深冷容器限充装置及其使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种深冷容器限充装置及其使用方法，包括差压式液位计、充液管、控制处理器、充液侧无线通信模块、上位机和上位机侧无线通信模块，所述充液管上安装有调节阀，所述差压式液位计的输出端与所述控制处理器的输入端电连接，所述控制处理器与所述充液侧无线通信模块电连接，所述上位机与所述上位机侧无线通信模块电连接，所述充液侧无线通信模块用于与所述上位机侧无线通信模块通信连接。它可以实现深冷容器的限充作业。以实现深冷容器的限充作业。以实现深冷容器的限充作业。

【技术实现步骤摘要】
深冷容器限充装置及其使用方法


[0001]本专利技术涉及容器限充装置
，具体涉及一种深冷容器限充装置及其使用方法。

技术介绍

[0002]深冷容器，多用于充装液氧、液氮、液氩、二氧化碳及LNG等。充装没有安装过充装置的深冷容器过程中，一旦充装过量，就有可能造成低温液体从测满阀流出，更甚至于可能造成深冷容器超过规定压力，直接从安全阀喷出液态气体从而在容器周围急剧气化形成一片低温区域，造成安全隐患。
[0003]2019年1月29日，市场监管总局发布了市监特设函[2019]195号文件，文件中对深冷压力容器提出了要求：为防止罐体过量充装造成事故，设计、制造单位应当提出对罐体最大充装量进行控制的措施并告知使用单位。制造单位应对几何容积≤10m3的固定式深冷压力容器配装自动限充装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种深冷容器限充装置及其使用方法，以实现深冷容器的限充作业。
[0005]本专利技术的技术方案是：
[0006]一种深冷容器限充装置，包括差压式液位计、充液管、控制处理器、充液侧无线通信模块、上位机和上位机侧无线通信模块，所述充液管上安装有调节阀，所述差压式液位计的输出端与所述控制处理器的输入端电连接，所述控制处理器与所述充液侧无线通信模块电连接，所述上位机与所述上位机侧无线通信模块电连接，所述充液侧无线通信模块用于与所述上位机侧无线通信模块通信连接。
[0007]优选的，所述调节阀为电动低温调节阀，所述控制处理器的输出端与所述电动低温调节阀电连接。
[0008]优选的，所述调节阀为低温电磁阀和手动截止阀串联形成，所述控制处理器的输出端与所述低温电磁阀的电控端电连接。
[0009]优选的，所述调节阀为气动低温调节阀，还包括气源模块、电磁换向阀，所述控制处理器与所述电磁换向阀电连接，所述气源模块与所述电磁换向阀的A口管道连通，所述电磁换向阀的B口与所述气动低温调节阀的进口管道连通。
[0010]优选的，还包括警报电路，所述控制处理器的输出端还与警报电路的输入端电连接。
[0011]优选的，所述深冷容器限充装置安装在深冷容器上，所述深冷容器包括内容器、外壳体，以及填充在内容器与外壳体之间的绝热组织和用于连接内容器与外壳体的支撑结构，在所述深冷容器的差压检测口处，所述内容器的差压检测口与所述差压式液位计管道连通，在所述内容器与所述外容器之间对应于所述内容器的差压检测口位置还安装有温度
传感器，所述温度传感器的输出端与所述控制处理器的输入端电连接。
[0012]前述的深冷容器限充装置的使用方法，充液管的出口与深冷容器的充液口管道连接，充液管的进口与充液装置管道连接，充液侧无线通信模块与上位机侧无线通信模块通信连接，以实时上传差压式液位计输出的液位高度；包括以下步骤：
[0013]操作调节阀全开，向深冷容器内充液；
[0014]待深冷容器液位高度达到90％时，操作调整调节阀开度，以调小充液管最小口径，继续向深冷容器充液；
[0015]待深冷容器液位高度达到98％时，操作调节阀截断充液管，充液结束。
[0016]优选的，所述调节阀为电动低温调节阀或气动低温调节阀，所述深冷容器限充装置还包括警报电路，所述控制处理器的输出端还与警报电路的输入端电连接，
[0017]控制处理器操作调节阀全开；
[0018]向深冷容器内充液，待深冷容器液位高度达到90％时，控制处理器操作调整调节阀开度，以调小充液管最小口径，同时，控制处理器驱动警报电路发出第一次警报；
[0019]继续向深冷容器充液；待深冷容器液位高度达到98％时，控制处理器操作调节阀截断充液管，充液结束，同时，控制处理器驱动警报电路发出第二次警报。
[0020]优选的，所述调节阀为低温电磁阀和手动截止阀串联形成，所述深冷容器限充装置还包括警报电路，所述控制处理器的输出端还与警报电路的输入端电连接，
[0021]控制处理器操作低温电磁阀全开，手动操作手动截止阀全开；
[0022]向深冷容器内充液，待深冷容器液位高度达到90％时，操作调整手动截止阀开度，以调小充液管最小口径，同时，控制处理器驱动警报电路发出第一次警报；
[0023]继续向深冷容器充液，待深冷容器液位高度达到98％时，操作低温电磁阀截断充液管，充液结束，同时，控制处理器驱动警报电路发出第二次警报。
[0024]进一步优选的，充液结束后，操作关闭手动截止阀，分离充液管与充液装置。
[0025]液位计的类型有音叉振动式、磁浮式、压力式、超声波、声呐波，磁翻板、雷达等。国内外在小型深冷容器限充方面也有一定的研究，一种方式是在产品制造过程中使用一种电容式液面计，这种方式仅适用于新制造的深冷容器，而不适用在用的小型深冷容器；国内也有在制造过程中使用多个测满阀方式来控制防止过充，这种方式也不适用于现有的深冷容器；在用的设备有使用浮子方案的，主要是在罐内设置浮筒或浮球之类的零件，当液体充装到额定液位时，浮筒或浮球因浮力而浮起，从而堵住充装口，限制充装口流量，这种方案只能限制流量，不能完全停止充装，且浮筒或浮球要求加工精度较高，目前质量不稳定切故障率高。深冷容器多采用差压式液位计，因此，本专利技术改造现有的深冷容器添加限充装置时，采用差压式液位计计算充装容量。
[0026]本专利技术的有益效果是：
[0027]1.差压式液位计可以测量深冷容器内液位高度，调节阀方便调节充液管开度，便于根据深冷容器内液位高度调节充液流量，充液侧无线通信模块与上位机侧无线通信模块通信连接，以实时上传差压式液位计输出的液位高度，避免充液侧操作人员随意充液。
[0028]2.电动低温调节阀可以实现自动调节充液管开度的目的。
[0029]3.低温截止阀和手动截止阀使用成本低。
[0030]4.气动低温调节阀具有防爆效果，其相比防爆式电动低温调节阀成本更低。
[0031]5.警报电路便于发出警报，以提醒充装人员及时采取相应措施。
[0032]6.在内容器与外容器之间对应于所述内容器的差压检测口位置还安装有温度传感器，温度传感器的输出端与控制处理器的输入端电连接。这样安装的温度传感器与差压式液位计配合，计量深冷容器内液位更准确。温度传感器的敏感头安装在内容器中时，影响内容器的耐压效果，且需要特种温度传感器；温度传感器的敏感头安装在外容器外时，失去温度计量的意义。温度传感器的敏感头安装在内容器与外容器之间的夹层中的除差压检测口之外的其它位置时，受绝热组织的影响，其温度计量效果差，且不易于引线。
[0033]7.通过两段式充液，且控制第二段充液时的进液速度，可以更好地使充液量接近深冷容器液位高度达到98％。
[0034]8.调节阀使用电动低温调节阀或气动低温调节阀，可以实现自动充装作业，且使充装量达到深冷容器液位高度达到98％，安全省力。
[0035]9.调节阀使用低温电磁阀和手动截止阀串联形成，可以实现半自动充装作业。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深冷容器限充装置，其特征在于，包括差压式液位计、充液管、控制处理器、充液侧无线通信模块、上位机和上位机侧无线通信模块，所述充液管上安装有调节阀，所述差压式液位计的输出端与所述控制处理器的输入端电连接，所述控制处理器与所述充液侧无线通信模块电连接，所述上位机与所述上位机侧无线通信模块电连接，所述充液侧无线通信模块用于与所述上位机侧无线通信模块通信连接。2.如权利要求1所述的深冷容器限充装置，其特征在于，所述调节阀为电动低温调节阀，所述控制处理器的输出端与所述电动低温调节阀电连接。3.如权利要求1所述的深冷容器限充装置，其特征在于，所述调节阀为低温电磁阀和手动截止阀串联形成，所述控制处理器的输出端与所述低温电磁阀的电控端电连接。4.如权利要求1所述的深冷容器限充装置，其特征在于，所述调节阀为气动低温调节阀，还包括气源模块、电磁换向阀，所述控制处理器与所述电磁换向阀电连接，所述气源模块与所述电磁换向阀的A口管道连通，所述电磁换向阀的B口与所述气动低温调节阀的进口管道连通。5.如权利要求1所述的深冷容器限充装置，其特征在于，还包括警报电路，所述控制处理器的输出端还与警报电路的输入端电连接。6.如权利要求1所述的深冷容器限充装置，其特征在于，所述深冷容器限充装置安装在深冷容器上，所述深冷容器包括内容器、外壳体，以及填充在内容器与外壳体之间的绝热组织和用于连接内容器与外壳体的支撑结构，在所述深冷容器的差压检测口处，所述内容器的差压检测口与所述差压式液位计管道连通，在所述内容器与所述外容器之间对应于所述内容器的差压检测口位置还安装有温度传感器，所述温度传感器的输出端与所述控制处理器的输入端电连接。7.如权利要求1所述的深冷容器限充装置的使用方法，充液管的出口与深冷容器的充液口管道连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：周纪龙，张建东，宋震，邢亚生，程明辉，侯俊国，李光资，王玥，王少君，
申请(专利权)人：河南省锅炉压力容器安全检测研究院，
类型：发明
国别省市：