罐和氩气压缩机；所述水浴式汽化器的盘管入口同时与氩储槽的放空管道、槽车放空气管路和充车排放气管路相连通；所述氩储槽的放空管道与水浴式汽化器之间依次设置有调节阀、第一止回阀和第一温度测量装置；所述水浴式汽化器与氩气缓冲罐之间设有第二温度测量装置，所述第二温度测量装置与氩气压缩机电连接，用于控制氩气压缩机的工作状态；所述氩气压缩机的入口与出口之间连接有第一回流阀；所述氩气缓冲罐与氩气压缩机之间设有第一压力测量装置；所述第一压力测量装置与第一回流阀电连接，用于控制第一回流阀的工作状态；所述氩气压缩机的出口与氩气管网相连通；氩储槽的放空管道、槽车放空气管路和充车排放气管路中的液氩经水浴式汽化器换热后送入氩气缓冲罐，由氩气压缩机压缩后送至氩气气体管网。进一步地，所述氩气缓冲罐上设有第二压力测量装置，氩气缓冲罐底部还设置有第一吹除阀。其中第二压力测量装置与第一吹除阀可以为电连接，实现联动，也可以通过人工手动操作。进一步地，所述氩气压缩机与第二吹除阀之间还设有第五压力测量装置和流量测量装置。进一步地，所述氩气压缩机与氩气气体管网之间还设置有第二吹除阀，所述第二吹除阀位于第五压力测量装置之后。进一步地，所述氩气压缩机与第五压力测量装置之间还设有第二止回阀。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术基于空分系统的氩气回收方法，能够对氩储槽、槽车放空气和充车排放气中的液氩均进行回收，通过水浴式汽化器换热，再经氩气压缩机压缩后直接送入氩气气体管网，将空分系统中各处的液氩均有效回收利用，有效提高了空分系统中液氩的利用率，进而大幅度节约了生产加工成本，且操作简便，容易实现；同时，该回收方法中还设置了连锁控制，保证液氩在回收过程中高效安全进行，当水浴式汽化器出口处气态氩气温度低于0℃，说明水浴式汽化器暂时已无法继续，则氩气压缩机停止工作，保证系统稳定运行；另外，由于氩气压缩机具有最小工作流量，要保证其在最小流量负荷下工作，本专利技术通过监测氩气缓冲罐与氩气压缩机入口处之间的压力大小，来判断是否需要启动氩气压缩机出口至入口处的回流，进一步保证了系统的安全、稳定和高效运行；同时设置储槽压力安全连锁，当储槽压力低于预设安全值时，氩气压缩机连锁停机，确保储槽放空安全；本专利技术的回收方法，不仅能够对空压系统中各处的液氩充分回收，提高了液氩的利用率，同时，还匹配了相应的连锁控制，保证高利用率，节约生产成本的情况下，又能够保证安全稳定回收。2.本专利技术基于空分系统的氩气回收系统，将氩储槽的放空管道、槽车放空气管路和充车排放气管路均与水浴式汽化器的盘管相连，将液氩引入水浴式汽化器的盘管中，经换热液氩转换为气态氩气。氩储槽放空管道与水浴式汽化器之间的调节阀，能够根据生产需求调节需要回收的液氩量，第一止回阀避免了液氩回流，保证安全性，第一温度测量装置除了能够监测氩储槽放空液氩的温度，还能与第二温度测量装置相配合，用于监测水浴式汽化器的换热效果；第二温度测量装置与氩气压缩机电连接，第一压力测量装置与第一回流阀电连接，均能够实现整个系统的连锁控制，保证整个系统的安全稳定运行；经处理后的气态氩气直接送入氩气气体管网，完成回收到用户使用。3.本专利技术中氩气缓冲罐底部设置的第一吹除阀，当其顶部的第二压力测量装置监测到氩气缓冲罐中压力过高时，可通过第一吹除阀泄压，保证氩气缓冲罐维持合理的压力，确保系统安全性。4.本专利技术中第二压力测量装置与第一吹除阀可为联动设置，当氩气缓冲罐中压力过高时，自动启动第一吹除阀，提高系统的自动化程度。5.本专利技术中的和流量测量装置，能够对即将进入氩气气体管网的气态氩气压力和流量进行监测。6.本专利技术中还设置有第二吹除阀，当检测到氩气压缩机与氩气气体管网之间管路中气态氩气的浓度或压力不合要求时，可及时通过第二吹除阀排出气态氩气，避免不合要求的气态氩气进入氩气气体管网。7.本专利技术中的第二止回阀，避免了气态氩气回流进入氩气压缩机，进一步保证了系统的安全稳定性。附图说明图1为本专利技术基于空分系统的氩气回收系统实施例的结构示意图(其中，箭头表示液氩流动方向)。其中，1-水浴式汽化器、2-氩气缓冲罐、3-氩气压缩机、4-氩储槽、5-槽车、6-充车、7-调节阀、8-第一止回阀、9-第一温度测量装置、10-氩气气体管网、11-第二温度测量装置、12-第一压力测量装置、13-第一回流阀、14-第一吹除阀、15-第二吹除阀、16-第五压力测量装置、17-流量测量装置、18-第二止回阀、19-第二压力测量装置、20-第三压力测量装置、21-手动阀、22-第四压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于空分系统的氩气回收方法，其特征在于，包括以下步骤：/n氩储槽(4)的放空管道、槽车(5)放空气管路和充车(6)排放气管路中的氩通过水浴式汽化器(1)换热，存放于氩气缓冲罐(2)中，经氩气压缩机(3)压缩后，送入氩气气体管网(10)；/n当水浴式汽化器(1)出口处的气态氩气温度低于0℃时，使氩气压缩机(3)停止运行；否则，氩气压缩机(3)持续工作；/n当氩气缓冲罐(2)与氩气压缩机(3)入口处之间的压力高于预设安全值时，氩气压缩机(3)出口处的气态氩气回流至氩气压缩机(3)入口处；否则氩气压缩机(3)出口处的气态氩气持续送入氩气气体管网(10)。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于空分系统的氩气回收方法，其特征在于，包括以下步骤：
氩储槽(4)的放空管道、槽车(5)放空气管路和充车(6)排放气管路中的氩通过水浴式汽化器(1)换热，存放于氩气缓冲罐(2)中，经氩气压缩机(3)压缩后，送入氩气气体管网(10)；
当水浴式汽化器(1)出口处的气态氩气温度低于0℃时，使氩气压缩机(3)停止运行；否则，氩气压缩机(3)持续工作；
当氩气缓冲罐(2)与氩气压缩机(3)入口处之间的压力高于预设安全值时，氩气压缩机(3)出口处的气态氩气回流至氩气压缩机(3)入口处；否则氩气压缩机(3)出口处的气态氩气持续送入氩气气体管网(10)。


2.一种基于空分系统的氩气回收系统，其特征在于：包括依次连通的水浴式汽化器(1)、氩气缓冲罐(2)和氩气压缩机(3)；
所述水浴式汽化器(1)的盘管入口同时与氩储槽(4)的放空管道、槽车(5)放空气管路和充车(6)排放气管路相连通；
所述氩储槽(4)的放空管道与水浴式汽化器(1)之间依次设置有调节阀(7)、第一止回阀(8)和第一温度测量装置(9)；
所述水浴式汽化器(1)与氩气缓冲罐(2)之间设有第二温度测量装置(11)，所述第二温度测量装置(11)与氩气压缩机(3)电连接，用于控制氩气压缩机(3)的工作状态；
所述氩气压缩机(3)的入口与出口之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱远远，武文，张群，翟彦邦，李晓风，林国彬，杨勇，章磊，苏伟，
申请(专利权)人：扬州秦风气体有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32