一种降低容器含水率的装置及方法与流程

本发明涉及容器预处理，具体是涉及一种降低容器含水率的装置及方法。

背景技术：

1、容器(或气瓶)内的水分会导致金属内壁腐蚀，并且还会与容器内盛装的气体反应，降低盛装气体纯度。因此，盛装气体的容器(或气瓶)均需进行预处理后再使用。预处理通常为烘干并与容器内气体进行置换。

2、目前，加热烘干、真空吸湿剂除水、空气吹扫和氮气置换是去除容器(或气瓶)内部水分的常用方法。氮气置换是一种环保高效的技术，广泛应用于工业生产和建筑工程中。在压力容器领域，氮气置换是利用氮气置换容器内的原有空气，以降低含氧量或含水量的一种技术方法。

3、当前，在容器(或气瓶)批量生产活动中，通常将容器(或气瓶)气密试验和氮气置换同步进行——即以氮气为主要气体介质对容器(或气瓶)进行气密试验。

4、气密试验后，将气密试验气体介质排出直至容器(或气瓶)内气压降至0.05mpa～0.1mpa(表压)。气密试验气体自然方式排放过程亦可排掉容器内的水分，该工艺通常可实现容器(或气瓶)内的残余水分(含水率)为30ppm～50ppm。

5、若容器(或气瓶)用于更加苛刻的储气工况，比如充装电子气体，则要求容器(或气瓶)拥有更低的含水率(含水率≤1ppm)，现有技术中缺少能够实现将容器(或气瓶)含水率控制在1ppm以下的装置。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种降低容器含水率的装置及方法，以解决上述现有技术存在的问题，将容器含水率控制在1ppm以下。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

3、本发明提供了一种降低容器含水率的装置，包括高压置换介质储罐、加热元件、泵组件、真空测量元件、压力测量元件、含水率检测仪和多个安置工位，所述安置工位上用于安装待试验容器，所述高压置换介质储罐与所述加热元件之间通过第一管路连通，且所述第一管路上设置减压阀和第一截止阀，多个所述安置工位通过一个主管路和多个支管路并联连接，所述主管路与所述加热元件上远离所述高压置换介质储罐的一端通过第二管路连通，所述压力测量元件位于所述支管路与所述第二管路之间的所述主管路上，所述含水率检测仪通过第三管路与所述主管路连通，且所述第三管路的一端位于所述压力测量元件和所述支管路之间，所述第三管路上设有第二截止阀，所述泵组件安装于所述主管路上，并位于所述第二管路上远离所述安置工位的一侧，所述泵组件与所述第二管路之间的所述主管路上设有第三截止阀，所述真空测量元件位于所述第三截止阀与所述泵组件之间的所述主管路上。

4、优选的，所述泵组件包括罗茨泵和旋片泵，所述罗茨泵位于所述旋片泵和所述真空测量元件之间。

5、优选的，所述压力测量元件为压力表。

6、优选的，所述真空测量元件为真空计。

7、优选的，所述主管路、所述支管路、所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路均为金属管路。

8、优选的，所述安置工位为三个。

9、本发明还提供了一种降低容器含水率的方法，使用上述技术方案中任一项所述的降低容器含水率的装置，包括以下步骤：

10、s1.在各安置工位上分别安装一待试验容器，并对各元件进行调试；

11、s2.打开第三截止阀，同时第一截止阀和第二截止阀处于关闭状态，开启旋片泵待真空计显示数值达到500pa以下后打开罗茨泵，对待试验容器进行抽真空，待真空计显示待试验容器内的压力为0.1pa时，依次关闭第三截止阀、罗茨泵和旋片泵；

12、s3.依次开启第一截止阀、减压阀和加热元件，对高压置换介质储罐内的氮气加热到80℃后，对待试验容器内进行充气，待压力表显示待试验容器内压力达到0.1mpa时，依次关闭第一截止阀和减压阀，对待试验容器保压30min；

13、s4.再次打开第三截止阀，同时第一截止阀和第二截止阀处于关闭状态，开启旋片泵，待真空计显示数值达到500pa以下后打开罗茨泵，对待试验容器进行抽真空，待真空计显示待试验容器内的压力为0.1pa时，依次关闭第三截止阀、罗茨泵和旋片泵；

14、s5.依次开启第一截止阀、减压阀和加热元件对高压置换介质储罐内的氮气加热到80℃后，对待试验容器进行充气，待压力表显示待试验容器内压力达到0.1mpa时，依次关闭第一单向阀和减压阀，打开第二截止阀，然后开启含水率检测仪，检测待试验容器内的含水率：若含水率指标合格，则执行完毕；若含水率指标不合格，则重复进行s3和s4，直至待试验容器内的含水率合格为止。

15、本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

16、1、传统工艺路线是待试验容器的气密试验和氮气置换同步进行，然后再将容器(或气瓶)内部气体压力降至要求压力测定其内部含水量；相比于传统工艺路线，本发明的技术方案可以将待试验容器的气密试验、氮气置换和含水量测定同步进行；

17、2、传统工艺路线下待试验容器进行气密试验和氮气置换后，待试验容器内的含水率约在30～50ppm。本发明的技术方案，设置旋片泵和罗茨泵进一步增强了容器内部置换效果，并增加加热元件可以使气密试验和氮气置换后的待试验容器内的含水率降低至1ppm；

18、3、本发明的技术方案在降低待试验容器含水率的同时，还可降低待试验容器内部上附着的微观固体颗粒，提升待试验容器内表面的洁净度。

技术特征：

1.一种降低容器含水率的装置，其特征在于：包括高压置换介质储罐、加热元件、泵组件、真空测量元件、压力测量元件、含水率检测仪和多个安置工位，所述安置工位上用于安装待试验容器，所述高压置换介质储罐与所述加热元件之间通过第一管路连通，且所述第一管路上设置减压阀和第一截止阀，多个所述安置工位通过一个主管路和多个支管路并联连接，所述主管路与所述加热元件上远离所述高压置换介质储罐的一端通过第二管路连通，所述压力测量元件位于所述支管路与所述第二管路之间的所述主管路上，所述含水率检测仪通过第三管路与所述主管路连通，且所述第三管路的一端位于所述压力测量元件和所述支管路之间，所述第三管路上设有第二截止阀，所述泵组件安装于所述主管路上，并位于所述第二管路上远离所述安置工位的一侧，所述泵组件与所述第二管路之间的所述主管路上设有第三截止阀，所述真空测量元件位于所述第三截止阀与所述泵组件之间的所述主管路上。

2.根据权利要求1所述的降低容器含水率的装置，其特征在于：所述泵组件包括罗茨泵和旋片泵，所述罗茨泵位于所述旋片泵和所述真空测量元件之间。

3.根据权利要求1所述的降低容器含水率的装置，其特征在于：所述压力测量元件为压力表。

4.根据权利要求1所述的降低容器含水率的装置，其特征在于：所述真空测量元件为真空计。

5.根据权利要求1所述的降低容器含水率的装置，其特征在于：所述主管路、所述支管路、所述第一管路、所述第二管路和所述第三管路均为金属管路。

6.根据权利要求1所述的降低容器含水率的装置，其特征在于：所述安置工位为三个。

7.一种降低容器含水率的方法，其特征在于：使用权利要求1-6中任一项所述的降低容器含水率的装置，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种降低容器含水率的装置及方法，涉及容器预处理技术领域，高压置换介质储罐与加热元件通过第一管路连通，第一管路上设置减压阀和第一截止阀，多个安置工位通过一主管路和多个支管路并联连接，主管路与加热元件上远离高压置换介质储罐的一端通过第二管路连通，压力测量元件位于支管路与第二管路之间的主管路上，含水率检测仪通过第三管路与主管路连通，第三管路一端位于压力测量元件和支管路之间，第三管路上设有第二截止阀，泵组件位于第二管路上远离安置工位的一侧的主管路上，泵组件与第二管路之间的主管路上设有第三截止阀，真空测量元件位于第三截止阀与泵组件之间的主管路上。本发明能够将容器含水率控制在1ppm以下。技术研发人员：赵宝龙,鲁涛,潘冬受保护的技术使用者：中材科技（苏州）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13