一種氣密性試驗(yàn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

（自貢市藍(lán)天天然氣科技有限公司，四川 自貢 643000

一種氣密性試驗(yàn)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)

袁僑遠(yuǎn)

（自貢市藍(lán)天天然氣科技有限公司，四川 自貢 643000

隨著我國(guó)天然氣應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，以及對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷加強(qiáng)，在生產(chǎn)中的對(duì)能源進(jìn)行回收和再利用，為節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境起著非常重要的作用。作為生產(chǎn)車用壓縮天然氣氣瓶的企業(yè)，在氣瓶生產(chǎn)中進(jìn)行的氣密性試驗(yàn)過(guò)程，目前普遍存在余氣浪費(fèi)，為解決上述問題專門設(shè)計(jì)一種可進(jìn)行余氣處理的氣密性試驗(yàn)裝置。

環(huán)境保護(hù)；車用壓縮天然氣氣瓶；氣密性試驗(yàn)裝置；余氣處理

隨著我國(guó)生產(chǎn)力水平的不斷提高，各種機(jī)動(dòng)車輛急劇增加，汽車尾氣排放造成的污染也日益嚴(yán)重，以清潔燃料代替柴油、汽油是解決汽車尾氣污染的途徑之一，目前，一些城市逐步采取了以天然氣取代柴油、汽油作為燃料的方法來(lái)降低汽車尾氣造成的污染。

天然氣取代柴油、汽油作為汽車的燃料，就必須在汽車上設(shè)置存儲(chǔ)天然氣的儲(chǔ)氣瓶，因此車載儲(chǔ)氣瓶就成為發(fā)展天然氣汽車的直接影響因素，生產(chǎn)可靠、安全的儲(chǔ)氣瓶也成為天然氣汽車發(fā)展的必要保證。

天然氣的儲(chǔ)氣瓶在生產(chǎn)完成以后，需要對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，以確保成品儲(chǔ)氣瓶的安全，其中檢驗(yàn)過(guò)程包括水壓試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)是將空氣壓縮機(jī)壓縮得到的壓縮空氣充入到儲(chǔ)氣瓶中，將儲(chǔ)氣瓶放入實(shí)驗(yàn)水槽中，目視檢查儲(chǔ)氣瓶各部位有無(wú)出現(xiàn)氣泡，無(wú)氣泡則該儲(chǔ)氣瓶合格，試驗(yàn)完成后，需要將壓縮空氣即余氣排出儲(chǔ)氣瓶，在現(xiàn)有技術(shù)中，一般所采取的措施是直接對(duì)儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行泄壓和排空處理，即將儲(chǔ)氣瓶中的壓縮空氣直接排放到外界空氣中，這樣處理雖然方便，但是將壓縮機(jī)壓縮得到的壓縮空氣直接排放掉，造成了較大的能源浪費(fèi)，其次，在排放壓縮空氣的過(guò)程中還會(huì)造成噪音污染，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。

綜上所述，如何提供一種余氣處理裝置，以實(shí)現(xiàn)將余氣回收利用，減少能源浪費(fèi)，是目前本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

1 設(shè)計(jì)目的

本裝置設(shè)計(jì)的目的在于針對(duì)現(xiàn)有氣瓶生產(chǎn)中的氣密性試驗(yàn)過(guò)程存在的余氣浪費(fèi)現(xiàn)象，并對(duì)此進(jìn)行改進(jìn)的一種氣密性試驗(yàn)裝置，在改進(jìn)后的氣密性試驗(yàn)裝置中設(shè)置一種余氣倒換及回收裝置，可以有效的回收和再利用余氣。

2 傳統(tǒng)氣密性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)氣密性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)氣密性試驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

本裝置的工作原理是在未進(jìn)行試驗(yàn)前所有管路系統(tǒng)的閥門都處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟空壓機(jī)，再開啟第一閥門4，使儲(chǔ)氣罐1內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)主管路3流入第一分管路6中，進(jìn)而流入第一組儲(chǔ)氣瓶5中，當(dāng)?shù)谝唤M儲(chǔ)氣瓶5中的氣密性試驗(yàn)完成后，關(guān)閉第一閥門4，打開第一排空閥門7完成第一組儲(chǔ)氣瓶試驗(yàn)后關(guān)閉第一閥門4和第一排空閥門7；然后對(duì)第二組氣瓶進(jìn)行試壓，先開啟第二閥門8，使得壓縮空氣進(jìn)入第第二分管路10和第二組儲(chǔ)氣瓶9中直至第二組儲(chǔ)氣瓶9中的氣密性試驗(yàn)完成，再關(guān)閉第二閥門8和第二排空閥門11才完成兩組氣瓶的試驗(yàn)。

3 改進(jìn)后的余氣處理裝置的結(jié)構(gòu)

具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 余氣處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖

本裝置的工作原理是將一組氣瓶在氣密性試驗(yàn)后受試氣瓶的余氣通過(guò)倒換閥倒換到另一組受試氣瓶及管路，使兩組氣瓶及管路的氣壓平衡，再關(guān)閉已試壓的那組倒換閥并打開余氣回收閥，對(duì)已試氣瓶組進(jìn)行排空并將排空的余氣經(jīng)過(guò)管路系統(tǒng)回收到工廠低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)進(jìn)行再利用，同時(shí)對(duì)另一組待試氣瓶進(jìn)行補(bǔ)充打壓直到試驗(yàn)壓力。具體工作過(guò)程為：在未進(jìn)行試驗(yàn)前所有管路系統(tǒng)的閥門都處于關(guān)閉狀態(tài)，開啟控制閥門3和第一閥門5，使儲(chǔ)氣罐1內(nèi)的壓縮空氣通過(guò)主管路4流入第一分管路7中，進(jìn)而流入第一組儲(chǔ)氣瓶6中，當(dāng)?shù)谝唤M儲(chǔ)氣瓶6中的氣密性試驗(yàn)完成后，關(guān)閉控制閥門3，打開第二閥門9，使第一分管路7和第一組儲(chǔ)氣瓶6內(nèi)的壓縮空氣進(jìn)入第二分管路11和第二組儲(chǔ)氣瓶10中以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的再利用，當(dāng)?shù)谝环止苈?、第一組儲(chǔ)氣瓶6和第二分管路11、第二組儲(chǔ)氣瓶10內(nèi)的壓力達(dá)到平衡以后，關(guān)閉第一閥門5，打開第一回收閥門8，使得第一分管路7和第一組儲(chǔ)氣瓶6中剩余的壓縮空氣進(jìn)入到低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)2中以實(shí)現(xiàn)壓縮空氣的回收，并同時(shí)打開控制閥門3，使得儲(chǔ)氣罐1中的壓縮空氣通過(guò)主管路4進(jìn)入第二分管路11和第二組儲(chǔ)氣瓶10中直至第二組儲(chǔ)氣瓶10中的氣密性試驗(yàn)完成。

4 傳統(tǒng)氣密性試驗(yàn)裝置和改進(jìn)后的余氣處理裝置技術(shù)性能指標(biāo)的比較

通過(guò)上述兩種氣密性試驗(yàn)裝置的比較我們發(fā)現(xiàn)：對(duì)于傳統(tǒng)的氣密性試驗(yàn)裝置：⑴試驗(yàn)時(shí)是每組氣瓶單獨(dú)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，沒有互相倒換的設(shè)計(jì)。⑵必須試驗(yàn)完成后將試驗(yàn)用的壓縮空氣通過(guò)排空管直接排放到空氣中。⑶直接排空時(shí)噪音大，同時(shí)也浪費(fèi)了能源。對(duì)于可進(jìn)行余氣回收的氣密性試驗(yàn)裝置，為了進(jìn)一步優(yōu)化氣密性試驗(yàn)裝置，更好的服務(wù)與生產(chǎn)，余氣處理裝置中，第二分管路11與低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)2連通，且第二分管路11與低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)2之間設(shè)置有第二回收閥門12。在該余氣處理裝置中，第二分管路11同樣與工廠的整個(gè)低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)2相連通，在第二組儲(chǔ)氣瓶10進(jìn)行完氣密性試驗(yàn)以后，打開第二回收閥門12，將第二分管路11和第二組儲(chǔ)氣瓶10中的壓縮空氣排入到低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)2中，以進(jìn)一步減少壓縮空氣的浪費(fèi)，節(jié)省能源。不僅如此，該余氣處理裝置還可以以與第一分管路7和第二分管路11相同的連通方式設(shè)置多組分管路和儲(chǔ)氣瓶，這樣就可以將第二分管路11和第二組儲(chǔ)氣瓶10中的余氣輸送至下一組分管路和儲(chǔ)氣瓶中，如此重復(fù)操作，可以最大程度的將余氣回收再利用，使得能源得到最大程度的節(jié)約。另外，控制閥門3、第一閥門5、第一回收閥門8、第二閥門9和第二回收閥門12均為球閥。球閥具有結(jié)構(gòu)緊湊、簡(jiǎn)單，密封可靠，維修方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，其密封面與球面常處于閉合狀態(tài)，不易被介質(zhì)沖蝕，易于操作和維修，能夠較好的滿足本實(shí)用新型中輸送天然氣的工作要求，而且球閥閥體可以是一體式，也可以是組合式，便于安裝和維護(hù)。

5 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)實(shí)踐證明，相比之下可進(jìn)行余氣回收的氣密性試驗(yàn)裝置比傳統(tǒng)的氣密性實(shí)驗(yàn)節(jié)約50的能源消耗，而且節(jié)約的壓縮空氣進(jìn)入低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)后，可通過(guò)低壓儲(chǔ)氣系統(tǒng)輸送給車間其他工序使用。傳統(tǒng)的氣瓶在氣密性試驗(yàn)達(dá)到試驗(yàn)壓力進(jìn)行保壓后，關(guān)掉主閥然后直接卸壓，通過(guò)排空管道將氣瓶的余氣排出廠房外，這樣不僅浪費(fèi)了資源，而且噪音大，不利于環(huán)保。而經(jīng)過(guò)改進(jìn)后的余氣處理裝置，通過(guò)對(duì)壓縮空氣的回收利用，減少了能源的浪費(fèi)，此外，由于沒有將壓縮空氣排放到空氣中，所以減少了噪音污染，降低了對(duì)環(huán)境的影響。不僅如此，優(yōu)化設(shè)計(jì)后的氣密性試驗(yàn)裝置，不但是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，使用靈活。在傳統(tǒng)氣密性試驗(yàn)裝置的基礎(chǔ)上，通過(guò)余氣的再利用及回收，極大地提高了能源的使用率，降低了生產(chǎn)成本，從而節(jié)約了能源，減少了直接排空的噪音，起到了保護(hù)環(huán)境的作用，所以該裝置對(duì)氣密性試驗(yàn)更具備優(yōu)越性。

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