化工超純水氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用案例

氮封閥系統(tǒng)裝置的貯罐內(nèi)成品油上端覆蓋氮氣，其壓力一般在100mmH2O左右，通過氮封保護裝置加以控制。出液閥開啟放油時，貯罐內(nèi)液位下降，此時，ZZYVP-16B供氮調(diào)節(jié)閥開度增大，向貯罐內(nèi)補充氮氣使壓力增加到設(shè)定值為止。進液閥開啟進油時，液位上升，氣相部分容積減小，氮氣壓力上升，此時ZZYVP-16B供氮調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，而ZZVP-16K泄氮調(diào)節(jié)閥在壓力控制器作用下開啟，排出氮氣使壓力降至設(shè)定值。為確保儲罐安全，應(yīng)在罐頂設(shè)置呼吸閥。

  供氮閥壓力調(diào)整：在ZZYVP-16B型壓力調(diào)節(jié)閥選定一設(shè)定值如1KPa(100mm.W.C)，通過調(diào)整主彈簧1的預(yù)壓縮(拉伸)量來達到；

  泄氮閥壓力調(diào)整：在ZZVP-16K泄放閥中的壓力控制器部分，通過調(diào)整主彈簧預(yù)壓縮量達到，一般為避免氮封裝置啟閉頻繁，泄氮設(shè)定值應(yīng)遠(yuǎn)離供氮壓力設(shè)定值，如2Kpa(200mm.W.C)。

  呼吸閥設(shè)定值調(diào)整：在上述兩設(shè)定值調(diào)整好后，為避免呼吸閥啟閉頻繁，呼吸閥設(shè)定值應(yīng)大于泄壓設(shè)定值。兩者設(shè)定期亦不能靠得太近。呼吸閥型號為：ZZFX-10。ZZYVP-16B壓力設(shè)定值為PC，ZZVP-16K壓力設(shè)定值P1，PC與P1兩值不能靠得太近，以免閥門工作太頻繁，呼吸閥的排放壓力P2的設(shè)定值應(yīng)大于P1，P2與P1兩值也不能靠得太近。三者關(guān)系PC< P1< P2。

當(dāng)?shù)忾y關(guān)閉時,主閥的活塞是在一個密封室內(nèi),當(dāng)儲罐壓力等于或大于設(shè)定的壓力時,膜片就被向上頂起,氣導(dǎo)閥在彈簧的作用下向上移動,把氣導(dǎo)閥上的密封圈緊緊壓在閥座上,關(guān)閉了控制氣的進口,同時特殊閥芯室的壓力增加并接近氮氣總管的壓力,此壓力通過內(nèi)部通道,從特殊閥芯室傳到主閥閥芯室。主閥的活塞就處于氮氣總管壓力的作用,由于主閥閥芯上、下所受氣體壓力平衡,所以主閥閥芯在自重和彈簧的作用下將閥門緊密關(guān)死。

　　氮封閥打開時,當(dāng)儲罐壓力稍微低于設(shè)定壓力時,膜片因為感應(yīng)壓力下降而向下移動,推動氣導(dǎo)閥打開,氮氣經(jīng)過孔板、氣導(dǎo)閥的出口進入儲罐,使儲罐內(nèi)的壓力增加,同時氣導(dǎo)閥的特殊閥芯室的壓力下降,氮氣通過內(nèi)部通道從特殊閥芯室進入主閥閥芯室。由于主閥閥芯的活塞面積大于主閥閥座孔面積,并有彈簧的彈力和主閥的重量,芯室的壓力降低很小,主閥仍然保持關(guān)閉,氮氣只從氣導(dǎo)閥進入儲罐。

　　當(dāng)儲罐壓力下降較大時,由于流過氣導(dǎo)閥的氮氣量增加,主閥閥芯室壓力繼續(xù)下降,當(dāng)P1=P2·S2/S1+F/S1+G/S1時,主閥打開,氮氣大量流入儲罐,壓力迅速升高。在診斷壓力口,安裝診斷壓力表,測量主閥閥芯室壓力,然后將該壓力同氮氣總管壓力比較,便可知氣導(dǎo)閥和主閥的運行情況。

2、化工超純水氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用案例如何提高超純水氮封閥系統(tǒng)下的水質(zhì)要求：

（1）正壓法

  即提高水箱內(nèi)存氣的壓力,當(dāng)水位上升使氣壓升高到.02Mpa(表壓)以上時,再啟動電磁閥開始排氣。這種方式,理論上可節(jié)氣50%以上。但是,由于超純水系統(tǒng)循環(huán)回水通常都是進入氮封水箱的,故必須將回水壓力提高,同時回水管道必須改成U進水,否則氮氣漏人管道系統(tǒng),甚至使系統(tǒng)無法回水。此外,水箱必須按承壓容器重新設(shè)計。故采用這種方式,很難在實際應(yīng)用中推廣。

（2）負(fù)壓法

  即降低對水箱內(nèi)補充氮氣的設(shè)定壓力,當(dāng)水箱內(nèi)氣壓因水位降低下降到-38ommHg時,再啟動電磁閥開始補充氮氣。這種方式,設(shè)計完善的話,可以節(jié)約80%以上的氮氣。但是,該方法也有明顯的缺點,一是純水水箱一般采用高分子合成材料制造,耐負(fù)壓能力弱,有一定危險性,如果水箱設(shè)計、制造和運行中疏忽大意,易造成事故;二是對水箱的氣密性要求較高,必須嚴(yán)格檢漏,同時管道和閥門應(yīng)專門設(shè)計以防誤操作造成空氣進入;三是必須將水箱高水位h:調(diào)低,使上方存氣空間增大,才能取得較高的節(jié)省氮氣效果,如此一來,水箱的實際貯水量減少,調(diào)節(jié)用水。

（3）皮囊替換法

  就是用一個大的皮囊,和水箱上方的存氣空間相連,水位上升時氮氣從水箱進入皮囊,水位下降時氮氣從皮囊進人水箱,如此可幾乎不消耗氮氣。但是,皮囊必須足夠大(至少不能小于水箱體積),如此在運行管理上將十分麻煩。而且皮囊本身也容易損壞,造成事故。氮氣在皮囊中反復(fù)進出,也會將皮囊中的污物帶人水箱,污染水質(zhì)。

（4）化工超純水氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用案例結(jié)合上述三種原理的專用氮封器

  該裝置為一以304不銹鋼制造的氣罐,體積可根據(jù)氮封水箱的大小作相應(yīng)調(diào)整,補氣壓力為-0.15kgf/cm2,排氣壓力為0.05MaP,氮封器與氮封水箱間以管道相連,進、排氣管道及安全裝置均設(shè)在氮封器上,簡化了氮封水箱的結(jié)構(gòu),也便于施工人員現(xiàn)場安裝調(diào)試。采用超純水氮封閥,不需對原有氮封水箱作任何改動,可比原有水封裝置節(jié)約80%以上的氮氣,且負(fù)壓值和正壓值大小可自行調(diào)節(jié),以達到最佳節(jié)氣效果,值得推廣應(yīng)用。

當(dāng)儲罐內(nèi)壓力升高，多余氮氣由儲罐向水封罐流動。由于水封罐上腔的對空口淹沒在水面之下（深度50mm），上下腔連通管下端也淹沒在水面之下（深度200mm），因此壓力將使密封水沿上腔中的排氣管上升，直至水柱高度與壓力平衡。

化工超純水氮封閥系統(tǒng)應(yīng)用案例氮封水箱原理

當(dāng)儲罐內(nèi)壓力下降，供氮氣管道和水封罐內(nèi)的氮氣向儲罐流動。由于水封罐上腔的對空口淹沒在水面之下，而下腔的對空口未淹沒、無背壓，因此大氣壓力將使下腔內(nèi)的密封水通過上下腔連通管向上運動，直至水柱高度與大氣壓力平衡為止。

運行操作

氮氣水封罐投運時，先用氮氣將罐內(nèi)部的空氣置換完畢，再關(guān)閉氮氣管線上的閥門和排污閥，而打開底部側(cè)向的觀察排水閥，打開注水閥。新鮮水在上腔灌注到與上下腔連通管上端齊平時向下腔流動，當(dāng)水面與液封隔板齊平后，多余的新鮮水將從觀察排水閥流出，此時充灌結(jié)束，關(guān)閉注水閥，待觀察排水閥無水流出后將其關(guān)閉。

使用方法：

首先，關(guān)閉補水口、排水口閥門，用氮氣將氮封槽內(nèi)空氣全部置換出去，因為氮氣密度輕于空氣，所以氮氣會在上空，向下排氣，將腔內(nèi)空氣置換為氮氣。其次，從在補水口，注入超純水，超純水會注入如下圖位置。當(dāng)?shù)馑渲杏械獨庖绯鰰r，氮氣會經(jīng)過水再釋放至排氣口。保證無空氣接觸。如氮氣注入量較大，水中會產(chǎn)生較大波動，當(dāng)水位不足時，可適當(dāng)開啟補水口閥門進行補水。