醇沉罐氮封閥控制系統設計方案

【資料簡介】

一、醇沉罐氮封閥控制系統設計方案設備用途:
醇沉罐適用于制藥、食品、保健品、化工等行業，主要用于中藥材提取后濃縮液進行固體或液體分層沉淀的操作，屬于沉降式固液分離設備的一種，設備材料采用304或316L不銹鋼制作，具有良好的耐腐蝕性能，符合GMP質量標準。  

從氮封閥的用途上來看，其本質上的作用還在于和外界物料的隔離，在工作過程中在當儲罐頁面下降時候內部的壓力會隨之降低，這時候就會像罐體內部補充氮氣，在當儲罐頁面上升增壓的時候就會停止氮氣的補充，與此同時在被加壓后的氮氣還會適當的從呼吸閥中排出來對儲罐內的壓力來進行調整，來確保儲罐的安全隔絕外部的氧氣。此外在對氮氣使用中也應該聽取廠家和熟知相關安全操作的必須，在受限的空間作業時候必須按照相關規定來進行操作，對氮氣系統中的管線、儲罐以及氮氣的提取點等都應該統一、規范具有統一的安全標識以及警告語提示。在工業使用中對該閥門的應用建議不同廠家還需要根據自身不同的使用環境和需求上來針對使用，在選購、安裝以及調試前也應該咨詢專業人士來進行，尤其在安裝和使用過程中尤其還要注意氮氣的使用安全以及閥門的后期維護。
    氮封閥作為一種管道控制閥門產品來說在原理上也屬于一種精確的毫巴級調壓閥，從國內和國外生產的氮封閥的膜片對比其一般膜片越大出口壓力實現的穩壓值也會相對小一些，通常氮封閥都有泄漏管以及控制管，一個控制其靈敏地一個是預防膜片出現問題口介質泄漏的問題，在近些年來隨著工業科學技術的不斷進步以及行業成熟完善氮封閥內部結構也有著不同的變化以得到更好的使用性能和效果。

  氮封系統是基于壓力的氣封工藝，可確保儲罐頂部空間處于惰性氣體保護與微正壓控制之下。氮封裝置（氮封閥）常規情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當罐內壓力升高超過設定值時，供氮閥關閉，泄氮閥打開，將罐內多余壓力快速泄放。在儲罐內壓力降低時，泄氮閥處于關閉狀態，供氮閥打開，向罐內注入氮氣并保證儲罐處于微正壓的狀態。供氮閥氮氣源壓力保持在0.2~0.8MPa之間的一個固定值，現場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一臺自力式調壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。

醇沉罐氮封閥控制系統設計方案背景技術：
2.氮封控制系統由供氮閥、泄氮閥、呼吸閥等組成，其主要用于保持容器頂部保護氣（一般為氮氣）的壓力恒定，以避免容器內物料與空氣直接接觸，防止物料揮發，被氧化，以及容器的安全。氮封裝置無需外界能源，能在無電、無氣的場合工作；
3.傳統的氮封系統壓力顯示大部分采用個遠傳壓力表，儲罐一般均采用均自力式調節閥進行壓力控制，補充氮氣跟不上會導致儲罐壓力偏低，呼吸閥吸氣導致空氣進入儲罐，排氣不及時易導致呼吸閥排氣，而經常采用呼吸閥調節氣壓會導致其使用壽命變短，需要經常更換，如果更換不及時就會出現鼓罐事故，因此本實用新型提出一種甲醇儲罐氮封的控制系統以解決現有技術中存在的問題。

（一）醇沉罐氮封閥控制系統設計方案裝置構造及工藝流程
如圖2所示，該微正壓氮氣保護裝置包 括以下主要部件：①封閉式外殼；②氮氣儲 罐；③事故風機；④電磁閥XV-01～02；⑤ 減壓閥PCV-01；⑥氮封閥PCV-02～03； ⑦安全閥PSV-01；⑧氧含量檢測儀GSA- 01；⑨壓力檢測儀（控制室安裝）；⑩壓力 表（現場安裝）； 球閥； 止回閥。
該微正壓氮氣保護裝置將各部件集成于 封閉式外殼內。封閉殼體與事故風機相連， 并由管道引至室外安全區域。0.7MPa（G） 的高壓氮氣進入封閉殼體氮氣儲罐后，經 減壓閥PCV-01減壓至400KPa（G），分 為兩支路，再分別經氮封閥PCV-02 和氮 封閥PCV-03減壓至8KPa（G）和20KPa （G），減壓后兩支路合并至下游各氮封氣 使用點。氮氣儲罐出口管道和兩支路上分別 設置放空管道，放空管道合并后排放至室外 安全區域。
當氮封氣使用點容器出料時，容器內液 位下降導致氣相空間壓力降低，或是因容器 受冷使氣相空間體積收縮導致氣相空間壓力 降低，當氮封管道系統壓力低于設定值時， 氮封閥PCV-02自動開啟工作，向使用容器 補充氮氣，待系統壓力增加至設定值時，氮 封閥PCV-02自動關閉；當氮封系統管道末 端壓力低于設定值時，聯鎖開啟電磁閥XV- 02，氮封閥PCV-03自動開啟工作，向系統 中快速補充氮氣；待系統末端壓力增加至設 定值時，聯鎖關閉電磁閥XV-02。本模塊將 氮氣高壓部分置于密閉殼體中，當檢測氮氣 濃度超標時，聯鎖啟動事故排風機，關閉高 壓氮氣入口電磁閥XV-01，將聲光報警信號 傳遞至控制室進行檢查并消除警報。

醇沉罐氮封閥控制系統設計方案工作原理

供氮裝置（見圖1），將設在罐頂的取壓點的介質經導壓管引入檢測機構(7)，介質在檢測元件上產生一個作用力與與彈簧(8)、預緊力相平衡。當罐內壓力降低至低于供氮裝置壓力設定點時，平衡破壞，使指揮器閥芯(6)，打開，使閥前氣體經減壓閥(5)，節流閥(4)、進入主閥執行機構(3)上、下膜室，打開主閥閥芯(2)，向罐內充注氮氣；當罐內壓力升至供氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力，關閉指揮器閥芯(6)、由于主閥執行機構中的彈簧作用，關閉主閥，停止供氮。

泄氮裝置（見圖2），該裝置采用內反饋結構，介質直接經閥蓋進入檢測機構(2)，介質在檢測元件上產生一個作用力與預設彈簧(3)預緊力相平衡。當罐內壓力升高至高于泄氮裝置壓力設定點時，平衡被破壞，使閥芯(1)上移，打開閥門，向外界泄放氮氣；當罐內壓力降至泄氮裝置壓力設定點，由于預設彈簧力作用，關閉閥門。

四、醇沉罐氮封閥控制系統設計方案 技術參數和性能

閥體

公稱通徑		DN25、32、40、50、65、80、100mm
公稱壓力		PN1.0M Pa JB/T79.1-94、79.2-94等
法蘭標準
閥體材料		鑄鐵（HT200）、鑄鋼（ZG230-450）、鑄不銹鋼（ZG 1Cr18Ni9Ti、ZG1Cr18Ni12Mo2Ti）
閥芯材料	硬密封	不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti） 不銹鋼鑲嵌橡膠圈
	軟密封
閥桿材料		不銹鋼（1Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti）
流量特性		-
使用溫度

執行器

壓力設定范圍(KPa)	0.4～0.5 5～10 9～14 13～19 18～24 22～28 27～33 36～44 42～51 49～58 56～66
膜蓋材料	A3、A4鋼板涂四氟乙烯
膜片材料	丁晴橡膠、乙炳橡膠、氟橡膠、耐油橡膠

性能

設定值偏差±5%		允許泄露量
允許泄露量	標準型	IV級（符合GB/T4312-92標準）
	嚴密型	VI級（符合GB/T4312-92標準）

五、醇沉罐氮封閥控制系統設計方案 額定流量系數、額定行程、性能

CNZZDG供氮裝置

公稱通徑DN	25									32	40	50	65	80	100
閥座通徑Dn	5	6	7	8	10	12	15	20	25	32	40	50	65	120	100
流量系數Kv	0.2	0.32	0.5	0.8	1.8	2.8	4.4	6.9	11	20	30	48	75	120	190
額定行程L	8									10		14	20		25

CNZZDX泄氮裝置

公稱通徑DN	20	25	32	40	50	65	80	100
閥座通徑Dn	20	25	32	40	50	65	80	100
流量系數Kv	6.9	11	20	30	48	75	120	190
額定行程L	8		10		14	20		25

六、自力式氮封閥 外形尺寸

供氮裝置外形尺寸及重量

公稱通徑DN(mm)	25	32	40	50	65	80	100
L	160	180	200	230	290	310	350
A	308	308	308	308	394	394	394
H2	415	415	415	115	415	415	415
H1	60	75	80	85	95	105	120
H	720	730	730	750	790	840	890
重量(kg)	32	35	40	50	90	115	280

泄氮裝置外形尺寸及重量

公稱通徑DN(mm)	25	32	40	50	65	80	100
L	160	180	200	230	290	310	350
A	308	308	308	308	394	394	394
H1	60	75	80	85	95	105	120
H	380	400	420	430	550	560	570
重量(kg)	12	13	15	17	20	28	38

三、醇沉罐氮封閥控制系統設計方案技術參數：

型號	HC-100	HC-300	HC-500	HC-1000	HC-1500	HC-2000
容積（L)	100	300	500	1000	1500	2000
換熱面積(M2)	0.9	1.8	3	4.5	6.5	7.5
內膽壓力（Mpa）	常壓
夾層壓力（Mpa）	≤0.25
電機功率（KW)	0.4	0.75	0.75	1.5	1.5	2.2
攪拌轉速（r/min）	0-100
設備重量（KG)	320	400	500	600	680	850

   本設備內膽筒體附有夾層，底部為錐形，便于出料，罐內安裝三葉式攪拌以及特殊的可旋轉式出液管等組裝而成。設備配有CIP高壓水自動噴淋清洗系統，夾層中可通低溫冷卻水，攪拌傳動部位采用防爆電機及機械密封結構。

 氮封裝置（氮封閥）常規情況是由供氮閥、泄氮閥和呼吸閥三大部份組成。當罐內壓力升高超過設定值時，供氮閥關閉，泄氮閥打開，將罐內多余壓力快速泄放。在儲罐內壓力降低時，泄氮閥處于關閉狀態，供氮閥打開，向罐內注入氮氣并保證儲罐處于微正壓的狀態。供氮閥氮氣源壓力保持在0.2~0.8MPa之間的一個固定值，現場壓力較高時，可在供氮閥前安裝一臺自力式調壓閥將壓力減至0.8 Mpa以下，以提高可靠性和使用效果。本實用新型涉及工藝設計技術領域，尤其涉及一種甲醇儲罐氮封的控制系統。