一種改造閥門以提取不凝氣的方法
【專利摘要】本發明公開了一種改造閥門以提取不凝氣的方法，該方法包括以下步驟：通過改造空分不凝氣管道上的閥門，將閥門上游與下游隔絕，通過閥門本體將空分的不凝氣引出冷箱，以利于下一步的加工；改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入替代閥桿的管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路。該方法通過改造不凝氣管道閥門，只需要抽出閥門閥芯，改造閥桿閥芯從而引出不凝氣，不需要打開冷箱進行管路改造，不會對原有運行管路造成影響，從而極大地節省了改造費用(從幾百萬變為幾萬的改造費用)，對原有的運行可靠性不會有任何影響，從而在經濟上和運營上都是可行的方案。
【專利說明】
一種改造閥門以提取不凝氣的方法
技術領域
[0001]本發明涉及稀有氣體提取及化工深冷工程技術領域，具體涉及一種通過改造空分中不凝氣管道上的閥門以提取不凝氣的方法。
【背景技術】
[0002]氖氣、氦氣作為稀有氣體，極少量地分布于空氣之中，通常在空分生產時，因為其液化點遠遠低于空分冷箱中的運行溫度而無法被冷凝成液體，從而聚集在空分的主冷凝換熱器的氮通道中，如果不予排放則會影響主冷凝換熱器的正常工作。通常，如果在空分的原始設計中沒有考慮提取不凝氣作為氖氦粗原料氣時，氖氦氣體與少量的氫氣和氮氣作為不凝氣，通過不凝氣管道排入污氮管道，經過主換熱器復熱后放入大氣中。
[0003]如圖1所示，現有技術中的空分設備在空分生產中，由于空分主冷凝換熱器6的工作溫度在-180°C附近，其溫度不足以冷凝氖氦氫等一些液化溫度低于-180°C的氣體，所以在主冷凝換熱器頂部會主要由這些氣體形成不凝性氣體，在正常運行中需要及時排除不凝性氣體以保障主冷凝換熱器的正常運行。在沒有設計氖氦提取裝置的設備中，空分的不凝氣管路2、3之間一般會配置一臺手動減壓閥I用于將4?5公斤(表壓)左右的不凝氣導入到
0.1?0.5公斤(表壓)左右的污氮管線4中，經過換熱器8復熱后統一出冷箱9排空到大氣，以利于空分主冷凝換熱器的正常運行。圖1中還示出了空分上塔5和空分下塔7。
[0004]當空分建成后，如果需要提取不凝氣，則需要打開冷箱，移除珠光砂，重新接管改造，需要等待空分3年一次的大加溫，打開冷箱移除珠光砂需要耗費極其巨大的資金(幾百萬等級的改造費用)，同時因為改造動作大，后期不可控因素也相應增多，對后期安全可靠地生產運行有很大影響，所以通過開冷箱改造的方式得到不凝氣的方式在經濟上和運營上都不可行。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種通過改造空分中不凝氣管道上的閥門以提取不凝氣的方法，通過改造圖1中空分不凝氣管道上的手動閥門1(本領域通常簡稱手閥)，隔斷不凝氣管道上游2和不凝氣管道下游3，以隔斷空分中不凝氣排往污氮的通道，將不凝氣經由閥門伸出冷箱的低溫延伸段(閥體延長段或閥蓋延長段)直接引出冷箱，以進行下一步的加工。
[0006]對圖1中的手動閥門1(本領域通常簡稱為手閥)進行改造，將手閥的閥桿閥芯抽出后，對閥芯進行加工，改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路。
[0007]為實現上述目的，本發明主要提供兩種方法改造閥門以提取不凝氣的方法
[0008]方法I包括以下步驟:
[0009]A、通過改造空分不凝氣管道上的閥門，將閥門上游與下游隔絕；
[0010]B、改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入替代閥桿的管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路，并隔離不凝氣和污氮；
[0011]C、改造閥門填料，使其適用于低溫環境，隔離污氮到大氣的通路；
[0012]D、通過改造后的閥門將空分的不凝氣引出冷箱，提取出不凝氣。
[0013]方法2包括以下步驟:
[0014]A、改造閥門本體，封閉閥門通向下游的通路；
[0015]B、封閉下游管道；
[0016]C、去除閥桿閥芯，將閥門原閥蓋及閥門延伸段(閥蓋延伸段或者閥體延伸段)作為管道將不凝氣引出冷箱，形成通路，提取不凝氣。
[0017]本發明具有如下優點:本發明所述的改造閥門以提取不凝氣的方法與現有技術相比，通過改造不凝氣管道閥門，只需要抽出閥門閥芯，改造閥桿閥芯從而引出不凝氣，不需要打開冷箱進行管路改造，不會對原有運行管路造成影響，從而極大地節省了改造費用(從幾百萬變為幾萬的改造費用)，對原有的運行可靠性不會有任何影響，從而在經濟上和運營上都是可行的方案。
【附圖說明】
[0018]圖1是現有技術中的空分不凝氣合并入污氮氣的流程示意圖。
[0019]圖2是本發明第一實施例的改造閥門的結構示意圖。
[0020]圖3是本發明第二實施例的改造閥門的結構示意圖。
[0021]圖4是本發明第三實施例的改造閥門的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]以下實施例用于說明本發明，但不用來限制本發明的范圍。
[0023]為實現上述目的，本發明主要提供兩種方法改造閥門以提取不凝氣的方法
[0024]方法I包括以下步驟:
[0025]A、通過改造空分不凝氣管道上的閥門，將閥門上游與下游隔絕；
[0026]B、改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入替代閥桿的管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路，并隔離不凝氣和污氮；
[0027]C、改造閥門填料，使其適用于低溫環境，隔離污氮到大氣的通路；
[0028]D、通過改造后的閥門將空分的不凝氣引出冷箱，提取出不凝氣。
[0029]方法2包括以下步驟:
[0030]A、改造閥門本體，封閉閥門通向下游的通路；
[0031]B、封閉下游管道；
[0032]C、去除閥桿閥芯，將閥門原閥蓋及閥門延伸段(閥蓋延伸段或者閥體延伸段)作為管道將不凝氣引出冷箱，形成通路，提取不凝氣。
[0033]下面通過具體的實施例說明本發明所述的的改造閥門以提取不凝氣的方法的具體步驟。
[0034]第一實施例
[0035]如圖2所示，以一臺設計生產6萬標準立方氧氣的空分為例，其冷箱內裝有兩條不凝氣去往污氮的管線(包括上游管道12和下游管道13)，需要改造2只不凝氣管道上的手閥，在改造后，每小時約可以生產700至1400標準立方富含氖氦的不凝氣體，可用于裝瓶或者進一步純化。
[0036]上游管道12和下游管道13之間管線上的手閥采用了閥蓋延長型截止閥，置于冷箱中獨立的閥門隔箱14內，其結構如圖2所示，使用礦渣棉18用于絕熱，在冷箱外冷箱壁15的位置使用皮囊17覆蓋，上下游管道通過焊接連接。手閥包括閥體1、閥密封2、閥盤3、閥蓋墊片4、閥蓋5、螺栓6、閥桿8、密封填料9、壓緊螺母10、手輪11、螺栓16、皮囊17、礦渣棉18和墊環19，其中閥密封2和閥盤3構成閥芯。
[0037]步驟B中所述的改造閥桿和改造閥芯的具體步驟包括:在打開閥門隔箱14的皮囊17后，除去礦渣棉18，擰下閥蓋5上的螺栓6，將閥蓋打開，將閥體I和閥上部的閥密封2、閥盤
3、閥蓋墊片4、閥蓋5、螺栓6、閥桿8、密封填料9、壓緊螺母10以及手輪11分離，即可以看到閥芯(包括閥密封2和閥盤3)，取下手輪11，分離閥桿8與閥芯，在不破壞閥密封2的同時沿軸向向上打通閥盤3，在閥盤3上加工出通孔，同時用延長管7代替閥桿8，使延長管7對準閥盤上的通孔，將延長管7焊接在閥盤上，將該延長管7引出閥門本體。
[0038]步驟C中所述的隔離不凝氣與污氮的具體步驟包括:在閥盤3與閥蓋5之間安裝上彈簧，一方面提供足夠的下壓力保證在空分運行時閥芯兩側的壓力差(約0.5MPa)不能頂開閥芯，從而密封了上游管道12中的不凝氣和下游管道13中的污氮氣，另一方面，在低溫下避免了管道收縮導致的密封失敗。
[0039]步驟D中所述的改造閥門填料的具體步驟包括:在去除閥門手輪11以后，將閥門的密封填料9改為PCFTE材料(聚三氟氯乙烯)，然后將閥門復原，抒緊閥蓋上的螺栓，將用于替代閥桿的管道焊接連接好下游管道，回填礦渣棉并蓋上皮囊，這就完成了整個閥門的改造過程。
[0040]空分運行時，閥門上游的不凝氣通過改造后的閥芯引入原閥桿位置的管道，從而引出冷箱。
[0041 ] 第二實施例
[0042]如圖3所示，以一臺每小時氧生產能力為8萬標準立方的空分為例，采用了多層主冷，裝有8根不凝氣管道(即設有8個閥門)將2700標準立方不凝氣放空到污氮氣中然后放空到大氣中，通過改造這8個閥門，將不凝氣通過改造后的閥門引出冷箱，以進一步的進行裝瓶或者純化的工作。
[0043]其中手閥采用了閥體延長型截止閥，如圖3所示，直接安裝在冷箱19內，其閥蓋3在冷箱外，上下游管道通過焊接連接。改造時，直接擰下閥蓋螺栓就可打開閥蓋，取出閥桿閥芯進行改造。
[0044]如圖3所示，手閥包括格蘭頭(壓蓋法蘭)1、上導桿2、閥蓋3、螺栓螺母4、閥蓋法蘭
5、閥蓋墊片6、閥芯密封7、閥芯8、閥座9、閥座墊片1、進口管道11、格蘭頭螺母螺栓12、密封填料13、填料間隔14、防擠出間隔15、下導桿16、閥體17和出口管道18。
[0045]改造時，按閥芯8的形狀制作加工含軸向通孔的閥芯，按閥桿131的形狀加工管道，將加工的管道與改造后的閥芯焊接連接，在管道中上部合適的位置焊接一圈突出盤，用于固定彈簧;將彈簧安裝在閥蓋3和突出盤之間，用于提供足夠的下壓力以保證當空分運行時閥芯兩邊的壓力差(約0.5MPaA)不能頂開閥門，從而密封了上游管道11中的不凝氣和下游管道18中的污氮氣，另一方面，在低溫下彌補了管道收縮導致的密封失敗;最后，如果閥門密封填料不適合低溫的，需改成PCFTE(聚三氟氯乙烯)的填料。在復原閥門后將用于替代閥桿的管道焊接連接下游管道即完成了改造。
[0046]空分運行時，閥門上游的不凝氣通過改造后的閥芯引入原閥桿位置的管道，從而引出冷箱。
[0047]第三實施例
[0048]如圖4所示，以一臺每小時生產40000標準立方氧氣的空分為例，安裝有單層主冷，裝有2根不凝氣管道(即設有2個閥門)將約400標準立方不凝氣放空到污氮氣中然后放空到大氣中，通過改造這2個閥門，將不凝氣通過改造后的閥門引出冷箱21，以進一步的進行裝瓶或者純化的工作。
[0049]其中手閥采用了閥蓋延長型閘閥，置于冷箱中獨立的閥門隔箱23內，其結構如圖4所示，手閥包括鎖緊螺母1、銘牌2、手輪3、螺桿螺母4、軸承環5、壓緊螺栓6、填料壓蓋7、螺栓支架8、填料9、閥蓋上部1、閥桿11、閥蓋延長桿12、閥蓋螺栓13、閥蓋下部14、整體楔形閥閘15、閥體16、下游管道連接螺母17、下游管道18、閥座19、皮囊20、礦渣棉22、隔箱23、上游管道24和上游管道連接螺母25。使用礦渣棉22用于絕熱，在冷箱外使用皮囊20覆蓋，上下游管道通過螺紋三件套連接，使用下游管道連接螺母17和上游管道連接螺母25壓緊。
[0050]改造時，打開閥門隔箱的皮囊后，除去礦渣棉，擰開下游管道連接螺母17和上游管道連接螺母25即可將整個閥門取出，截短下游管道18后將下游管道用封頭焊死，使用封頭封閉閥門去往下游管道的螺紋接口，拆除整體楔形閥閘15、閥桿11、填料9、螺栓支架8、填料壓蓋7、壓緊螺栓6、軸承環5、螺桿螺母4、手輪3、銘牌2和鎖緊螺母I，通過原閥門上游管道連接螺母25和連接三件套將閥門與閥門上游重新連接，再在閥蓋上部10焊上連接下游的管線，填回礦渣棉，蓋好皮囊，即完成了改造。
[0051]空分運行時，閥門上游的不凝氣通過改造后的閥門引入原閥蓋延長段，將閥蓋延長段作為管道從而引出冷箱。
[0052]雖然，上文中已經用一般性說明及具體實施例對本發明作了詳盡的描述，但在本發明基礎上，可以對之作一些修改或改進，這對本領域技術人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發明精神的基礎上所做的這些修改或改進，均屬于本發明要求保護的范圍。
【主權項】
1.一種改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，通過改造空分不凝氣管道上的閥門，隔斷不凝氣管道的上游和下游，以隔斷空分中不凝氣排往污氮的通道，將不凝氣經由閥門伸出冷箱的低溫延伸段直接引出冷箱，以進行下一步的加工。2.如權利要求1所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于改造閥門的方法包括以下步驟: A、通過改造空分不凝氣管道上的閥門，將閥門上游與下游隔絕； B、改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入替代閥桿的管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路，并隔離不凝氣和污氮； C、改造閥門填料，使其適用于低溫環境，隔離污氮到大氣的通路； D、通過改造后的閥門將空分的不凝氣引出冷箱，提取出不凝氣。3.如權利要求2所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于改造閥桿，以管道替代閥桿，通過改造閥芯將不凝氣引入替代閥桿的管道，通過被改造的閥芯和替代閥桿的管道將不凝氣經閥門低溫延伸段引出冷箱，形成通路。4.如權利要求2所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，用于替代閥桿的管道與改造后的閥芯形成的通路用于隔離不凝氣與污氮。5.如權利要求2所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，還包括改造閥門填料，隔離污氮到大氣的通路。6.如權利要求1所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，改造閥門的方法包括以下步驟: A、改造閥門本體，封閉閥門通向不凝氣下游管道的通路； B、封閉不凝氣下游管道； C、去除閥桿閥芯，將閥門原閥蓋及閥門延伸段作為管道將不凝氣引出冷箱，形成通路，提取不凝氣;所述的閥門延伸段包括閥蓋延伸段或者閥體延伸段。7.如權利要求6所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于改造改造閥門本體，封閉閥門通向不凝氣下游管道，以隔斷不凝氣去往污氮的通路。8.如權利要求6所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，封閉不凝氣下游管道用于隔斷污氮通往大氣的通路。9.如權利要求6所述的改造閥門以提取不凝氣的方法，其特征在于，將閥門原閥蓋和閥門延伸段作為管道將不凝氣引出冷箱，所述的閥門延伸段包括閥蓋延伸段或者閥體延伸段。
【文檔編號】F16K1/36GK106090243SQ201610580950
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年7月20日 公開號201610580950.5, CN 106090243 A, CN 106090243A, CN 201610580950, CN-A-106090243, CN106090243 A, CN106090243A, CN201610580950, CN201610580950.5
【發明人】李琦
【申請人】李琦