專利名稱:氧氣的安全灌充設(shè)備和方法
本發(fā)明涉及對(duì)氧氣的安全灌充設(shè)備和方法。
公知的一種氧氣灌充設(shè)備如圖一所示的GC-8型充氧設(shè)備是由氧氣壓縮機(jī)(29)，安全伐(28)，壓力表(26)，放空伐(24)，充氧開關(guān)伐(25)及連接管路構(gòu)成，其充氧方法是將待充氧的氣瓶先由人工進(jìn)行漆色，字樣，檢驗(yàn)期限及其他外觀檢查后，接入充氧設(shè)備，打開充氧壓縮機(jī)，待壓力表指針抬高時(shí)，手動(dòng)的慢慢打開充氧開關(guān)伐，向氧氣瓶充氧，當(dāng)達(dá)到予定壓力時(shí)關(guān)閉充氧開關(guān)伐和氧氣壓縮機(jī)。
這種充氧設(shè)備及方法能夠完成對(duì)氧氣的灌充任務(wù)，但是有許多缺點(diǎn)由于操作者每天對(duì)要充氧的大量氣瓶進(jìn)行如此多的檢查，不可避免的有萬一的差錯(cuò)。另外，由于用戶的錯(cuò)誤，如自行將裝有可燃?xì)怏w的氣瓶改為氧氣瓶的顏色，而對(duì)瓶?jī)?nèi)氣體又不做處理，由于上述的錯(cuò)誤，在國(guó)內(nèi)外已發(fā)生了多起氣瓶爆炸事故，造成了很大傷亡。
為了避免上述事故發(fā)生，公知的方法是采用洗耳球取樣分析法，對(duì)有余壓的氣瓶的氣體進(jìn)行檢查。但是這種方法手續(xù)繁雜，不可能對(duì)每個(gè)氣瓶進(jìn)行檢查。
另外，由于制氧設(shè)備本身存在的缺點(diǎn)也容易在氧氣中混入可燃?xì)怏w，如電解制氧法由于操作上的錯(cuò)誤，在電解槽停車排放堿液時(shí)，由于超速抽液而形成負(fù)壓，造成氫氧側(cè)壓力不平衡，使氫氣竄入氧氣中或者由于電解槽隔膜框擊穿，氫氣溢入氧氣中，在充氧時(shí)引起爆炸，此類事件從81年10月到82年5月在南京和錦州連續(xù)發(fā)生，后果慘重。
上述事件的發(fā)生在《深冷技術(shù)》1983年第5期P51-53已有敘述。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計(jì)一種氧氣的安全灌充設(shè)備和方法，它能防止任何含有氧氣純度低于充氧標(biāo)準(zhǔn)或殘余壓力小于1kgf/cm2的氣瓶充入氧氣，也防止氧氣站制取的純度低于標(biāo)準(zhǔn)的氧氣充入氧氣瓶?jī)?nèi)。
本發(fā)明第一個(gè)特點(diǎn)是，該安全充氧設(shè)備有一個(gè)氧氣純度檢驗(yàn)支路和氧氣灌充支路。第二個(gè)特點(diǎn)是在檢驗(yàn)支路中有一個(gè)對(duì)待充氧的氣瓶?jī)?nèi)的氧的純度及充氧主回路的氧氣純度進(jìn)行檢驗(yàn)的氧氣純度分析儀(23)。第三個(gè)特點(diǎn)是氧氣純度分析儀(23)檢驗(yàn)結(jié)果不符合要求時(shí)，則命令報(bào)警裝置報(bào)警，并停止一切程序進(jìn)行。第四個(gè)特點(diǎn)是接入該設(shè)備的氣瓶和充氧主回路的氧氣純度被連續(xù)檢驗(yàn)通過后，全部檢驗(yàn)開關(guān)伐處于關(guān)閉狀態(tài)，所有充氧開關(guān)伐，總充氧開關(guān)伐，氧氣壓縮機(jī)同時(shí)啟動(dòng)，向氧氣瓶充氧。達(dá)到規(guī)定壓力時(shí)，壓力控制器命令氧氣壓縮機(jī)，總充氧開關(guān)伐及所有充氧開關(guān)伐關(guān)閉。第五個(gè)特點(diǎn)是每個(gè)氧氣瓶在接受檢驗(yàn)或充氧時(shí)，氣體都要通過大于1kgf/cm2的單向伐。第六個(gè)特點(diǎn)是總充氧開關(guān)伐的開和關(guān)，是在一定時(shí)間內(nèi)完成。第七個(gè)特點(diǎn)是該設(shè)備的所有開關(guān)伐和總充氧開關(guān)伐，都具有防爆功能。第八個(gè)特點(diǎn)是該安全充氧方法，是按規(guī)定好的程序可自動(dòng)進(jìn)行，也可手動(dòng)進(jìn)行。
不難看出，欲對(duì)其它可燃?xì)怏w，如氫氣、乙炔、甲烷等進(jìn)行安全灌充，只要把本發(fā)明的氧氣純度分析儀(23)，用所要灌充的氣體純度分析儀取代即可。
圖中描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例圖一為公知的氧氣灌充設(shè)備圖二為本發(fā)明的氧氣安全灌充設(shè)備圖二所表示的安全灌充設(shè)備分兩個(gè)支路，一個(gè)為檢驗(yàn)支路，一個(gè)為充氧支路。
檢驗(yàn)支路組成如下經(jīng)過外觀檢查并裝入該設(shè)備的5個(gè)待充氧的氣瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)，都分別與一個(gè)大于1kgf/cm2的檢驗(yàn)單向伐(11)、(12)、(13)、(14)、(15)，檢驗(yàn)電磁伐(1)、(2)、(3)、(4)、(5)與熱磁氧分析儀(23)相連。另外熱磁氧分析儀(23)還通過檢驗(yàn)電磁伐(30)與充氧主回路相連。
充氧支路的組成如下氧氣瓶通過大于1kgf/cm2的充氧單向伐(16)、(17)、(18)、(19)、(20)，充氧電磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，放空伐(24)，總充氧電動(dòng)伐(25)，壓力表(26)，壓力繼電器(27)，安全伐(28)，氧氣壓縮機(jī)(29)與充氧主回路相連。
總充氧電動(dòng)伐(25)為電機(jī)通過減速器并帶有限位控制的旋轉(zhuǎn)伐，在0.5分鐘內(nèi)開關(guān)完畢。本安全充氧設(shè)備中的零部件都具有防爆性能。
本發(fā)明的安全充氧方法如下將經(jīng)過外觀檢查的待充氧的氣瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)接入本設(shè)備后，使用專為此設(shè)備設(shè)計(jì)的電路，按下起動(dòng)電鈕，則先檢驗(yàn)后充氧程序?qū)⒆詣?dòng)進(jìn)行。檢驗(yàn)電磁伐(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(30)將順序接通一段時(shí)間后關(guān)閉，在這段時(shí)間內(nèi)，氧氣瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)內(nèi)有余壓的氣體及充氧主回路中的待充的氧氣，將逐一的接受熱磁氧分析儀進(jìn)行氧氣純度的檢驗(yàn)。
如果有任何一個(gè)氧氣瓶?jī)?nèi)或充氧主回路中的氧氣純度不符合要求或氧氣瓶?jī)?nèi)余壓小于1kgf/cm2時(shí)，則熱磁氧分析儀通知報(bào)警裝置報(bào)警，并自動(dòng)關(guān)斷控制電路，待操作者把事故處理完畢再重新起動(dòng)，重復(fù)上述檢驗(yàn)。
如果上述檢驗(yàn)都符合要求，則伐(30)關(guān)斷，充氧電磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)，總充氧電動(dòng)伐(25)，氧氣壓縮機(jī)(26)同時(shí)起動(dòng)，向氧氣瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)充氧，當(dāng)充氧壓力達(dá)到規(guī)定要求時(shí)，壓力繼電器命令氧氣壓縮機(jī)(29)，充氧電磁伐(6)、(7)、(8)、(9)、(10)及總充氧電動(dòng)伐(25)關(guān)閉，卸下氣瓶(31)、(32)、(33)、(34)、(35)，充氧結(jié)束。
如果要充氧的氣瓶少于5個(gè)，可用本發(fā)明的控制電路手動(dòng)部分進(jìn)行檢驗(yàn)和充氧。
權(quán)利要求
1.包括充氧管路及放空伐(24)、壓力表(26)、安全伐(28)、氧氣壓縮機(jī)(29)的充氧設(shè)備，其特征在于有充氧和檢驗(yàn)兩條支路，a充氧支路具有一定數(shù)量的充氧單向伐(16)、(17)、(18)……，以及與之相同數(shù)量的充氧開關(guān)伐(6)、(7)、(8)……，總充氧開關(guān)伐(25)，壓力控制器(27)；b檢驗(yàn)支路具有與充氧單向伐相對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)單向伐(11)、(12)、(13)……，比檢驗(yàn)單向伐數(shù)量多一個(gè)的檢驗(yàn)開關(guān)伐(1)、(2)、(3)……(30)，氧氣純度分析儀(23)。
2.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，其特征在于該設(shè)備中所有的單向伐的開啟壓力都大于1kgf/cm2。
3.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，其特征在于總充氧開關(guān)伐(25)可以是電機(jī)帶動(dòng)的可控開關(guān)速率的具有防爆性能的電動(dòng)伐。
4.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，其特征在于檢驗(yàn)開關(guān)伐和充氧開關(guān)伐，可以是具有防爆功能的電磁伐。
5.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，氧氣純度分析儀(23)可以是熱磁氧分析儀。
6.根據(jù)權(quán)項(xiàng)1，壓力控制器(27)可以是壓力繼電器。
7.一種將經(jīng)過漆色、字樣、檢驗(yàn)期限等外觀檢查的氧氣瓶(31)、(32)、(33)……進(jìn)行充氧的方法，其特征是按著控制程序使檢驗(yàn)開關(guān)伐(1)、(2)、(3)……(30)按順序開啟后延時(shí)關(guān)閉，以使氣瓶(31)、(32)、(33)……中有余壓的氣體及充氧主回路的氧氣純度順序接受氧氣純度分析儀(23)的檢驗(yàn)，如果任何一次檢驗(yàn)不符合要求則報(bào)警。當(dāng)檢驗(yàn)開關(guān)伐(30)關(guān)閉后，充氧開關(guān)伐(6)、(7)、(8)……，氧氣壓縮機(jī)(20)開啟，同時(shí)總充氧開關(guān)伐(25)以一定速率開啟到最大，進(jìn)行充氧，當(dāng)達(dá)到規(guī)定壓力值時(shí)，壓力控制器(27)命令充氧開關(guān)伐(6)、(7)、(8)……，氧氣壓縮機(jī)(20)關(guān)閉，同時(shí)總充氧開關(guān)伐以相同速率關(guān)閉，充氧結(jié)束;如果報(bào)警，則上述程序停止進(jìn)行，待事故處理后，重新起動(dòng)程序。
8.根據(jù)權(quán)項(xiàng)7，其特征在于本充氧方法，可以自動(dòng)進(jìn)行，也可以手動(dòng)進(jìn)行。
9.本發(fā)明的氧氣的安全灌充設(shè)備和方法，其特征在于用不同的可燃性氣體純度分析儀，可以對(duì)該氣體進(jìn)行安全灌充。
專利摘要
為了防止由于各種原因使待充氧的氣瓶?jī)?nèi)混有可燃性氣體和制氧站由于工藝或設(shè)備造成的可燃性氣體混入充氧主回路而引起爆炸事故，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)氧氣的安全灌充設(shè)備和方法。
文檔編號(hào)F17C5/00GK85102122SQ85102122
公開日1986年8月13日 申請(qǐng)日期1985年4月1日
發(fā)明者秦琨 申請(qǐng)人:鐵道部大連機(jī)車車輛工廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan