CN109603315A - 一种真空系统自动排液装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种真空系统自动排液装置，包括密闭的中空罐体，于罐体中部设有一与水平面相倾斜的分隔隔板，隔板上部为分液区、下部为积液区；于分液区中部的罐体左端设有进气口，于罐体内进气口处设有进气挡板，由进气口流入罐体的气体于进气挡板下端进入分液区；于分液区的罐体顶部设有出气口；于分隔隔板左端设有导液通孔；于导液通孔下端设有导液管；于积液区上部的罐体右端靠近隔板处设有气体平衡口，气体平衡口通过导气管与分液区相连通；于积液区的罐体下端设有排液口。本装置配备成套自动控制系统，能够有效的将真空管道中物料介质由于降温冷凝形成液滴进行自动收集，避免形成积液进入真空泵，造成机泵损坏。

Description

一种真空系统自动排液装置

技术领域

本发明公开了一种真空系统自动排液装置及配套自动控制系统。

背景技术

在真空操作过程中，例如减压精馏操作过程中，往往由于管道较长，保温隔热措施不善，操作运行参数不稳定等因素，造成真空管道中的物料介质凝成液滴，最终形成积液进入真空设备，对设备造成不良影响，甚至导致设备损坏，进而无法保证系统真空度，影响正常生产。

真空设备通常布置在地面上，被抽真空设备(如塔顶冷凝回流罐)则布置在一定高度，以满足回流泵的汽蚀余量要求。由于真空设备入口管道过长，管道保温隔热措施不善，真空管道中夹带的物料介质容易冷凝形成液滴，最终形成积液。因此，为保证设备稳定运行，往往在机械压缩设备入口设置分液罐。

传统的分液罐由于真空条件的存在，设备布置高度与放净点之间要满足破除真空度及满足接收设备处压力的要求，因此设备布置位置较高。同时，为保证各压力系统分隔，在分液罐内要保证一定的液位作为液封，避免“窜压”，导致真空系统不稳定。

发明内容

本发明的真空自动排液装置，在传统的分液罐基础内部，增加分隔板实现一个设备内的两个压力，通过设备内部位差实现自动排液，同时配套自控控制阀门系统，实现全自动化操作。同时，通过惰性气体压力吹扫，可将设备置于地面，进而本装置面上与真空设备最近布置，避免了分液罐与真空泵之间管道过长，形成二次冷凝。

本装置设计方案如下：分液罐整体建议设计为立式储罐，在分液罐内部设置倾斜的分隔隔板，隔板上部为分液区，下部为积液区，两区域之间通过管道连接，实现高点排气，低点排液，在连接管道上设置自动切断阀，根据操作需要实现连通和分隔，避免系统“窜压”。

一种真空系统自动排液装置，包括密闭的中空罐体，于罐体中部设有一与水平面相倾斜的分隔隔板，隔板四周边缘与罐体内壁面密闭连接，隔板将罐体内部分隔成上下二个互不连通的腔室，隔板上部为分液区、下部为积液区，隔板上表面的右端位于左端上方，使分液区底部形成右高左低的倾斜面；

于分液区中部的罐体左端设有进气口，于罐体内进气口处设有进气挡板，由进气口流入罐体的气体于进气挡板下端进入分液区；于分液区的罐体顶部设有出气口；

于分隔隔板左端设有导液通孔，或于分隔隔板左端设有作为集液槽的凹槽、集液槽的底部设有导液通孔；于导液通孔下端设有导液管；

于积液区上部的罐体右端靠近隔板处设有气体平衡口，气体平衡口通过导气管与分液区相连通；于积液区的罐体下端设有排液口。

本装置的可以采用多种进气方式，设计方案如下：

进气方式一：装置进气口设置螺旋导流板，真空气体由分液区侧边旋切向进入设备，通过螺旋导流板实现旋切向进气，利用气体和物料的密度差进行气液分离，优点是气液分离效率高，缺点是设备结构复杂，加工精度要求高，设备加工难度及加工成本增高；

进气方式二：装置进气口设置导流挡板，实现气液的惯性分离，优点是设备加工难度小，缺点为实现气体与物料的高效分离，根据液滴大小，要有足够高度的分液区。

设备内部斜隔板低点设置集液槽，高点和低点集液槽的两侧通过连通管道实现装置分液区和积液区的连通。隔板均匀设置扇形导液沟槽，以方便隔板表面液体向隔板低点的集液槽汇流。

由于分液区和积液区通过连通管道进行连能，因此二区静压相同，分液区内的液体会沿着斜隔板导流槽滑落到斜隔板低点集液槽中，通过连通管流到积液区。

这样的结构设计，使分液区空间具有较高分离效率，从而减小设备体积。当积液区内液位达到一定高度时，自动联锁进行破真空排液。

排液自动控制：当积液区液位较高时(LSHH001)，启动联锁，关闭连通阀XV001和XV002，将分液区与积液区隔离，两阀位反馈无误时，开启氮气阀XV003，积液区压力达到预定值时，联锁关闭XV003，开启排液阀XV004进行排液，当积液区内的液体排空时，关闭XV004。此时，维持积液区内的压力率大于下游压力。液体排净后，重新开启XV001和XV002。

积液区体积尽可能的小，一方面减少液体停留时间，另一方面减小积液区对真空系统造成过大压力波动，这取决于真空系统能力等分液量因素决定。

本装置分液罐顶设置波纹折流挡板，可以实现分液区气体在进入真空泵之前的二次气液分离。

波纹折流挡板低点通过机械冲出排液孔，如附图2所示，折流挡板下边缘机械冲孔凸起保留，这样有利波纹挡板内积流下流。

本装置分液罐顶设置波纹折流挡板，采用波纹折流挡板，可以在气体通过折流挡板时，产生扰流，更加有利于气液分离。

附图说明

图1为本发明的设备结构示意图。

附图标记说明如下：

1.分液区；2.积液区；3.内部分隔斜隔板；4.导液管；5.进气螺旋导流板或导流挡板；6.波纹折流档板

图2为本发明的斜隔板导流槽示意图。

图3为发明的波纹折流挡板冲孔示意图。具体实施方式。

具体实施方式

实施例1

一种真空系统自动排液装置，包括密闭的中空圆筒状立式储罐，于罐体中部设有一与水平面相倾斜的分隔隔板，隔板四周边缘与罐体内壁面密闭连接，隔板将罐体内部分隔成上下二个互不连通的腔室，隔板上部为分液区、下部为积液区，隔板上表面的右端位于左端上方，使分液区底部形成右高左低的倾斜面；

于分液区中部的罐体左端设有进气口，于罐体内进气口处设有进气挡板，由进气口流入罐体的气体于进气挡板下端进入分液区；于分液区的罐体顶部设有出气口；

于分隔隔板左端设有导液通孔，于导液通孔下端设有导液管；

于积液区上部的罐体右端靠近隔板处设有气体平衡口，气体平衡口通过导气管与分液区相连通；

于积液区的罐体下端设有排液口。

所述出气口与真空系统的真空泵相连通。

于导液管和导气管上分别设有连通阀；于排液口处设有排液阀；

于积液区的罐体侧壁上设有经氮气阀门与氮气气源相连的接口。

所述与水平面相倾斜的分隔隔板是指分隔隔板的上表面与水平面成锐角的夹角，角度为30度。

所述进气挡板为导流挡板，导流挡板的竖向截面为倒L形，实现气液的惯性分离。

实施例2

与实施例1不同之处在于，

于所述隔板上表面设有从导液通孔为起始端的向右上方沿伸的3个以上导流沟槽，导流沟槽于隔板上均匀设置，成放射状的扇形分布，以方便隔板表面液体向隔板低点的导液通孔或集液槽汇。

实施例3

与实施例1不同之处在于，

于分液区内进气挡板进气挡板下端与出气口之间设有气体折流挡板，以增加气体于分液区罐体内的流程；所述气体折流挡板为波纹板，于波纹板的波谷处开设有导液通孔。

实施例4

与实施例1不同之处在于，

于导液管内装填有颗粒填料，于填料下方设有带通孔的支撑筛板；

所述进气挡板为螺旋导流板，真空气体通过进气口由分液区罐体侧壁面沿切向进入罐体内，通过螺旋导流板实现旋切向流动，利用气体和物料的密度差进行气液离心分离；

于分液区罐体顶部设有真空压力表，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便真空压力表检修更换；

于分液区的罐体顶部设有绝对压力变送器，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便绝对压力变送器检修更换；

于积液区的罐体侧壁上设有真空压力表，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便真空压力表检修与更换；

于积液区的罐体侧壁上设有绝对压力变送器，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便绝对压力变送器的检修与更换；

于积液区的罐体侧壁下部及排液口上，加装液位变送器，对积液区凝液液位进行测量，液位计的二接口处均加装阀门以方便液位变送器的检修与更换。

本装置配备成套自动控制系统，能够有效的将真空管道中物料介质由于降温冷凝形成液滴进行自动收集，避免形成积液进入真空泵，造成机泵损坏。

本装置能够实现自动排液，并且对于安装高度没有限制，排液时无需破除真空度，可实现将积液全部放净，改变了传统分液罐中设置液封的操作要求。

Claims (10)

1.一种真空系统自动排液装置，其特征在于：包括密闭的中空罐体，于罐体中部设有一与水平面相倾斜的分隔隔板，隔板四周边缘与罐体内壁面密闭连接，隔板将罐体内部分隔成上下二个互不连通的腔室，隔板上部为分液区、下部为积液区，隔板上表面的右端位于左端上方，使分液区底部形成右高左低的倾斜面；

于分液区中部的罐体左端设有进气口，于罐体内进气口处设有进气挡板，由进气口流入罐体的气体于进气挡板下端进入分液区；于分液区的罐体顶部设有出气口；

于分隔隔板左端设有导液通孔，或于分隔隔板左端设有作为集液槽的凹槽、集液槽的底部设有导液通孔；于导液通孔下端设有导液管；

于积液区上部的罐体右端靠近隔板处设有气体平衡口，气体平衡口通过导气管与分液区相连通；

于积液区的罐体下端设有排液口。

2.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：所述出气口与真空系统的真空泵相连通。

3.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：于所述隔板上表面设有从导液通孔或集液槽为起始端的向右上方沿伸的3个以上导流沟槽，导流沟槽于隔板上均匀设置，成放射状的扇形分布，以方便隔板表面液体向隔板低点的导液通孔或集液槽汇流。

4.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：

于分液区内进气挡板进气挡板下端与出气口之间设有气体折流挡板，以增加气体于分液区罐体内的流程；所述气体折流挡板为波纹板，于波纹板的波谷处开设有导液通孔。

5.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：

于导液管内装填有颗粒填料，于填料下方设有带通孔的支撑筛板或筛网。

6.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：所述与水平面相倾斜的分隔隔板是指分隔隔板的上表面与水平面成锐角的夹角，角度为10-70度之间，优选20-40度。

7.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：

所述进气挡板为螺旋导流板，真空气体通过进气口由分液区罐体侧壁面沿切向进入罐体内，通过螺旋导流板实现旋切向流动，利用气体和物料的密度差进行气液离心分离；

或，所述进气挡板为导流挡板，导流挡板的竖向截面为倒L形，实现气液的惯性分离。

8.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：

于导液管和导气管上分别设有连通阀；于排液口处设有排液阀；

于积液区的罐体侧壁上设有经氮气阀门与氮气气源相连的接口。

9.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：

于分液区罐体顶部设有真空压力表，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便真空压力表检修更换；

于分液区的罐体顶部设有绝对压力变送器，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便绝对压力变送器检修更换；

于积液区的罐体侧壁上设有真空压力表，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便真空压力表检修与更换；

于积液区的罐体侧壁上设有绝对压力变送器，并于其与罐体间加装压力表阀门以方便绝对压力变送器的检修与更换；

于积液区的罐体侧壁下部及排液口上，加装液位变送器，对积液区凝液液位进行测量，液位计的二接口处均加装阀门以方便液位变送器的检修与更换。

10.按照权利要求1所述真空系统自动排液装置，其特征在于：分液罐整体为圆筒状立式储罐。