可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氨分解制氫因其工藝簡單、原料易得且裝置運(yùn)行經(jīng)濟(jì)可靠，所以在氫氣制取領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。氨分解制氫的工藝流程配置主要包括，液氨儲存及凈化裝置，氨分解爐及氫氣純化裝置等。在整個系統(tǒng)中，氫氣純化裝置的作用是將氨分解爐生產(chǎn)的含有大量殘氨的氫氣凈化，吸附其中未分解的氨從而將殘氨含量很低的氫氣供應(yīng)到后續(xù)工段。氨氣凈化裝置采用雙套分子篩吸附系統(tǒng)，每套吸附系統(tǒng)內(nèi)有兩只吸附桶，一只處于吸附使用狀態(tài)，另外一只則處于再生狀態(tài)，兩只吸附桶交替吸附、再生。
[0003]在整個氨分解制氫系統(tǒng)中，純化裝置內(nèi)吸附桶需要經(jīng)常完成吸附于再生狀態(tài)的轉(zhuǎn)變，閥門也需要頻繁進(jìn)行開關(guān)，這對裝置的穩(wěn)定性與可靠性存在極大的風(fēng)險。當(dāng)閥門在切換中出現(xiàn)故障就要被迫手動切換另外一套吸附系統(tǒng)，這就會造成產(chǎn)品氫氣一段時間內(nèi)無法供應(yīng)，從而引起氫氣中斷。而在目前的氫氣防中斷供應(yīng)解決方案中，普遍采用氫氣格作為后備系統(tǒng)，當(dāng)裝置出現(xiàn)故障時，氫氣格柵內(nèi)氫氣供應(yīng)用氣。這樣的備用方案明顯存在巨大的浪費(fèi)和不安全因素:首先是氫氣作為易燃易爆氣體，采用氫氣格柵儲存存在氨氣泄露、爆炸風(fēng)險；其次，氫氣本身的密度較輕的特點(diǎn)決定了氣態(tài)氫氣的儲存效率不高，相應(yīng)的儲存器皿也需要很高的工作壓力，相應(yīng)的投資也較大；再次，利用氫氣格柵供應(yīng)氫氣的成本很高，且受限于格柵的存儲量有限，供應(yīng)時間也相對較短；
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高效、經(jīng)濟(jì)的的可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置。
[0005]為實現(xiàn)以上目的，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
[0006]可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，包括:第一純化桶和第二純化桶；所述的第一純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第一切斷閥，出口管路上設(shè)有第一止回閥；所述的第二純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第二切斷閥，出口管路上設(shè)有第二止回閥；所述的第一純化桶的出口管路和第二純化桶的出口管路均與氫氣供應(yīng)管道連通，正常使用時，第一切斷閥開啟，第二切斷閥關(guān)閉，第一純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣；當(dāng)?shù)谝患兓鞍l(fā)生故障時，第二切斷閥開啟，第一切斷閥關(guān)閉，第二純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣。
[0007]在上述的可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置中，所述的第一純化桶為正常使用純化系統(tǒng)，所述的第二純化桶為備用純化系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝患兓鞍l(fā)生故障，第二純化桶啟用后，第二純化桶為正常使用純化系統(tǒng)，維修后的第一純化桶為備用純化系統(tǒng)。
[0008]在上述的可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置中，所述的第一切斷閥和第二切斷閥均采用PLC控制，所述的PLC根據(jù)氫氣供應(yīng)管道內(nèi)氣體流量及壓力控制第一切斷閥和第二切斷閥的開啟和關(guān)閉。
[0009]本實用新型切換過程通過現(xiàn)場PLC自動檢測、判斷故障狀態(tài)，自動完成故障切換，真正實現(xiàn)了兩套系統(tǒng)的完全熱備用，提高了氫氣純化系統(tǒng)的可靠性、穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中標(biāo)號說明:
[0012]1、第一純化桶；2、第二純化桶；3、第一切斷閥；4、第二切斷閥；5、第一止回閥；6、
第二止回閥；7、氫氣供應(yīng)管道。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0014]如圖1所示，可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，包括:第一純化桶I和第二純化桶2 ;所述的第一純化桶I進(jìn)口管路上設(shè)有第一切斷閥3，出口管路上設(shè)有第一止回閥5 ;所述的第二純化桶2進(jìn)口管路上設(shè)有第二切斷閥4，出口管路上設(shè)有第二止回閥6 ;所述的第一純化桶I的出口管路和第二純化桶2的出口管路均與氫氣供應(yīng)管道7連通，正常使用時，第一切斷閥3開啟，第二切斷閥4關(guān)閉，第一純化桶I向氫氣供應(yīng)管道7供應(yīng)氫氣；當(dāng)?shù)谝患兓癐發(fā)生故障時，第二切斷閥4開啟，第一切斷閥3關(guān)閉，第二純化桶2向氫氣供應(yīng)管道7供應(yīng)氫氣。
[0015]本實用新型目的在于提供一種穩(wěn)定、可靠的氫氣純化設(shè)備，防止氫氣供應(yīng)中斷，詳細(xì)技術(shù)方案如下:
[0016]本實施例中，整個氫氣純化系統(tǒng)流程整體上分為兩個子系統(tǒng)，即:正常使用純化系統(tǒng)和自動備用純化系統(tǒng)。正常使用純化系統(tǒng)是將純化桶投入使用，吸附氫氣中雜質(zhì)；自動備用純化系統(tǒng)用于當(dāng)投入使用的純化系統(tǒng)出現(xiàn)故障造成氫氣供應(yīng)可能中斷時，自動快速、平穩(wěn)地完成純化系統(tǒng)的切換，通過將備用純化系統(tǒng)投入使用保證供氣，同時將出現(xiàn)故障的純化系統(tǒng)切除供應(yīng)系統(tǒng)，待系統(tǒng)內(nèi)故障消除后再將該系統(tǒng)投入到備用狀態(tài)。
[0017]正常使用純化系統(tǒng)是在第一純化桶I的進(jìn)出口管路分別增加第一切斷閥3、第一止回閥5。第一純化桶I正常使用時，第一切斷閥3打開，氣體正常通過第一純化桶1，然后通過第一止回閥5進(jìn)入氫氣供應(yīng)管道7供應(yīng)后續(xù)工段。
[0018]自動備用純化系統(tǒng)是在第二純化桶2的進(jìn)出口管路分別增加第二切斷閥4、第二止回閥6。第二純化桶2在備用狀態(tài)時，第二切斷閥4處于關(guān)閉狀態(tài)，氫氣無法進(jìn)入第二純化桶2。出口由于有第二止回閥6，純凈的氫氣無法進(jìn)入第二純化桶2，通過第二切斷閥4和第二止回閥6實現(xiàn)了自動備用純化系統(tǒng)與正常使用純化系統(tǒng)的隔離。
[0019]當(dāng)?shù)谝患兓癐出現(xiàn)故障時，通過第一純化桶I的氫氣量減少，氫氣供應(yīng)管道7上氣體流量及壓力會相應(yīng)降低。通過再次設(shè)置的流量與壓力監(jiān)測點(diǎn)來檢測氫氣供應(yīng)的狀態(tài)，當(dāng)出現(xiàn)氫氣流量和壓力均下降時現(xiàn)場PLC即判斷第一純化桶I出現(xiàn)故障，PLC則給出切換純化桶的命令，通過具體的閥門動作來完成純化系統(tǒng)的切換。
[0020]當(dāng)?shù)谝患兓癐出現(xiàn)故障觸發(fā)純化系統(tǒng)自動切換時，PLC輸出打開第二切斷閥4命令，將第一切斷閥3關(guān)閉；同時，將第二純化桶2投入“自動”、“運(yùn)行”狀態(tài)，將第一純化桶I投入到“手動”、“停止”狀態(tài)，完成系統(tǒng)的切換。
[0021]吸附系統(tǒng)切換完成后，第二純化桶2將投入使用狀態(tài)，繼續(xù)供應(yīng)氫氣；第一純化桶I則可在離線狀態(tài)來處理出現(xiàn)故障，當(dāng)故障完全消除后，再將第一純化桶I來投入到備用狀態(tài)，至此第一純化桶I和第二純化桶2完全實現(xiàn)功能的無擾切換。
[0022]本實用新型針對裝置的目前配備狀態(tài)，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，通過對現(xiàn)有純化系統(tǒng)增加少量的閥門及相應(yīng)的自動控制程序，實現(xiàn)了裝置在線備用，在一組純化器出現(xiàn)故障時能自動完成切換，備用純化系統(tǒng)自動切入使用狀態(tài)，保證裝置正常供氣。
[0023]本實用新型通過流程的優(yōu)化和控制的完善，利用較小的投資，解決了氫氣供應(yīng)中斷的難題，保證了裝置供氣的穩(wěn)定性，同時也避免了氫氣備用系統(tǒng)的投資浪費(fèi)，充分體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
[0024]本實用新型中的實施例僅用于對本實用新型進(jìn)行說明，并不構(gòu)成對權(quán)利要求范圍的限制，本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員可以想到的其他實質(zhì)上等同的替代，均在本實用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，其特征在于，包括：第一純化桶和第二純化桶；所述的第一純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第一切斷閥，出口管路上設(shè)有第一止回閥；所述的第二純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第二切斷閥，出口管路上設(shè)有第二止回閥；所述的第一純化桶的出口管路和第二純化桶的出口管路均與氫氣供應(yīng)管道連通，正常使用時，第一切斷閥開啟，第二切斷閥關(guān)閉，第一純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣；當(dāng)?shù)谝患兓鞍l(fā)生故障時，第二切斷閥開啟，第一切斷閥關(guān)閉，第二純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，其特征在于：所述的第一純化桶為正常使用純化系統(tǒng)，所述的第二純化桶為備用純化系統(tǒng)，當(dāng)?shù)谝患兓鞍l(fā)生故障，第二純化桶啟用后，第二純化桶為正常使用純化系統(tǒng)，維修后的第一純化桶為備用純化系統(tǒng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，其特征在于：所述的第一切斷閥和第二切斷閥均采用PLC控制，所述的PLC根據(jù)氫氣供應(yīng)管道內(nèi)氣體流量及壓力控制第一切斷閥和第二切斷閥的開啟和關(guān)閉。
【專利摘要】本實用新型公開了一種可防止氫氣供應(yīng)中斷的氫氣供應(yīng)裝置，包括：第一純化桶和第二純化桶；第一純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第一切斷閥，出口管路上設(shè)有第一止回閥；第二純化桶進(jìn)口管路上設(shè)有第二切斷閥，出口管路上設(shè)有第二止回閥；第一純化桶的出口管路和第二純化桶的出口管路均與氫氣供應(yīng)管道連通，正常使用時，第一切斷閥開啟，第二切斷閥關(guān)閉，第一純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣；當(dāng)?shù)谝患兓鞍l(fā)生故障時，第二切斷閥開啟，第一切斷閥關(guān)閉，第二純化桶向氫氣供應(yīng)管道供應(yīng)氫氣。本實用新型通過流程的優(yōu)化和控制的完善，利用較小的投資，解決了氫氣供應(yīng)中斷的難題，保證了裝置供氣的穩(wěn)定性，充分體現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢。
【IPC分類】C01B3/50
【公開號】CN204778813
【申請?zhí)枴緾N201520483824
【發(fā)明人】張宏林, 任小強(qiáng), 王國會
【申請人】上海加力氣體有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月6日