一种液氮汽化系统的制作方法

本技术属于氮气供给，具体涉及一种液氮汽化系统。

背景技术：

1、常规液氮汽化装置通常用作空压制氮系统的备用系统(公用工程)或其他耗氮工艺过程的配套系统，主要由液氮罐、液氮增压泵、汽化器、加热器、缓冲罐等主要设备和管道、仪表、手动阀门等组成。

2、然而，现有的液氮汽化装置还存在如下问题：

3、(1)在运行时，若装置内的某一单体设备发生故障时，将导致装置整体停工，对下游的用氮设备的工作造成很大影响；

4、(2)无法实现自动启停和运行参数的调节，当下游有不同的用气量和压力需求时，需要人工干预，对现场操作人员的需求较高，一旦现场人员短缺，下游用氮设备的工作难以进行。

技术实现思路

1、针对常规液氮汽化装置发生局部故障导致整体停工、无法自动调节参数等问题，本实用新型提供一种液氮汽化系统，通过为重要的单体设备如液氮储罐、增压装置、汽化器、加热器等配置冗余设备，并增设了分别与各个单体设备、各个阀体和测量仪表等电连接的控制器，实时监控各个设备的运行状态和参数变化，控制器内设定全自动控制程序，各个单体设备和开关阀等可按照全自动控制程序进行运行，还可实现安全联锁保护，当单体设备出现故障时自动切换至其冗余设备，避免出现局部故障导致系统整体停工的问题，自动化程度高，可根据需求自动调节参数，减少了现场的人工干预和现场人员，提高了系统连续运行的可靠性以及供气的安全性和稳定性。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

3、一种液氮汽化系统，包括：依次连接的液氮供应单元、汽化装置、加热器、缓冲罐和氮气输出调压装置，以及控制器；所述液氮供应单元至少为2个，多个所述液氮供应单元并联设置；所述液氮供应单元包括液氮储罐、增压装置、液氮供应管路、回气管路和超压回液管路；所述液氮储罐设有液氮出口、回气入口和回液入口；所述增压装置设有液氮入口、第一出口和第二出口，所述第一出口与所述汽化装置的入口连接；所述液氮供应管路的两端分别与所述液氮出口和所述液氮入口连接；所述回气管路的两端分别与所述第二出口和所述回气入口连接；所述超压回液管路的一端设置在所述第一出口与所述汽化装置的入口之间的管路上，另一端与所述回液入口连接；所述氮气输出调压装置用于将所述缓冲罐内的氮气调节至下游用氮设备所需的压力；所述控制器分别与所述增压装置、所述汽化装置、所述加热器和所述氮气输出调压装置电连接，所述控制器用于分别控制所述液氮入口、所述第一出口和所述第二出口的启闭和开度，以及控制所述汽化装置、所述加热器和所述氮气输出调压装置的启停和运行参数。

4、在一些实施方式中，所述液氮供应单元还设有第一压力传感器，所述第一压力传感器设置在所述第一出口与所述汽化装置的入口之间的管路上，所述第一压力传感器与所述控制器电连接，所述第一压力传感器用于检测输入所述汽化装置的液氮的压力。

5、在一些实施方式中，所述液氮供应单元还设有第一压力调节阀，所述第一压力调节阀设置在所述第一压力传感器与所述汽化装置的入口之间的管路上，所述第一压力调节阀用于控制输入所述汽化装置的液氮的压力。

6、在一些实施方式中，所述液氮供应管路上设有液氮入口开关阀，所述回气管路上设有回气开关阀，所述超压回液管路上设有超压回液开关阀；所述液氮入口开关阀、所述回气开关阀和所述超压回液开关阀分别与所述控制器电连接。

7、在一些实施方式中，多个供液切换管路、多个回气切换管路和多个超压回液切换管路，任意两个所述液氮供应管路通过所述供液切换管路连通，所述供液切换管路上设有供液切换开关阀；任意两个所述回气管路通过所述回气切换管路连通，所述回气切换管路上设有回气切换开关阀；任意两个所述超压回液管路通过所述超压回液切换管路连通，所述超压回液切换管路上设有超压回液切换开关阀；所述供液切换开关阀、所述回气切换开关阀和所述超压回液切换开关阀分别与所述控制器电连接。

8、在一些实施方式中，还设有多个压力计和多个流量计，在所述液氮储罐上、所述缓冲罐上、所述液氮供应管路上、所述回气管路上、所述超压回液管路上、所述缓冲罐与所述氮气输出调压装置之间的管路上均设有所述压力计和所述流量计；所述压力计和所述流量计分别与所述控制器电连接。

9、在一些实施方式中，还设有多个温度传感器，在所述液氮储罐上、所述增压装置上、所述液氮供应管路上、所述回气管路上、所述汽化装置上和所述加热器上均设有所述温度传感器；所述温度传感器与所述控制器电连接。

10、在一些实施方式中，所述汽化装置包括多个并联设置的汽化器，所述汽化器的入口与所述第一出口连接，所述汽化器的出口与所述加热器连接；任一所述汽化器的入口与所述第一出口之间的管路上均设有一汽化器切换开关阀，所述汽化器切换开关阀与所述控制器电连接。

11、在一些实施方式中，所述加热器的数量为多个，多个所述加热器并联设置；所述缓冲罐的数量为多个，多个所述缓冲罐并联设置。

12、在一些实施方式中，所述汽化装置为空温式汽化器。

13、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

14、1、本实用新型提供的液氮汽化系统通过为重要的单体设备(如液氮储罐、增压装置、汽化器、加热器等)配置冗余设备，当其中一个单体设备出现故障时，控制器可自动关停该故障设备，并切换至其冗余设备，避免出现局部故障导致系统整体停工的问题，增强了系统连续运行的可靠性；

15、2、该液氮汽化系统增设控制器，并将控制器与各个单体设备、压力计、管路开关阀等进行电连接，控制器内设定全自动控制程序，各个单体设备和开关阀等可按照全自动控制程序进行运行，同时控制器实时监控各个设备的运行状态和参数变化，实现全自动开、停工和安全联锁保护，运行稳定，还可根据下游用氮装置的需气量和压力自动调节运行参数，当单体设备出现故障时自动切换至其冗余设备，不影响系统整体运行过程，自动化程度高，减少人员投入成本。

技术特征：

1.一种液氮汽化系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的液氮汽化系统，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

5.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的液氮汽化系统，其特征在于，

10.根据权利要求7所述的液氮汽化系统，其特征在于，

技术总结本技术提供了一种液氮汽化系统，该液氮汽化系统通过为重要的单体设备(如液氮储罐、增压装置、汽化器、加热器等)配置冗余设备，并增设控制器，控制器实时监控各个设备的运行状态和参数变化，并通过设定的自动控制程序控制各个单体设备和各个管路开关阀，进而使液氮汽化系统实现全自动开、停工和安全联锁保护，当其中一个单体设备出现故障时，控制器可自动关停该故障设备，并切换至其冗余设备，避免出现局部故障导致系统整体停工的问题，增强了系统的运行稳定性，还可根据下游用氮装置的需气量和压力自动调节运行参数，自动化程度高，使本系统得以实现高效、稳定、安全地运行。技术研发人员：张冬格,李海洋,黄炎,李佳凤受保护的技术使用者：上海汉兴能源科技股份有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/9