一種輸氣渦輪泵解除氣化防害系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，其特征在于：在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐的頂部通過排氣管路與貯罐連接，并在該排氣管路上安裝氣相單向閥；在加氣管路上設(shè)置一條與貯罐連接的回流管路；氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置連接并控制渦輪泵的啟動和停止；液位檢測裝置包括設(shè)置在氣罐中的導(dǎo)桿、滑動套裝在導(dǎo)桿上并能沿導(dǎo)桿上下運動的浮子和在氣罐內(nèi)壁上設(shè)置第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)；第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)與渦輪泵電連接。本發(fā)明的有益效果是：采用機(jī)械裝置取代人工，節(jié)省了人力成本，實現(xiàn)了自動控制。能夠檢測氣化的發(fā)生并及時將氣體排出，保證了渦輪泵的正常運轉(zhuǎn)和加氣過程的順利進(jìn)行。
【專利說明】_種輸氣滿輪泵解除氣化防害系統(tǒng)及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于液體輸送設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，液化石油氣(簡稱“LPG”)作為一種化工基本原料和新型燃料，已愈來愈受到人們的重視。用液化石油氣作燃料，由于其熱值高、無煙塵、無炭渣，操作使用方便，已廣泛地進(jìn)入人們的生活領(lǐng)域，尤其是作為清潔能源替代汽油或柴油燃料為汽車供能。在國家大力發(fā)展清潔能源和新能源汽車的雙重政策驅(qū)動下，越來越多的LPG加氣站及LPG汽車出現(xiàn)在人們的視野中。
[0003]與傳統(tǒng)加油站相比，LPG加氣站的工作方式也與其大致相同。一個完整的LPG加氣站應(yīng)該包括以下各個部分:儲罐區(qū)(貯罐、殘液罐、過梯、防護(hù)墻等)，壓縮機(jī)房(壓縮機(jī)及相關(guān)電機(jī))，汽槽裝卸臺，變配電房(變配電設(shè)備)，加氣機(jī)，避雷塔，消防設(shè)施，辦公及生活樓等。LPG由LPG罐車運送來并充到貯罐中，然后再經(jīng)過渦輪泵輸送管路輸送到加氣機(jī)中，最終由加氣槍注入到汽車氣罐中。加氣槍向汽車氣罐中加氣時，渦輪泵保持運轉(zhuǎn)狀態(tài)輸送LPG。在LPG由貯罐到加氣槍的過程中，LPG始終保持液態(tài)不僅能夠保證渦輪泵的正常運轉(zhuǎn)，還可以使渦輪泵密封件在浸液條件下發(fā)揮更好的密封作用。最終保證整個加氣過程順利、高效、安全的進(jìn)行。然而，在大多數(shù)情況下，加氣機(jī)大部分時間處于不工作狀態(tài)，這便導(dǎo)致渦輪泵大部分時間也處于不工作狀態(tài)。在這種情況下，渦輪泵中的LPG容易發(fā)生氣化現(xiàn)象，導(dǎo)致渦輪泵中出現(xiàn)氣液共存狀態(tài)。尤其是氣溫較高的夏季，經(jīng)常出現(xiàn)渦輪泵中全部充滿氣態(tài)石油氣的情況，導(dǎo)致渦輪泵無法正常運轉(zhuǎn)。
[0004]為了解除上述情形中的氣化現(xiàn)象，加氣站管理者會派專人維護(hù)。當(dāng)疑似氣化發(fā)生時，維修工便打開渦輪泵的放氣口進(jìn)行排氣，氣體全部排出后再講放氣口關(guān)閉。如此一來，渦輪泵便可以正常運轉(zhuǎn)了。盡管通過人工的方式可以解除氣化現(xiàn)象，但此過程中卻存在如下幾個缺陷。
[0005]1.渦輪泵的放氣口聯(lián)通的是渦輪泵內(nèi)部和外界大氣環(huán)境，因此氣態(tài)石油氣最終排向外界環(huán)境中。而LPG或多或少含有有害物質(zhì)，不僅污染環(huán)境還會對維修工造成生理傷害。
[0006]2.由于LPG屬于易燃易爆物，因此在排氣過程中存在巨大的安全隱患。一旦發(fā)生事故，后果不堪設(shè)想。
[0007]3.由于采取人工排氣的方式，因此必然增加了人力成本。
[0008]4.氣態(tài)石油氣直接排向外界，也導(dǎo)致了燃料浪費，長此以往，必然降低運營利潤。
[0009]綜上所述，人工解除氣化的方式并不可取。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)及方法，能夠自動解除管路中的氣化現(xiàn)象。
[0011]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的方法，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置檢測到液位下降至警戒液位時啟動渦輪泵，渦輪泵的運轉(zhuǎn)將液體不斷從貯罐抽入氣罐中并使液位上升排出氣罐中的氣體；液位檢測裝置檢測到液位上升至安全液位時關(guān)閉渦輪泵；渦輪泵運轉(zhuǎn)時能夠?qū)⒁后w輸送到貯罐中形成循環(huán)回路，排出的氣體能夠通過管路收集到貯罐中。
[0012]優(yōu)選的，液位檢測裝置檢測到液位上升至安全液位時延時30~60秒后關(guān)閉渦輪栗Ο
[0013]本發(fā)明還提供應(yīng)用上述方法的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐的頂部通過排氣管路與貯罐連接，并在該排氣管路上安裝氣相單向閥；在加氣管路上設(shè)置一條與貯罐連接的回流管路；氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置連接并控制渦輪泵的啟動和停止；液位檢測裝置包括設(shè)置在氣罐中的導(dǎo)桿、滑動套裝在導(dǎo)桿上并能沿導(dǎo)桿上下運動的浮子和在氣罐內(nèi)壁上自上而下設(shè)置第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)；第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)與渦輪泵電連接；浮子移動過程中能夠觸發(fā)第一限位開關(guān)或第二限位開關(guān)動作。
[0014]本發(fā)明中，第一限位開關(guān)與渦輪泵之間設(shè)置延時繼電器。
[0015]還提供了一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐的頂部通過排氣管路與貯罐連接，并在該排氣管路上安裝氣相單向閥；在加氣管路上設(shè)置一條與貯罐連接的回流管路；氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置連接并控制渦輪泵的啟動和停止；液位檢測裝置包括第一液位開關(guān)和第二液位開關(guān)，第一液位開關(guān)和第二液位開關(guān)自上而下安裝在氣罐內(nèi)壁上，并與渦輪泵電連接。
[0016]本發(fā)明中，第一液位開關(guān)與渦輪泵之間設(shè)置延時繼電器。
[0017]本發(fā)明中，氣罐上與輸液管路連接的部位為進(jìn)液口，在進(jìn)液口的前方的氣罐內(nèi)壁上設(shè)置防濺板。
[0018]本發(fā)明中，在回流管路上安裝液相電磁閥，液相電磁閥接入加氣機(jī)的加氣電路中。
[0019]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
1.采用機(jī)械裝置取代人工，一方面節(jié)省了人力成本，另一方面實現(xiàn)了自動控制。能夠做到可以檢測氣化的發(fā)生并及時將氣體排出從而保證了渦輪泵的正常運轉(zhuǎn)和加氣過程的順利進(jìn)行。
[0020]2.排出的氣體直接回流到貯罐中，一方面避免了對環(huán)境和人的危害，另一方面避免了燃料的浪費。
[0021]3.在排氣過程中，容易出現(xiàn)浮子或液位上升過快從而造成已經(jīng)排完氣的假象，因此設(shè)置延時功能，確保氣罐中的氣體完全排出。
[0022]4.由于在進(jìn)液口的前方設(shè)置了防濺板，因此LPG在進(jìn)入氣罐中時，在防濺板的阻擋下垂直下來；且浮子上對應(yīng)防濺板的位置開設(shè)缺口，如此一來LPG在下落時便沖擊不到浮子，保證了浮子能夠及時隨液面上升，提高了檢測液面的準(zhǔn)確性?；蛘呤欠乐拐`觸發(fā)液位開關(guān)動作破壞其運行的可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實施例一中氣罐的結(jié)構(gòu)剖視圖；
圖3是圖2中氣罐上半部分的剖視圖；
圖4是沿圖3中A-A線的剖視圖；
圖5是圖3中I處的局部放大圖；
圖6是實施例二中氣罐的結(jié)構(gòu)剖視圖。
[0024]圖中標(biāo)記為:
I渦輪泵；2電機(jī)；3氣罐；3.1進(jìn)液口 ；3.2出液口 ；3.3出氣口 ；3.4防濺板；4貯罐；5加氣機(jī)；6輸液管路；7加氣管路；8回流管路；9排氣管路；10氣相單向閥；11導(dǎo)桿；12浮子；12.1滾珠槽；12.2滾珠；12.3缺口 ； 13第一限位開關(guān)；14第二限位開關(guān)；15第一液位開關(guān)；16第二液位開關(guān)；17液相電磁閥。

【具體實施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖實施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
實施例一
如圖1所示，一種自動解除輸氣渦輪泵I中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐4、渦輪泵1、氣罐3和加氣機(jī)5。貯罐4通過輸液管路6與渦輪泵I連接，渦輪泵I通過加氣管路7與加氣機(jī)5連接。在貯罐4與渦輪泵I之間還串接氣罐3。氣罐3上與輸液管路6連接的部位為進(jìn)液口 3.1，與渦輪泵I連接的部位為出液口 3.2。氣罐3的頂部開設(shè)出氣口 3.3，并通過排氣管路9與貯罐4連接。排氣管路9上安裝氣相單向閥10防止氣體倒流。在回流管路8上安裝液相電磁閥17，以便在給汽車加氣時使LPG盡可能多的進(jìn)入加氣機(jī)中。液相電磁閥17與加氣機(jī)5的加氣電路連接，當(dāng)加氣時液相電磁閥17處于關(guān)閉狀態(tài)；未加氣時其處于打開狀態(tài)。加氣時的LPG的流向依次是貯罐4、輸液管路6、氣罐3、渦輪泵1、加氣機(jī)5。加氣管路7上還開設(shè)一道與貯罐4連接的回流管路8。解除氣化時的LPG的流向依次為貯罐4、輸液管路6、氣罐3、渦輪泵1、回流管路8、貯罐4。由于氣體密度小于液體密度，因此氣化現(xiàn)象發(fā)生時氣體會首先聚集在氣罐3中。當(dāng)氣體逐漸增多時，就會導(dǎo)致一部分氣體進(jìn)入渦輪泵I中從而使渦輪泵I無法正常工作。
[0026]如圖2、3、4、5所示，氣罐3中設(shè)置液位檢測裝置，具體包括導(dǎo)桿11、浮子12、第一限位開關(guān)13和第二限位開關(guān)14。導(dǎo)桿11豎直設(shè)置在氣罐3內(nèi)部，浮子12滑動套裝在導(dǎo)桿11上并能夠沿導(dǎo)桿11上下運動。為了進(jìn)一步減小浮子12運動時的摩擦阻力便于精準(zhǔn)檢測液位，在浮子12中央孔的孔壁上開設(shè)滾珠槽12.1，并在滾珠槽12.1中設(shè)置滾珠12.2，滾珠12.2與導(dǎo)桿11之間的高副連接將滑動摩擦變?yōu)闈L動摩擦從而降低了摩擦阻力。第一限位開關(guān)13和第二限位開關(guān)14自上而下的安裝在氣罐3出氣口 3.3和出液口 3.2之間的內(nèi)壁上。第一限位開關(guān)13和第二限位開關(guān)14電連接并控制渦輪泵I的電機(jī)啟動或停止。浮子12觸發(fā)第二限位開關(guān)14動作能夠啟動渦輪泵I進(jìn)行運轉(zhuǎn)，浮子12觸發(fā)第一限位開關(guān)13動作能夠讓渦輪泵I停止運轉(zhuǎn)。因此第一限位開關(guān)13所處位置對應(yīng)安全液位，第二限位開關(guān)14所處位置對應(yīng)警戒液位。具體連接控制電路乃常規(guī)技術(shù)手段，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)控制要求進(jìn)行連接，故此處不做贅述。
[0027]為了進(jìn)一步提高檢測精度以及時解除氣化現(xiàn)象，還采取了兩種手段。其中一種是在氣罐3內(nèi)進(jìn)液口 3.1的前方設(shè)置防濺板3.4，并在浮子12對應(yīng)防濺板3.4的位置處開設(shè)能夠容納防濺板3.4的缺口 12.3。一方面使LPG在通過進(jìn)液口 3.1進(jìn)入氣罐3內(nèi)部時會在防濺板3.4的阻擋下垂直落下而不會對浮子12造成沖擊從而使浮子12能夠及時上升，另一方面使浮子12到達(dá)安全液位時不會受到防濺板3.4的阻礙。另一種手段是在第一限位開關(guān)13和電機(jī)之間串聯(lián)延時繼電器，當(dāng)?shù)谝幌尬婚_關(guān)13被觸發(fā)時延時30s后才切斷電機(jī)電源使渦輪泵1停止運轉(zhuǎn)，這是因為在LPG進(jìn)入氣罐3的時候極其容易造成波浪現(xiàn)象導(dǎo)致浮子12瞬間上升觸發(fā)第一限位開關(guān)13，此時氣化現(xiàn)象并未完全解除因此造成誤動作。根據(jù)渦輪泵1的額定功率進(jìn)行一定時間的延時保證氣罐3中的氣體全部被排出后方可停止。
[0028]本發(fā)明工作原理和工作過程如下:
當(dāng)管路中沒有氣化現(xiàn)象發(fā)生時，加氣機(jī)5對汽車加氣時渦輪泵1能夠正常啟動并運轉(zhuǎn)將LPG輸送到汽車中。當(dāng)未加氣，渦輪泵1處于停止?fàn)顟B(tài)時，尤其是夏天氣溫較高時，管路中極易發(fā)生氣化現(xiàn)象，導(dǎo)致氣體逐漸聚集在氣罐3中。當(dāng)氣化的程度逐漸嚴(yán)重時，氣體會排擠液體從而使液面下降。當(dāng)液面下降至警戒液位時，隨之下降的浮子12便能夠觸發(fā)第二限位開關(guān)14從而啟動渦輪泵1工作。渦輪泵1運轉(zhuǎn)將LPG從貯罐4抽入氣罐3中，隨著氣罐3中LPG的增多，液面也逐漸上升，氣體受到擠壓并從出氣口 3.3排出經(jīng)排氣管路9進(jìn)入貯罐4中。當(dāng)浮子12上升至安全液位時觸發(fā)第一限位開關(guān)13動作，從而使延時繼電器得電。在延時30s之后切斷電機(jī)電路使渦輪泵1停止運轉(zhuǎn)。此時氣罐3中氣體排凈，在此條件下渦輪泵1可以正常啟動并運轉(zhuǎn)。在渦輪泵1運轉(zhuǎn)進(jìn)行接觸氣化的過程中，LPG也能夠通過氣罐3的出液口 3.2進(jìn)入回流管路8中并最終進(jìn)入貯罐4完成一次循環(huán)。隨著LPG不斷的循環(huán)，氣體被逐漸排出。該過程中，LPG和氣體都沒有進(jìn)入外界環(huán)境中，也不會造成燃料的浪費。因此實現(xiàn)了無污染低成本的接觸氣化現(xiàn)象。
[0029]實施例二
如圖6所示，與實施例一不同之處在于，本實施例中的液位檢測裝置包括第一液位開關(guān)15和第二液位開關(guān)16，第一液位開關(guān)15和第二液位開關(guān)16自上而下安裝在氣罐3出氣口 3.3和出液口 3.2之間的內(nèi)壁上，第一液位開關(guān)15和第二液位開關(guān)16電連接并控制電機(jī)運轉(zhuǎn)和停止。與實施例一相同的是，在第一液位開關(guān)15和電機(jī)之間設(shè)置延時繼電器。
[0030]該實施例中雖然也設(shè)置防濺板3.4，但作用并不相同。防濺板3.4的設(shè)置是為了避免進(jìn)入氣罐3的LPG濺到第一液位開關(guān)15上從而觸發(fā)其動作。有了防濺板3.4，LPG便會垂直落下，保障了運行的可靠性。
[0031]實施例三
與實施例一和實施例二不同的是，該實施例中的液位檢測裝置為壓力式液位開關(guān)，其原理是將水壓轉(zhuǎn)變?yōu)橐何坏囊活悅鞲衅鳌Ｒ虼酥恍柙跉夤?內(nèi)部的最下方設(shè)置一個該類開關(guān)即可。當(dāng)液位降至警戒液位時即可啟動渦輪泵1，當(dāng)液位升至安全液位時即可關(guān)閉渦輪泵1。由于該種方式較為準(zhǔn)確因此可不必設(shè)置延時步驟。具體連接控制方式屬于常規(guī)技術(shù)手段，不做贅述。
[0032]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施例。但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，其特征在于:在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐的頂部通過排氣管路與貯罐連接，并在該排氣管路上安裝氣相單向閥；在加氣管路上設(shè)置一條與貯罐連接的回流管路；氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置連接并控制渦輪泵的啟動和停止；液位檢測裝置包括設(shè)置在氣罐中的導(dǎo)桿、滑動套裝在導(dǎo)桿上并能沿導(dǎo)桿上下運動的浮子和在氣罐內(nèi)壁上自上而下設(shè)置第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)；第一限位開關(guān)和第二限位開關(guān)與渦輪泵電連接；浮子移動過程中能夠觸發(fā)第一限位開關(guān)或第二限位開關(guān)動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于:第一限位開關(guān)與渦輪泵之間設(shè)置延時繼電器。
3.一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，其特征在于:在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐的頂部通過排氣管路與貯罐連接，并在該排氣管路上安裝氣相單向閥；在加氣管路上設(shè)置一條與貯罐連接的回流管路；氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置連接并控制渦輪泵的啟動和停止；液位檢測裝置包括第一液位開關(guān)和第二液位開關(guān)，第一液位開關(guān)和第二液位開關(guān)自上而下安裝在氣罐內(nèi)壁上，并與渦輪泵電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于:第一液位開關(guān)與渦輪泵之間設(shè)置延時繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一所述的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于:氣罐上與輸液管路連接的部位為進(jìn)液口，在進(jìn)液口的前方的氣罐內(nèi)壁上設(shè)置防濺板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的系統(tǒng)，其特征在于:在回流管路上安裝液相電磁閥，液相電磁閥接入加氣機(jī)的加氣電路中。
7.一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的方法，包括貯罐、渦輪泵和加氣機(jī)，渦輪泵分別通過輸液管路和加氣管路與貯罐和加氣機(jī)連接，其特征在于:在貯罐和渦輪泵之間串接氣罐，氣罐中設(shè)置液位檢測裝置；液位檢測裝置檢測到液位下降至警戒液位時啟動渦輪泵，渦輪泵的運轉(zhuǎn)將液體不斷從貯罐抽入氣罐中并使液位上升排出氣罐中的氣體；液位檢測裝置檢測到液位上升至安全液位時關(guān)閉渦輪泵；渦輪泵運轉(zhuǎn)時能夠?qū)⒁后w輸送到貯罐中形成循環(huán)回路，排出的氣體能夠通過管路收集到貯罐中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種自動解除輸氣渦輪泵中氣化現(xiàn)象的方法，其特征在于:液位檢測裝置檢測到液位上升至安全液位時延時30~60秒后關(guān)閉渦輪泵。
【文檔編號】F04D27/00GK104481901SQ201410540553
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月14日
【發(fā)明者】欒兆明, 王嘉作, 王濤, 杜金海 申請人:淄博華創(chuàng)燃?xì)庠O(shè)備開發(fā)有限公司