一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置的制作方法

本实用新型属于无机化学工业中的磷化工产品的技术领域，具体涉及一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置。

背景技术：

在生产粉状五氧化二磷固体过程中，需要设置一个液磷供应槽，再通过管路供给液磷燃烧装置，液磷供应槽保持一定的黄磷液位，以实现连续生产，同时保证一定液封水位，以确保安全。由于黄磷具有在常温下自燃、剧毒等特点，被国家确定为重大危险源进行监控，储存在储罐中的液态黄磷的液位的测量事关安全问题，一直是重点关注和亟待解决的技术难题。

20℃时的固态黄磷的密度为1.82g/cm³，黄磷的熔点温度为44.1℃，由于工业黄磷中含有泥磷等杂质，而黄磷密度较高，这样就使得液态黄磷沉降到储罐的最下部，泥磷在中部，水在上部，并且黄磷与泥磷、泥磷与水之间都没有严格的界面，同时，在生产五氧化二磷过程中，黄磷液位和液封水位是两个变量，这也是黄磷液位测量不能使用雷达液位计、超声波液位计、差压法等传统液位测量技术的主要原因。

常规做法是根据液态黄磷的物理特性，自己制作浮盘进行黄磷液位测量，基本工作原理是将整个浮盘的密度控制在>1g/cm³，且<1.7g/cm³，确保浮盘能够浮在液态黄磷的上面，但沉在水的下面，利用浮盘机构的升降移动，通过微动开关测量黄磷液位，这种浮盘机构在使用一段时间后，经常会因为浮盘卡涩或者本身形变，无法测得准确可靠的黄磷高、低液位，从而不利于应急处理，容易引发黄磷液位过低损坏燃磷设备或黄磷液位过高引发着火事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：为解决传统黄磷液位测试方法中可靠性差，无法测得准确可靠的黄磷高、低液位，不利于应急处理的问题，提供一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，实现液磷供应槽液封水位、液磷液位的可靠测量控制及自动应急处理。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，包括液磷供应槽和自动控制系统，所述液磷供应槽包括保温循环水夹套、保温循环水入口电磁阀、保温循环水出口、液磷供应管线、液磷出口管线、液封热水供应管线、溢流口，所述溢流口设置在液磷供应槽顶部侧壁上，所述自动控制系统包括PLC控制器、液磷供应防爆电磁阀、液封热水供应防爆电磁阀、恒温热水循环泵、变频器、供磷泵，还包括液封热水高液位传感器、液磷高液位传感器、液磷低液位传感器，所述液封热水高液位传感器、液磷高液位传感器和液磷低液位传感器均包含探针，所述液封热水高液位传感器底部位置不高于溢流口底部位置，所述液磷高液位传感器和液磷低液位传感器的探针外具有外壳，所述外壳上部设有排气孔且底部处于敞开状态，所述外壳顶部位置高于溢流口顶部位置。

优选地，所述探针材质为具有导电性、防腐蚀的材料，所述外壳材质为绝缘、防腐蚀的材料。

优选地，所述探针材质为316L不锈钢，所述外壳材质为PVC。

优选地，所述液封热水高液位传感器、液磷高液位传感器和液磷低液位传感器的位置可根据实际需要进行调整。

优选地，所述液磷高液位传感器和液磷低液位传感器的位置能满足正常生产2小时。

优选地，还包括自动应急系统，所述自动应急装置包括感烟探测器、大流量雾状水喷头、应急水源防爆电磁阀、应急水源总阀。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用液位传感器，根据黄磷不导电和水导电的特性，通过控制系统电路的通断来判断液位变化，与传统技术相比，液位传感器对液位的变化更加敏感，测量结果更加可靠，测量结果的反馈更加及时，有利于实现自动化控制，避免了人工监控带来的不利影响。

2、本实用新型采用的液位传感器可自制，与传统技术相比，本实用新型的液位传感器无复杂的机械结构，材料易得，制作方式简单，成本低廉，可随时更换。

3、本实用新型的液位传感器的位置可根据实际生产需要进行自由调整，与传统的技术相比，灵活度更高。

4、本实用新型带有自动应急系统，在所有液位传感器失灵后，能够及时处置突发情况，降低危险系数。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置的结构示意图。

图中标记：1-液磷供应槽，2-液磷供应防爆电磁阀，3-保温循环水入口电磁阀，4-液封热水供应防爆电磁阀，5-液封热水高液位传感器，6-液磷高液位传感器，7-外壳，8-液磷低液位传感器，9-感烟探测器，10-大流量雾状水喷头，11-应急水源防爆电磁阀，12-应急水源总阀，13-PLC控制器，14-恒温热水循环泵，15-变频器，16-供磷泵，17-液磷出口管线，18-探针，19-保温循环水出口，20-保温循环水夹套，21-液磷供应管线，22-液封热水供应管线，23-溢流口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

针对传统黄磷液位测试方法中可靠性差，无法测得准确可靠的黄磷高、低液位，不利于应急处理的问题的问题，本实用新型提供一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，包括液磷供应槽1和自动控制系统，所述液磷供应槽1包括保温循环水夹套20、保温循环水入口电磁阀3、保温循环水出口19、液磷供应管线21、液磷出口管线17、液封热水供应管线22、溢流口23，所述溢流口23设置在液磷供应槽1顶部侧壁上，所述自动控制系统包括PLC控制器13、液磷供应防爆电磁阀2、液封热水供应防爆电磁阀4、恒温热水循环泵14、变频器15、供磷泵16，还包括液封热水高液位传感器5、液磷高液位传感器6、液磷低液位传感器8，所述液封热水高液位传感器5、液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8均包含探针18，所述液封热水高液位传感器5底部位置不高于溢流口23底部位置，所述液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8的探针18外具有外壳7，所述外壳 7上部设有排气孔且底部处于敞开状态，所述外壳7顶部位置高于溢流口23顶部位置。

保温循环水经保温循环水入口电磁阀3进入保温循环水夹套20，由保温循环水出口19 排出，以维持液磷供应槽1温度，使黄磷处于液态。液态黄磷密度大于水且不溶于水，液态黄磷因自身密度高而自然沉降到储罐的最下面，储罐内从上至下依次为导电的水层、不导电的黄磷层。根据这一特性，将探针18和液磷供应槽1设定为控制系统里的两个电极，当探针18和液磷供应槽1之间的介质为导电介质时，电路处于通路状态，若探针18和液磷供应槽1之间的介质为非导电介质，电路处于断路状态，本实用新型是利用系统电路的通断来判断液位变化，从而实现液位的自动控制。在正常生产时，液磷通过液磷出口管线 17送至车间使用工段，当黄磷液位低于液磷低液位传感器8时，液封热水进入液磷低液位传感器8探针18的外壳7与探针18接触，系统电路处于通路状态，通过PLC控制器13，启动变频器15、供磷泵16，打开液磷供应防爆电磁阀2，经液磷供应管线21实现均匀稳定供磷到液磷供应槽1。随着黄磷液位一起下降的液封热水位低于液封热水高液位传感器5时，电路处于断路状态，经PLC控制器13，打开液封热水供应防爆电磁阀4及恒温热水循环泵 14，液封热水经液封热水供应管线22进入液磷供应槽1，直到液封热水接触液封热水高液位传感器5时，停止供应液封热水。当黄磷液位高于液磷高液位传感器6时，液封热水被隔在液磷高液位传感器6的绝缘外壳7外，此时探针18处于黄磷中，由于黄磷不导电，电路处于断路状态，通过PLC控制器13，关闭变频器15、供磷泵16，关闭液磷供应防爆电磁阀2，停止供应液磷。多余的液封热水，则可以通过溢流口23排出。与现有技术相比，本实用新型液位传感器对液位的变化更加敏感，测量结果更加可靠，测量结果的反馈更加及时，有利于实现自动化控制，避免了人工监控带来的不利影响。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实用新型较佳实施例提供的一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，所述探针18材质为具有导电性、防腐蚀的材料，所述外壳7材质为绝缘、防腐蚀的材料。所述探针18材质为316L不锈钢，所述外壳7材质为PVC。

本实施例的工作原理：本实用新型采用的液位传感器的探针18及外壳7材料廉价易得，可自制，与传统技术相比，本实用新型的液位传感器无复杂的机械结构，材料易得，制作方式简单，成本低廉，可随时更换。

实施例2

本实用新型较佳实施例提供的一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，所述液封热水高液位传感器5、液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8的位置可根据实际需要进行调整。所述液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8的位置能满足正常生产2 小时。

本实施例的工作原理：可以通过设置液封热水高液位传感器5、液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8的相对位置来决定液磷供应槽1内液封热水的量以及黄磷的量。优选地本实用新型中液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8的位置所决定的黄磷的量能满足正常生产2小时，若超过2小时之内未触发液磷高液位传感器6和液磷低液位传感器8，则经PLC控制器13输出报警。本实用新型的液位传感器的位置可根据实际生产需要进行自由调整，与传统的技术相比，灵活度更高。

实施例3

本实用新型较佳实施例提供的一种粉状五氧化二磷生产中液磷供应槽的自动安全装置，还包括自动应急系统，所述自动应急装置包括感烟探测器9、大流量雾状水喷头10、应急水源防爆电磁阀11、应急水源总阀12。

本实施例的工作原理：应急水源总阀12处于常开的状态，若出现故障，造成黄磷燃烧，烟雾含量大于0.65％FT时，感烟探测器9探测到黄磷燃烧烟雾，经PLC控制器13，关闭液磷管线所有电磁阀，打开应急水源防爆电磁阀11供应消防水，大流量雾状水喷头10开始喷淋，以保障安全，本实用新型带有自动应急系统，在所有液位传感器失灵后，能够及时处置突发情况，降低危险系数。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。