常压,低压储罐在流程工业上普遍使用。常压,低压储罐运行时,常因罐内液面变化,或外部温度变化而引起罐内气体胀缩,储罐中气相压力会发生相应波动,而气体压力波动很容易导致储罐超压或者真空,严重时甚至会导致储罐超压鼓罐或者低压瘪罐。
为避免储罐超压或者负压等不稳定状态的发生,工艺设计上一般都会利用罐顶设置呼吸阀以保持储罐内气压平衡从而保证超压或者负压状态下储罐不受损坏,本实用新型保护了储罐的安全,同时降低了储罐中物料挥发与损失,在安全与环保方面都有一定作用。
呼吸阀的原理
呼吸阀内部结构基本上由压力阀盘(即呼气阀)与真空阀盘(即吸气阀)构成,压力阀盘与真空阀盘可以并列或重叠设置。原理:在储罐压力等于大气压力的情况下,压力阀、真空阀阀盘与阀座配合紧密,阀座边的密封结构具有“吸附”作用,使得阀座紧密不漏地密封。随着压力或者真空度的升高,阀盘就会开始打开,因为阀座边还会有“吸附”作用,这样就可以保持密封良好。
当罐内压力上升至定压值后,开启压力阀,罐内的气体经呼气阀的侧面(即压力阀)向外界大气排放,这时真空阀因罐内正压而处于闭合状态。相反地,当罐内压力降至某一真空度后,真空阀因大气压正压开启,外部气体经吸气阀(即真空阀)侧进入罐内,这时压力阀就处于闭合状态。压力阀与真空阀无论何时都不可能同时保持开启状态。当罐内压力或者真空度降至正常运行的压力状态后,压力阀与真空阀保持闭合状态,呼气或者吸气的进程停止。
呼吸阀作用
呼吸阀正常情况下起到密封作用。呼吸阀只在以下情况下才启动”:
(1)当储罐将物料导出到外部后,呼吸阀开始将空气或者氮气吸入到储罐中。
(2)在对储罐充料的同时呼吸阀开始呼出储罐气体。
(3)因气候变化等造成罐内物料蒸汽压升高或下降时,呼吸阀呼出蒸汽或吸入空气或氮气(通常称热效应)。
(4)火灾中储罐由于呼出气体被加热导致罐内液体蒸发量急剧增加,呼吸阀开始呼出罐外,避免了储罐由于超压造成的破坏。
(5)在其它工况下,如挥发性液体的加压输送、内外部传热装置化学反应、操作失误等,呼吸阀则相应进行呼出或吸人,以避免储罐因超压或超真空而遭受损坏。
呼吸阀的安装要领
(1)呼吸阀应设于储罐顶部最高处。从减少蒸发损耗等排气观点出发,理论上应将呼吸阀设置于储罐气相空间最高处,以平稳地为呼吸阀提供最直接、最大通道。
(2)在储罐容积较大、或储罐较重要的情况下,为了避免单个呼吸阀由于失效而造成储罐超压、负压等危险,这时可设置两个呼吸阀。为了不使两个呼吸阀在相同时间内动作,加大了失效的可能性,在工艺设计中,这两个呼吸阀吸、排压力梯度一般都是设计好,平时一个做功,另一个待用。
(3)若呼吸量大,造成个别呼吸阀呼吸量达不到要求,可设2个或多个呼吸阀。装2个呼吸阀时距罐顶中心的距离要等长,也就是罐顶要对称设置。
(4)若将呼吸阀装于氮封储罐内,氮气供气管接管部位必须离呼吸阀接口较远,从罐顶插入罐内200mm左右,使氮气进罐内时不会直接流出而达到氮封效果。
(5)若呼吸阀内部有阻火器时,则需要考虑阻火器压降对呼吸阀出口压力的影响以避免储罐超压现象。
(6)建罐地区历年最冷月平均气温低于或等于0时,呼吸阀须采取防冻措施,以防呼吸阀阀盘结冰或堵塞造成储罐排气不良或补气不充分,而造成储罐超压鼓罐或者低压瘪罐。
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