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醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

  • 發(fā)布日期:2023/9/30      瀏覽次數(shù):437
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    一、醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案設(shè)備用途:
    醇沉罐適用于制藥、食品、保健品、化工等行業(yè),主要用于中藥材提取后濃縮液進(jìn)行固體或液體分層沉淀的操作,屬于沉降式固液分離設(shè)備的一種,設(shè)備材料采用304或316L不銹鋼制作,具有良好的耐腐蝕性能,符合GMP質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。  

    從氮封閥的用途上來(lái)看,其本質(zhì)上的作用還在于和外界物料的隔離,在工作過(guò)程中在當(dāng)儲(chǔ)罐頁(yè)面下降時(shí)候內(nèi)部的壓力會(huì)隨之降低,這時(shí)候就會(huì)像罐體內(nèi)部補(bǔ)充氮?dú)猓诋?dāng)儲(chǔ)罐頁(yè)面上升增壓的時(shí)候就會(huì)停止氮?dú)獾难a(bǔ)充,與此同時(shí)在被加壓后的氮?dú)膺€會(huì)適當(dāng)?shù)膹暮粑y中排出來(lái)對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的壓力來(lái)進(jìn)行調(diào)整,來(lái)確保儲(chǔ)罐的安全隔絕外部的氧氣。此外在對(duì)氮?dú)馐褂弥幸矐?yīng)該聽(tīng)取廠家和熟知相關(guān)安全操作的必須,在受限的空間作業(yè)時(shí)候必須按照相關(guān)規(guī)定來(lái)進(jìn)行操作,對(duì)氮?dú)庀到y(tǒng)中的管線、儲(chǔ)罐以及氮?dú)獾奶崛↑c(diǎn)等都應(yīng)該統(tǒng)一、規(guī)范具有統(tǒng)一的安全標(biāo)識(shí)以及警告語(yǔ)提示。在工業(yè)使用中對(duì)該閥門(mén)的應(yīng)用建議不同廠家還需要根據(jù)自身不同的使用環(huán)境和需求上來(lái)針對(duì)使用,在選購(gòu)、安裝以及調(diào)試前也應(yīng)該咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)人士來(lái)進(jìn)行,尤其在安裝和使用過(guò)程中尤其還要注意氮?dú)獾氖褂冒踩约伴y門(mén)的后期維護(hù)。
        氮封閥作為一種管道控制閥門(mén)產(chǎn)品來(lái)說(shuō)在原理上也屬于一種精確的毫巴級(jí)調(diào)壓閥,從國(guó)內(nèi)和國(guó)外生產(chǎn)的氮封閥的膜片對(duì)比其一般膜片越大出口壓力實(shí)現(xiàn)的穩(wěn)壓值也會(huì)相對(duì)小一些,通常氮封閥都有泄漏管以及控制管,一個(gè)控制其靈敏地一個(gè)是預(yù)防膜片出現(xiàn)問(wèn)題口介質(zhì)泄漏的問(wèn)題,在近些年來(lái)隨著工業(yè)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及行業(yè)成熟完善氮封閥內(nèi)部結(jié)構(gòu)也有著不同的變化以得到更好的使用性能和效果。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥070.jpg

      氮封系統(tǒng)是基于壓力的氣封工藝,可確保儲(chǔ)罐頂部空間處于惰性氣體保護(hù)與微正壓控制之下。氮封裝置(氮封閥)常規(guī)情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過(guò)設(shè)定值時(shí),供氮閥關(guān)閉,泄氮閥打開(kāi),將罐內(nèi)多余壓力快速泄放。在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí),泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài),供氮閥打開(kāi),向罐內(nèi)注入氮?dú)獠⒈WC儲(chǔ)罐處于微正壓的狀態(tài)。供氮閥氮?dú)庠磯毫Ρ3衷?.2~0.8MPa之間的一個(gè)固定值,現(xiàn)場(chǎng)壓力較高時(shí),可在供氮閥前安裝一臺(tái)自力式調(diào)壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下,以提高可靠性和使用效果。

    氮封閥02.jpg

    醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案背景技術(shù):
    2.氮封控制系統(tǒng)由供氮閥、泄氮閥、呼吸閥等組成,其主要用于保持容器頂部保護(hù)氣(一般為氮?dú)猓┑膲毫愣ǎ员苊馊萜鲀?nèi)物料與空氣直接接觸,防止物料揮發(fā),被氧化,以及容器的安全。氮封裝置無(wú)需外界能源,能在無(wú)電、無(wú)氣的場(chǎng)合工作;
    3.傳統(tǒng)的氮封系統(tǒng)壓力顯示大部分采用個(gè)遠(yuǎn)傳壓力表,儲(chǔ)罐一般均采用均自力式調(diào)節(jié)閥進(jìn)行壓力控制,補(bǔ)充氮?dú)飧簧蠒?huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐壓力偏低,呼吸閥吸氣導(dǎo)致空氣進(jìn)入儲(chǔ)罐,排氣不及時(shí)易導(dǎo)致呼吸閥排氣,而經(jīng)常采用呼吸閥調(diào)節(jié)氣壓會(huì)導(dǎo)致其使用壽命變短,需要經(jīng)常更換,如果更換不及時(shí)就會(huì)出現(xiàn)鼓罐事故,因此本實(shí)用新型提出一種甲醇儲(chǔ)罐氮封的控制系統(tǒng)以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題。

    氮封閥18.jpg

    (一)醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案裝置構(gòu)造及工藝流程
    如圖2所示,該微正壓氮?dú)獗Wo(hù)裝置包 括以下主要部件:①封閉式外殼;②氮?dú)鈨?chǔ) 罐;③事故風(fēng)機(jī);④電磁閥XV-01~02;⑤ 減壓閥PCV-01;⑥氮封閥PCV-02~03; ⑦安全閥PSV-01;⑧氧含量檢測(cè)儀GSA- 01;⑨壓力檢測(cè)儀(控制室安裝);⑩壓力 表(現(xiàn)場(chǎng)安裝); 球閥; 止回閥。
    該微正壓氮?dú)獗Wo(hù)裝置將各部件集成于 封閉式外殼內(nèi)。封閉殼體與事故風(fēng)機(jī)相連, 并由管道引至室外安全區(qū)域。0.7MPa(G) 的高壓氮?dú)膺M(jìn)入封閉殼體氮?dú)鈨?chǔ)罐后,經(jīng) 減壓閥PCV-01減壓至400KPa(G),分 為兩支路,再分別經(jīng)氮封閥PCV-02 和氮 封閥PCV-03減壓至8KPa(G)和20KPa (G),減壓后兩支路合并至下游各氮封氣 使用點(diǎn)。氮?dú)鈨?chǔ)罐出口管道和兩支路上分別 設(shè)置放空管道,放空管道合并后排放至室外 安全區(qū)域。
    當(dāng)?shù)鈿馐褂命c(diǎn)容器出料時(shí),容器內(nèi)液 位下降導(dǎo)致氣相空間壓力降低,或是因容器 受冷使氣相空間體積收縮導(dǎo)致氣相空間壓力 降低,當(dāng)?shù)夤艿老到y(tǒng)壓力低于設(shè)定值時(shí), 氮封閥PCV-02自動(dòng)開(kāi)啟工作,向使用容器 補(bǔ)充氮?dú)?,待系統(tǒng)壓力增加至設(shè)定值時(shí),氮 封閥PCV-02自動(dòng)關(guān)閉;當(dāng)?shù)庀到y(tǒng)管道末 端壓力低于設(shè)定值時(shí),聯(lián)鎖開(kāi)啟電磁閥XV- 02,氮封閥PCV-03自動(dòng)開(kāi)啟工作,向系統(tǒng) 中快速補(bǔ)充氮?dú)?;待系統(tǒng)末端壓力增加至設(shè) 定值時(shí),聯(lián)鎖關(guān)閉電磁閥XV-02。本模塊將 氮?dú)飧邏翰糠种糜诿荛]殼體中,當(dāng)檢測(cè)氮?dú)?濃度超標(biāo)時(shí),聯(lián)鎖啟動(dòng)事故排風(fēng)機(jī),關(guān)閉高 壓氮?dú)馊肟陔姶砰yXV-01,將聲光報(bào)警信號(hào) 傳遞至控制室進(jìn)行檢查并消除警報(bào)。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥28.jpg

    醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案工作原理

    供氮裝置(見(jiàn)圖1),將設(shè)在罐頂?shù)娜狐c(diǎn)的介質(zhì)經(jīng)導(dǎo)壓管引入檢測(cè)機(jī)構(gòu)(7),介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與與彈簧(8)、預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力降低至低于供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡破壞,使指揮器閥芯(6),打開(kāi),使閥前氣體經(jīng)減壓閥(5),節(jié)流閥(4)、進(jìn)入主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)(3)上、下膜室,打開(kāi)主閥閥芯(2),向罐內(nèi)充注氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力升至供氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力,關(guān)閉指揮器閥芯(6)、由于主閥執(zhí)行機(jī)構(gòu)中的彈簧作用,關(guān)閉主閥,停止供氮。

    泄氮裝置(見(jiàn)圖2),該裝置采用內(nèi)反饋結(jié)構(gòu),介質(zhì)直接經(jīng)閥蓋進(jìn)入檢測(cè)機(jī)構(gòu)(2),介質(zhì)在檢測(cè)元件上產(chǎn)生一個(gè)作用力與預(yù)設(shè)彈簧(3)預(yù)緊力相平衡。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高至高于泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn)時(shí),平衡被破壞,使閥芯(1)上移,打開(kāi)閥門(mén),向外界泄放氮?dú)猓划?dāng)罐內(nèi)壓力降至泄氮裝置壓力設(shè)定點(diǎn),由于預(yù)設(shè)彈簧力作用,關(guān)閉閥門(mén)。

    ZZYVP型帶指揮器調(diào)壓閥44.jpg

    四、醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 技術(shù)參數(shù)和性能

    閥體

    公稱(chēng)通徑

    DN25、32、40、50、65、80、100mm

    公稱(chēng)壓力

    PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等

    法蘭標(biāo)準(zhǔn)

    閥體材料

    鑄鐵(HT200)、鑄鋼(ZG230-450)、鑄不銹鋼(ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti)

    閥芯材料

    硬密封

    不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti) 不銹鋼鑲嵌橡膠圈

    軟密封

    閥桿材料

    不銹鋼(1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti)

    流量特性

    -

    使用溫度

    執(zhí)行器

    壓力設(shè)定范圍(KPa)

    0.4~0.5 5~10 9~14 13~19 18~24 22~28 27~33
    36~44 42~51 49~58 56~66

    膜蓋材料

    A3、A4鋼板涂四氟乙烯

    膜片材料

    丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠

    性能

    設(shè)定值偏差±5%

    允許泄露量

    允許泄露量

    標(biāo)準(zhǔn)型

    IV級(jí)(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))

    嚴(yán)密型

    VI級(jí)(符合GB/T4312-92標(biāo)準(zhǔn))

    五、醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 額定流量系數(shù)、額定行程、性能

    CNZZDG供氮裝置

    公稱(chēng)通徑DN

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    閥座通徑Dn

    5

    6

    7

    8

    10

    12

    15

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    120

    100

    流量系數(shù)Kv

    0.2

    0.32

    0.5

    0.8

    1.8

    2.8

    4.4

    6.9

    11

    20

    30

    48

    75

    120

    190

    額定行程L

    8

    10

    14

    20

    25

    CNZZDX泄氮裝置

    公稱(chēng)通徑DN

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    閥座通徑Dn

    20

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100

    流量系數(shù)Kv

    6.9

    11

    20

    30

    48

    75

    120

    190

    額定行程L

    8

    10

    14

    20

    25

    六、自力式氮封閥 外形尺寸

    供氮裝置外形尺寸及重量

    公稱(chēng)通徑DN(mm)

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100


    L

    160

    180

    200

    230

    290

    310

    350

    A

    308

    308

    308

    308

    394

    394

    394

    H2

    415

    415

    415

    115

    415

    415

    415

    H1

    60

    75

    80

    85

    95

    105

    120

    H

    720

    730

    730

    750

    790

    840

    890

    重量(kg)

    32

    35

    40

    50

    90

    115

    280

    泄氮裝置外形尺寸及重量

    公稱(chēng)通徑DN(mm)

    25

    32

    40

    50

    65

    80

    100


    L

    160

    180

    200

    230

    290

    310

    350

    A

    308

    308

    308

    308

    394

    394

    394

    H1

    60

    75

    80

    85

    95

    105

    120

    H

    380

    400

    420

    430

    550

    560

    570

    重量(kg)

    12

    13

    15

    17

    20

    28

    38






    三、醇沉罐氮封閥控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案技術(shù)參數(shù):

    型號(hào)

    HC-100

    HC-300

    HC-500

    HC-1000

    HC-1500

    HC-2000

    容積(L)

    100

    300

    500

    1000

    1500

    2000

    換熱面積(M2)

    0.9

    1.8

    3

    4.5

    6.5

    7.5

    內(nèi)膽壓力(Mpa)

    常壓

    夾層壓力(Mpa)

    ≤0.25

    電機(jī)功率(KW)

    0.4

    0.75

    0.75

    1.5

    1.5

    2.2

    攪拌轉(zhuǎn)速(r/min)

    0-100

    設(shè)備重量(KG)

    320

    400

    500

    600

    680

    850

       本設(shè)備內(nèi)膽筒體附有夾層,底部為錐形,便于出料,罐內(nèi)安裝三葉式攪拌以及特殊的可旋轉(zhuǎn)式出液管等組裝而成。設(shè)備配有CIP高壓水自動(dòng)噴淋清洗系統(tǒng),夾層中可通低溫冷卻水,攪拌傳動(dòng)部位采用防爆電機(jī)及機(jī)械密封結(jié)構(gòu)。

    氮封系統(tǒng)02.jpg

     氮封裝置(氮封閥)常規(guī)情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當(dāng)罐內(nèi)壓力升高超過(guò)設(shè)定值時(shí),供氮閥關(guān)閉,泄氮閥打開(kāi),將罐內(nèi)多余壓力快速泄放。在儲(chǔ)罐內(nèi)壓力降低時(shí),泄氮閥處于關(guān)閉狀態(tài),供氮閥打開(kāi),向罐內(nèi)注入氮?dú)獠⒈WC儲(chǔ)罐處于微正壓的狀態(tài)。供氮閥氮?dú)庠磯毫Ρ3衷?.2~0.8MPa之間的一個(gè)固定值,現(xiàn)場(chǎng)壓力較高時(shí),可在供氮閥前安裝一臺(tái)自力式調(diào)壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下,以提高可靠性和使用效果。本實(shí)用新型涉及工藝設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種甲醇儲(chǔ)罐氮封的控制系統(tǒng)。