專利名稱：火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種火炬系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，尤其是一種用于火炬系統(tǒng)的水封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
火炬系統(tǒng)是石油化工生產(chǎn)企業(yè)必不可少的安全排放燃燒設(shè)施，用來處理生 產(chǎn)裝置事故狀態(tài)下排放的可燃氣體，同時也需要處理正常生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的無 法利用但必須排出的可燃氣體。
為了保證安全運行，火炬系統(tǒng)需要考慮可靠的防回火安全措施。現(xiàn)有技術(shù) 中，比較典型的是慮以下三種方案
方案一閥門自動控制防回火。如圖1所示，在火炬氣排放管道上安裝閥 門2，根據(jù)火炬氣1排放的流量或壓力信號實現(xiàn)自動控制。在沒有火炬氣1排 放時關(guān)閉閥門2，從而阻止空氣倒流。采用閥門控制簡單、方便，但是如果控 制系統(tǒng)發(fā)生故障閥門2就會無法開啟，造成火炬氣l不能排放，影響裝置正常 生產(chǎn)。因此，采用閥門控制不可靠。
方案二固定水封防回火。如圖2所示，在火炬氣排放管道上設(shè)置水封罐， 通過一定高度的水封5防止空氣倒流到火炬氣管網(wǎng)中。這是一種簡單易行、可 靠性高的防回火方式，在火炬系統(tǒng)中得到了廣泛運用。但是，水封5增加了火 炬氣的排放阻力，而且在火炬氣突破水封時會夾帶大量水分，不利于火炬氣完
全燃燒。因此，設(shè)計人員希望在火炬氣大量排放時能夠撤除水封5，便于火炬
氣順利排放。
而且，隨著節(jié)能、環(huán)保要求不斷提高，如圖2所示，通常在水封罐前引出 支管3送往氣柜，回收正常生產(chǎn)過程中的小量排放氣。這時，要求水封罐內(nèi)具 備足夠的水封高度5，阻止火炬氣突破水封，讓火炬氣盡量多地進入氣體回收 系統(tǒng)。而且，提高儲氣壓力是氣柜技術(shù)的發(fā)展趨勢，這要求火炬系統(tǒng)設(shè)置更高
的水封5。由于增大了水封高度5，如果沒有可靠的撤除手段，在火炬氣大量
排放時就會形成安全隱患。
方案三水封和閥門聯(lián)合控制。專利200420079150.8的一種"火炬氣回收 排放自動控制水封閥組"中，如圖2所示，設(shè)計人員為水封罐增加控制閥門6。 當火炬氣小量排放時，通過足夠高的水封高度5保證火炬氣回收；當火炬氣大 量排放時，由火炬氣進氣管道上的壓力變送器信號自動控制打開閥門6，將水 泄放到水封罐另一側(cè)，降低水封高度。雖然該設(shè)計考慮了撤除水封5的措施， 但是采用閥門6控制顯然具備以下缺點
1、 閥門控制不及時。閥門開啟需要一定時間，而且大量的水通過閥門流 出也需要一定時間，因此，采用閥門控制不能及時撤除水封。
2、 采用閥門控制不可靠。當儀表風系統(tǒng)、閥門本身、或控制系統(tǒng)出現(xiàn)故 障時，閥門不能正常開啟。
3、 采用閥門控制增加了控制系統(tǒng)投資。
可以看出，方案三綜合了方案一和方案二的設(shè)計思想，考慮了大量排放時 撤除水封的措施。但是，方案三同樣具有方案一的固有缺點，即采用閥門控制 不可靠。尤其需要指出，按照方案三的設(shè)計思想，需要在小量排放時維持更高 位的水封以便火炬氣回收，但是當大量排放時如果閥門控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障不能 及時開啟，則會導(dǎo)致更大的安全事故。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)各種方案存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是設(shè)計一種火炬系 統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，既能夠在小量排放時維持高位水封，防止回火，利于火炬氣回 收；同時在大量排放時可以自動撤除水封，而且水封的撤除完全不需要依賴閥 門控制，以達到本質(zhì)安全的目的。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種火炬系統(tǒng)用水 封結(jié)構(gòu)，包括水封罐，具有一入口及一出口；水封槽，設(shè)于該水封罐內(nèi)以容 納水封，該水封槽具有與該水封罐相通的開口；以及火炬氣入口管，經(jīng)由該入 口插入至該水封槽的水封內(nèi)，其中火炬氣大量排放時的壓力可將水封槽中的水 經(jīng)該開口推至該水封罐。
在上述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)中，該水封槽的當量流通面積是火炬氣進口 管的1 3倍。
在上述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)中，還包括一水封管道，連接該水封罐底部 以導(dǎo)出被推至該水封罐的積水。
在上述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)中，該水封槽的開口位于該水封槽頂部。 在上述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)中，該水封罐為立式的圓柱結(jié)構(gòu)。 在上述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)中，該水封罐為臥式的圓柱結(jié)構(gòu)。 本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，可同時具有如下顯 著優(yōu)點在小量排放時可以維持高位水封，能夠適應(yīng)火炬氣回收氣柜儲氣壓力 不斷提高的要求；而水封撤除可以利用火炬氣自身的壓力實現(xiàn)，從本質(zhì)上保證 水封可以順利撤除；并且整個撤除過程不需要依靠任何自動化儀表設(shè)備即可實 現(xiàn)，簡單易行；再者，水封撤除迅速及時，能夠適應(yīng)石化企業(yè)事故工況火炬氣 排放的要求。


為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對本發(fā) 明的具體實施方式
作詳細說明，其中
圖1是采用閥門控制防回火的方案。 圖2是采用水封和閥門聯(lián)合控制防回火的方案。 圖3是本發(fā)明一實施例的水封結(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是本發(fā)明另一實施例的水封結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
請參照圖3所示，根據(jù)本發(fā)明一實施例的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)10，包括一 水封罐11、 一水封槽12以及一火炬氣入口管13。在本實施例中，水封罐11 例如是呈臥置的圓柱形結(jié)構(gòu)，水封罐具有一入口 lla及一出口 llb。其中入口 lla用以插入火炬氣入口管13，火炬氣入口管13中流通火炬氣14。水封槽12 設(shè)于水封罐ll內(nèi)，舉例來說，設(shè)在水封罐的底部。水封槽12中容納水封15。 在本發(fā)明的實施例中，水封15的高度根據(jù)需要的壓力而定，在此不作任何限制。水封槽12還具有與水封罐11相通的開口 12a，在圖3所示例子中，開口 12a位于水封槽12的頂部，但這并非作為限制。開口還可設(shè)于水封槽12的側(cè) 面，只要能夠使水封槽12保持水封所需的容量。
火炬氣入口管13在水封罐11內(nèi)插入至水封槽的水封15內(nèi)。在小排量時， 火炬氣14通過水封15后進入水封罐11內(nèi)，然后經(jīng)出口llb排出，以便被燃 燒；而當火炬氣14大量排放時，依靠火炬氣自身壓力，可將水封槽12中的水 經(jīng)開口 12a推出水封槽12外，從而自動撤除水封槽12中的水封15。而推出水 封槽12外的水會積累在水封罐11的底部，如圖3所示。
在優(yōu)化的實施例中，水封槽12的當量流通面積是火炬氣進口管13的1 3倍。
另外，還可以通過增設(shè)的水封管道17將水封罐底部的積水順利排出。 圖4所示為本發(fā)明的另一實施例中，在該實施例中，與前一實施例相同的 標號表示相同的部件，其不同之處在于，本實施例中的水封罐21為立式的圓 柱結(jié)構(gòu)，因而具有更小的空間?；鹁鏆馊肟诠?3則從側(cè)面的入口插入水封罐 21中的水封槽12內(nèi)。本實施例的水封結(jié)構(gòu)的工作原理與前一實施例類似，在 此不再贅述。
綜上所述，本發(fā)明的新型水封結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可達到的有益效果是
1、 小量排放時可以維持高位水封，能夠適應(yīng)火炬氣回收氣柜儲氣壓力不 斷提高的要求；
2、 水封撤除利用火炬氣自身的壓力實現(xiàn)，從本質(zhì)上保證水封可以順利撤
除；
3、 水封撤除方法簡單易行，整個撤除過程不需要依靠任何自動化儀表設(shè) 備即可實現(xiàn)；
4、 水封撤除迅速及時，能夠適應(yīng)石化企業(yè)事故工況火炬氣排放的要求。 雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本
領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當可作些許的修改和完善， 因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書所界定的為準。
權(quán)利要求
1.一種火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，包括水封罐，具有一入口及一出口；水封槽，設(shè)于該水封罐內(nèi)以容納水封，該水封槽具有與該水封罐相通的開口；火炬氣入口管，經(jīng)由該入口插入至該水封槽的水封內(nèi)，其中火炬氣大量排放時的壓力可將水封槽中的水經(jīng)該開口推至該水封罐。
2. 如權(quán)利要求1所述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，其特征在于，該水封槽的 當量流通面積是火炬氣進口管的1 3倍。
3. 如權(quán)利要求1所述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，其特征在于，還包括一水 封管道，連接該水封罐底部以導(dǎo)出被推至該水封罐的積水。
4. 如權(quán)利要求1所述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，其特征在于，該水封槽的 開口位于該水封槽頂部。
5. 如權(quán)利要求1所述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，其特征在于，該水封罐為 立式的圓柱結(jié)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求1所述的火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，其特征在于，該水封罐為 臥式的圓柱結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種火炬系統(tǒng)用水封結(jié)構(gòu)，包括水封罐，具有一入口及一出口；水封槽，設(shè)于該水封罐內(nèi)以容納水封，該水封槽具有與該水封罐相通的開口；以及火炬氣入口管，經(jīng)由該入口插入至該水封槽的水封內(nèi)，其中火炬氣大量排放時的壓力可將水封槽中的水經(jīng)該開口推至該水封罐。本發(fā)明通過特殊設(shè)計的水封罐內(nèi)部結(jié)構(gòu)，不需要設(shè)置閥門控制系統(tǒng)，既可在小量排放時維持足夠水封高度，阻止空氣倒流，利于氣體回收，又可在大量排放時自動撤除水封，避免采用閥門控制水封的各種缺點，實現(xiàn)本質(zhì)安全。
文檔編號F23D14/38GK101338897SQ20081004159
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月12日
發(fā)明者侯守坤, 劉世俊, 奚文杰, 張世程, 楓 曹 申請人:中國船舶重工集團公司第七一一研究所