专利名称：供气管道用可逆水封的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于不溶于水的永久性气体管道中的水封装置。
目前广泛使用的不溶于水的永久性气体，如氢气，在使用前一般都需进行净化脱氧、脱水，提高气体质量。高纯度气体的脱水净化常用分子筛完成，用分子筛来吸附气体中的水份，当分子筛吸附的水分子接近饱和时，分子筛需进行再生处理，才能继续使用。分子筛的再生是借助产品气(高纯气)，在分子筛加热减压。脱掉吸附的水分子时，将分子筛放出的水分子带走。一套气体净化系统为保证净化工作的连续进行，一般采用两个干燥器(分子筛)交替工作，保证两个干燥器中一个处于分子筛再生状态，另一个干燥器则处用于工作状态。用于分子筛再生用的这部分受湿气体，过去是白白放散掉了，这样造成了能源浪费。如一台50NM3／h的分子筛氢气净化器，每小时用于再生的氢气为30NM3，1NM3氢气价格1.80元，每天24小时连续工作就损失1296元，年工作300天就损失38、88万元。再加上部分由净化器故障引起的净化纯度不合格的氢气同时放掉，损失就更大，因此再生气体的回收受到了重视。附图一是一种常见的带有回收再生氢气管道的供气系统图氢气由制氢车间1进入贮气柜3，压缩机4将来自贮气柜的氢气加压进入缓冲罐5，经净化装置6，送到使用车间，净化用再生氢气及净化不合格的氢气分别进入回收管道7，送回贮气柜3。在整个系统中设有水封装置2，起稳定气体压力及安全防火作用。通常为了安全和使用方便，制气1及贮气柜3与使用车间远离，而加压净化系统与使用车间相邻，这种布局使回收管道7很长。另外此系统的另一个缺点是，当压缩机4因故停机时，由于缓冲罐5的压力高于压缩机吸气端压力，氢气则逆向渗漏，使压缩机吸气端压力不断增加，当压缩机再次启动时经常超负荷，影响使用寿命。
本实用新型的目的是提供一种用于不溶于水的永久性气体，供气与气体回收为一体的水封装置，减少现有的回收系统管路，同时将压缩机吸气端的压力控制在一定的范围内，避免再次起动超负荷，延长压缩机寿命。
为实现上述目的，本实用新型设计了一种可逆水封装置，安装在供气管道上，解决了上述现有技术的不足。下面结合实施例及附图对此实用新型进行详细的描述。
附图二为利用可逆水封装置可回收气体的供气系统图。
附图三为可逆水封装置结构示意图。
图中8为气体回收管道。该管道与现有技术回收管道7的区别在于，回收管道8从净化装置6接到压缩机吸气端主送气管道上，不再与贮气柜相通。9为可逆装置，装置由正向进气口10，逆向水封液位计11，逆向水封箱12，逆向导气水封管13，水封加水管14，水封放气管15，水封排水管16，正向出气口17，正向水封液位计18，正向水封箱10，正向导气水封管20，中间隔板21组成。其中，中间隔板带有连接正、逆向导气管的孔洞，与水封箱纵向焊接，将水封箱9隔为止、逆水封箱两部分。正向导气水封管20的上口在正向水封箱19内与中间隔板21焊接，下口悬于正向水封箱19内。逆向导气水封管13上口在逆向水封箱12内与中间隔板21焊接，下口悬于逆向水封箱内。导气管13、20与中间隔板21焊接的位置可在隔板同一水平高度，或不同水平高度上。本实用新型示意图只选择了其中的一种，可称为最佳位置，即正、逆向导气管13、20位于隔板垂直中心线不同高度上正向进气口10与逆向水封箱12相连通，正向出气口17正向水封箱19相连通，液位计11、18，加水管14，放气管15，排水管16均与水封箱9的外壳焊接，其位置如附图三所示。
可逆水封装置9在供气系统中的位置如附图二所示。
水封使用前按设计预算的液面高度加足水量，在正向供气时，根据供气压力要求调整正向水封箱液面高度，在逆向回收气体时，根据压缩机吸气端要求压力上限，调整逆向水封箱液面高度。
水封装置9工作过程是按下面程序进行的200M3贮气柜3输出的压力为2300Pa的氢气经正向进气口10进入逆向水封箱上部后进入正向导气水封管20，并将管中液面下压，液面下压量的多少取决于气体输出压力的高低，此时调整正向水封液面高度，并观察正向出气口17的压力，当出气口压力满足压缩机吸气端压力1700Pa时固定液面高度，此时压力为2300Pa的氢气经正向水封箱减压至1700Pa，通过正向出气口将压力为1700Pa的氢气输送到压缩机4的吸气端，完成正常供气。
当净化装置6放出的再生氢气和净化不合格的气体，通过回收管8引至压缩机吸气端，及由于压缩机停机缓冲罐5逆向回漏气体至压缩机吸气端，这三部分气体压力超过度1700Pa时，气体经主管道通过正向气体出口17逆向进入正向水封箱19上部后进入逆向导气水封管13，并将管中液面下压，液面下压量的多少取决于压缩机吸气端要求的压力上限，此时调整逆向水封液面高度，并观察正向进气口压力，当进气口压力超过贮气柜压力，达到3500Pa时，气体开始回收，固定液面高度，此时需要回收的氢气经逆向水封箱12，正向气体进口10逆向返回贮气柜3，完成气体回收。
与现有技术相比，采用本实用新型的装置具有以下优点(1)将供气系统与气体回收系统合二为一，减少了长距离的气体回收管道系统；(2).将压缩机吸气端压力稳定在一定范围内，解决了因气体回漏造成的压缩机启动超负荷问题；(3).本装置结构简单，加工方便；(4).回收的气体再利用，减少了制气量，降低了气体成本。
以下结合附图三，以每小时供氢气120NM的可逆水封装置为例，给出装置的具体尺寸如下装置9外型，长450mm，宽900mm，高1000mm。中间隔板21宽450mm，高1000mm，垂直中心线高640mm、870mm处打有直径125mm的两个孔洞，中间隔板21将可逆水封9隔成长450mm，宽450mm，高1000mm体积相等的正向、逆向水封止、逆向导气水封管20、13直径125mm，上端分别与中间隔板孔洞焊接，下端距水封底均为200mm 水封与管道系统连接的气体进、出口10、17直径为150mm，开口在装置两侧垂直中心线上，孔心距水封底800mm，液面计安装位置要能显示出水封箱内水位最大变化范围。其它如进、出水管，放气管均参照附图三，根据具体情况在水封顶部、下部开口，然后焊接直径20mm的管子，并加阀门控制开关。
附图一为带有回收再生氢气管道的供气系统图附图二为利用可逆水封装置能回收气体的供气系统图附图三为可逆水封装置结构示意图其中1制气车间，2单向水封，3贮气柜，4压缩机，5缓冲罐，6净化装置，7、8气体回收管道，9可逆水封装置，10正向进气口，11逆向水封液位计，12逆向水封箱，13逆向导气水封管，14水封加水管，15水封放气管，16水封排水管，17正向出气口，18正向水封液位计，19正向水封箱，20正向导气水封管，21中间隔板。
权利要求1.一种用于不溶于水的永久性气体供气管道中的水封装置，由水封箱，气体进、出口，液位计，进水管，放气管，排水管，导气管组成，其特征在于，水封箱由带有孔洞的中间隔板分为正向水封箱和逆向水封箱，正向导气水封管和逆向导气水封管分别与中间隔板相连。
2.如权利要求1所述的水封装置，其特征还在于，两个导气水管与中间隔板连接的位置，可在隔板同一水平高度或不同水平高度。
专利摘要本实用新型是一种供气管道系统中的水封装置，该装置由正向水封箱和逆向水封箱组成。本实用新型将供气系统与回收系统合二为一，减少了回收系统管道，解决了压缩机停机回漏问题，降低了气体成本。
文档编号F17D5/00GK2151350SQ93205899
公开日1993年12月29日 申请日期1993年3月23日 优先权日1993年3月23日
发明者蔡冠辉 申请人:首钢总公司