气体缓冲系统和空分装置的制作方法

本技术属于工业气体应用领域，涉及一种气体缓冲系统，还涉及一种空分装置。

背景技术：

1、气体缓冲系统广泛用于化工领域，常用于补充化工工艺气体。缓冲系统通常包括缓冲罐，通常储存高压气体。缓冲罐通常具有出气嘴。当管网压力降低时，缓冲罐会及时通过出气嘴向管网中的相应气体管路供气，以补偿工艺气体的压降。相比于气体缓冲系统的初始环境温度，供气过程会导致高达数十度甚至百度的温降。考虑到减压过程的绝热效应，这很可能导致缓冲系统冷脆，造成严重事故。这种情况在一些环境温度较低的寒冷地区更加常见。

2、为了防止系统有冷脆风险，目前会采用相对较低的缓冲罐设计温度。为了适应较低的设计温度，缓冲罐需要采用合适的材料，而这会增加成本。

3、因此，需要提供一种可以有效防止冷脆的气体缓冲系统，该气体缓冲系统相比于采用较低设计温度的方案可以降低成本。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是一种气体缓冲系统，可以有效地防止缓冲系统冷脆。

2、本实用新型的另一目的是一种气体缓冲系统，成本较低。

3、本实用新型提供一种气体缓冲系统，包括缓冲罐，缓冲罐具有出气嘴，用于向气体管路补充气体。气体缓冲系统还包括温度获取单元、加热器和控制器。温度获取单元获取出气嘴处的温度。加热器设置成可对出气嘴加热。控制器接收温度获取单元获取的温度信号，并且根据温度信号向加热器发送开关信号。

4、在一个实施方式中，气体缓冲系统还包括缓冲管路、节流阀和压力获取元件。缓冲罐通过缓冲管路向气体管路补充气体。节流阀设置于缓冲管路。压力获取元件用于获取气体管路的压力，控制器接收压力获取元件获取的压力信号，并且根据压力信号控制节流阀的开度。

5、在一个实施方式中，气体缓冲系统还包括流量获取元件，用于获取气体管路的流量，控制器还接收流量获取元件获取的流量信号，并且根据流量信号控制节流阀的开度。

6、在一个实施方式中，控制器配置成，将节流阀的开度设定为第一开度和第二开度中的较小开度，其中，第一开度和第二开度分别是根据流量信号和压力信号确定的开度。

7、在一个实施方式中，控制器配置成，当温度获取单元获取的出气嘴处的温度在第一温度以下时，开启加热器，并且当获取的出气嘴处的温度在第二温度以上时，关闭加热器；和/或，当获取的出气嘴处的温度在第三温度以下时，关闭节流阀，其中，第一温度低于第二温度并且高于第三温度。

8、在一个实施方式中，加热器为环绕在出气嘴外的电伴热带。

9、在一个实施方式中，温度获取单元包括对温度敏感的测温探头，测温探头紧贴出气嘴的外壁面，电伴热带环绕在测温探头外。

10、在一个实施方式中，气体缓冲系统还包括导热层，导热层的一部分环绕地设置在出气嘴的外壁面上，导热层的另一部分环绕在测温探头外，电伴热带环绕在导热层外。

11、在一个实施方式中，测温探头紧贴出气嘴的内径最小的部位的外壁面。

12、本实用新型还提供一种空分装置，包括上述气体缓冲系统。

13、上述气体缓冲系统中，通过设置温度获取单元和加热器，根据温度获取单元获取的温度信号来控制加热器，从而可以在温度降低到一定程度时对气体缓冲系统加热，因而可以有效地防止缓冲系统冷脆。进一步，上述气体缓冲系统中，获取出气嘴处的温度，对出气嘴加热，这是根据实际容易发生冷脆的位置分析来做出的设置，因而能够更加有效地防止缓冲系统冷脆。

14、相比于采用较低设计温度时缓冲罐需要使用较贵材料的情况，上述气体缓冲系统中的缓冲罐可以由较为便宜的材料来制成，因而可以实现成本较低。而且，整个缓冲系统中的其他元件诸如进一步描述的缓冲管路、节流阀等都可以采用较为便宜的材料，因而可以进一步降低成本。

技术特征：

1.一种气体缓冲系统，包括缓冲罐，所述缓冲罐具有出气嘴，用于向气体管路补充气体，其特征在于，所述气体缓冲系统还包括：

2.如权利要求1所述的气体缓冲系统，其特征在于，还包括：

3.如权利要求2所述的气体缓冲系统，其特征在于，还包括流量获取元件，用于获取所述气体管路的流量，所述控制器还接收所述流量获取元件获取的流量信号，并且根据所述流量信号控制所述节流阀的开度。

4.如权利要求3所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述控制器配置成，将所述节流阀的开度设定为第一开度和第二开度中的较小开度，其中，所述第一开度和所述第二开度分别是根据所述流量信号和所述压力信号确定的开度。

5.如权利要求2所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述控制器配置成，

6.如权利要求1所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述加热器为环绕在所述出气嘴外的电伴热带。

7.如权利要求6所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述温度获取单元包括对温度敏感的测温探头，所述测温探头紧贴所述出气嘴的外壁面，所述电伴热带环绕在所述测温探头外。

8.如权利要求7所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述气体缓冲系统还包括导热层，所述导热层的一部分环绕地设置在所述出气嘴的外壁面上，所述导热层的另一部分环绕在所述测温探头外，所述电伴热带环绕在所述导热层外。

9.如权利要求8所述的气体缓冲系统，其特征在于，所述测温探头紧贴所述出气嘴的内径最小的部位的外壁面。

10.一种空分装置，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的气体缓冲系统。

技术总结
本技术提供一种气体缓冲系统和空分装置。气体缓冲系统包括缓冲罐，缓冲罐具有出气嘴，用于向气体管路补充气体。气体缓冲系统还包括温度获取单元、加热器和控制器。温度获取单元获取出气嘴处的温度。加热器设置成可对出气嘴加热。控制器接收温度获取单元获取的温度信号，并且根据温度信号向加热器发送开关信号。采用上述气体缓冲系统及空分装置，可以有效地防止缓冲系统冷脆，成本较低。

技术研发人员：肖鸾,阿兰·布里格利亚,陈韧,陈海大,永田大祐,李斌
受保护的技术使用者：乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
技术研发日：20221226
技术公布日：2024/1/12