一种火炬液封装置的制作方法

1.本发明涉及石油化工技术领域，具体而言涉及一种火炬液封装置。


背景技术：

2.火炬系统是可燃气体的安全放空设施。如图1所示，火炬系统的密封装置10包括内筒1、外筒2和中筒3，内筒1具有进气口4，外筒2具有出气口5。通常火炬系统的密封装置10采用吹扫密封气体的方式防止空气通过出气口5进入火炬系统的密封装置10的内部。密封气体可以为氮气等惰性气体。密封气体通过火炬系统的密封装置10的底部的进气口4进入火炬系统的密封装置10中，密封气体在火炬系统的密封装置10中由于浮力的作用位于火炬系统的密封装置10的上部，从而阻止外界的空气通过出气口5进入火炬系统中。
3.但常年运行下来，密封气体的耗量是非常大的，并且为了保证密封气体具有足够大的浮力，火炬系统的密封装置10需要具有较长的通道，从而造成设备过重。并且，若密封气体的供应出现问题，则密封立即失效，火炬系统的安全得不到保障。
4.因此，需要提供一种火炬液封装置，以至少部分地解决上述问题。


技术实现要素：

5.在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
6.为了至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面，提供了一种火炬液封装置，所述火炬液封装置包括：
7.内筒，所述内筒包括内筒壁，所述内筒壁具有连通口、进气口以及至少一个溢流孔；
8.外筒，所述外筒包括外筒壁，所述外筒壁具有沿所述内筒的轴向方向相对的出气口和连接壁，所述出气口经由所述连通口与所述进气口相连通，所述连接壁与所述内筒壁连接；
9.中筒，所述中筒位于所述内筒和所述外筒之间，所述中筒包括沿所述轴向方向相对的第一端和第二端，所述第一端封闭且沿所述轴向方向位于所述连通口和所述出气口之间，所述第二端开放且沿所述轴向方向与所述连接壁间隔开，
10.所述外筒和所述内筒之间用于设置液体，以使得所述第二端位于所述液体中。
11.根据本发明的火炬液封装置，火炬液封装置包括内筒、外筒和中筒，内筒包括内筒壁，内筒壁具有连通口、进气口以及至少一个溢流孔，外筒包括外筒壁，外筒壁具有沿内筒的轴向方向相对的出气口和连接壁，出气口经由连通口与进气口相连通，连接壁与内筒壁连接，中筒位于内筒和外筒之间，中筒包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，第一端封闭且沿轴向方向位于连通口和出气口之间，第二端开放且沿轴向方向与连接壁间隔开，外筒和内筒之间用于设置液体，以使得第二端位于液体中。这样，通过液体即可实现物理隔绝，
无需再注入密封气体，稳定性高，不受公用工程供应的突然中断而影响密封性，经由出气口进入的外界气体不能够突破液体而进入内筒中，以避免外界气体进入内筒而造成回火甚至爆炸事故，并且能够实现液体的液位的自动调节以及自动溢流功能，维持固定的液封高度，火炬液封装置无需具有较大的尺寸，节约资源和费用，具有良好的密封性和安全性。
12.可选地，所述第二端沿所述轴向方向与所述溢流孔之间的距离为50mm～1000mm。
13.可选地，所述进气口和所述连通口沿所述轴向方向相对布置。
14.可选地，所述连通口位于所述外筒的内部，所述进气口位于所述外筒的外部。
15.可选地，所述火炬液封装置还包括连接构件，所述连接构件连接所述中筒和所述内筒。
16.可选地，所述火炬液封装置包括多个所述连接构件，多个所述连接构件沿所述内筒的周向方向间隔布置。
17.可选地，所述连接构件连接所述第二端与所述内筒壁。
18.可选地，所述外筒壁还具有进液口和排液口。
19.可选地，所述进液口和所述排液口均设置至所述连接壁，并且/或者，所述进液口还与液位补给管路连通。
20.可选地，所述外筒和所述内筒之间设置有加热装置。
附图说明
21.本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的装置及原理。在附图中，
22.图1为现有的火炬装置的主视剖视图；
23.图2根据本发明的一种优选实施方式的火炬液封装置的主视剖视图。
24.附图标记说明：
25.10：火炬系统的密封装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1：内筒
26.2：外筒
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3：中筒
27.4：进气口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5：出气口
28.100：火炬液封装置
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
110：内筒
29.111：内筒壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112：连通口
30.113：进气口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
130：外筒
31.131：外筒壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
132：出气口
32.133：连接壁
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
134：外周壁
33.150：中筒
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
151：中筒壁
34.152：第一端
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
153：第二端
35.170：液体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
171：连接构件
36.172：溢流孔
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
173：进液口
37.174：排液口
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
175：加热装置
具体实施方式
38.在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然
而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
39.为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明。显然，本发明的施行并不限定于该技术领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的较佳实施方式详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式，不应当解释为局限于这里提出的实施方式。
40.应当理解的是，在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施方式并且不作为本发明的限制，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。本发明中所使用的术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并非限制。
41.本发明中所引用的诸如“第一”和“第二”的序数词仅仅是标识，而不具有任何其他含义，例如特定的顺序等。而且，例如，术语“第一部件”其本身不暗示“第二部件”的存在，术语“第二部件”本身不暗示“第一部件”的存在。
42.以下，将参照附图对本发明的具体实施方式进行更详细地说明，这些附图示出了本发明的代表实施方式，并不是限定本发明。
43.如图2所示，本发明提供了一种火炬液封装置100，以避免外界气体进入而造成回火甚至爆炸事故。火炬液封装置100应用于石油化工领域，作为可燃气体的安全放空设施。火炬液封装置100可以位于高空中，以将可燃气体燃烧，从而防止可燃气体泄漏而污染环境。火炬液封装置100可以具有良好的密封性，并且能够适应高空的低温环境，具有良好的安全性能。
44.火炬液封装置100包括内筒110、外筒130和中筒150，中筒150套设在内筒110的外部，外筒130套设在中筒150的外部。中筒150与内筒110连接，外筒130与内筒110连接。内筒110构造为大致的圆筒状结构。内筒110包括内筒壁111，内筒壁111的长度方向与内筒110的轴向方向大致平行。内筒壁111具有连通口112和进气口113，连通口112与进气口113相连通。
45.当火炬液封装置100安装至高空的环境之后，进气口113沿火炬液封装置100的高度方向(内筒110的轴向方向)位于连通口112的下方。进气口113用于连接内筒110的内部和外部，以用于输送可燃气体进入火炬液封装置100中。可选地，内筒110的沿内筒110的轴向方向的两端均开放。连通口112和进气口113可以分别沿内筒110的轴向方向的相对布置。由此，以减少可燃气体在内筒110中堆积而造成内筒110中的压力不平均。
46.外筒130包括外筒壁131，外筒130的轴向方向与内筒110的轴向方向大致平行。外筒130的沿内筒110的轴向方向的两端中的一端开放，另一端封闭。外筒130包括外筒壁131，外筒壁131具有沿内筒110的轴向方向相对的出气口132和连接壁133。出气口132用于连通外筒130的内部和外部，以用于将外筒130中的可燃气体输送到外筒130的外部。进气口113和出气口132沿内筒110的轴向方向可以分别位于相反的两端。由此，增加进气口113和出气口132之间的距离，减少可燃可燃气体在火炬液封装置100中集中。
47.进气口113沿内筒110的轴向方向比出气口132更靠近连接壁133。连接壁133沿内筒110的轴向方向可以位于进气口113和出气口132之间。连接壁133与内筒110的轴向方向大致垂直。连接壁133与内筒壁111连接，以封闭外筒130的一端。出气口132可以经由连通口112与进气口113相连通。连通口112沿内筒110的轴向方向位于连接壁133和出气口132之间。外筒壁131还包括与内筒110的轴向方向大致平行的外周壁134，外周壁134与连接壁133连接。外周壁134可以通过焊接的方式与连接壁133垂直连接。
48.可选地，内筒110的一部分位于外筒130的内部，另一部分位于外筒130的外部。内筒壁111的沿内筒110的轴向方向的一部分位于外筒壁131的内部，另一部分位于外筒壁131的外部。进气口113位于外筒130的外部，连通口112位于外筒130的内部。这样，便于火炬液封装置100安装在高空环境中，也便于可燃气体经由进气口113进入内筒110中。
49.中筒150位于内筒110和外筒130之间。中筒150可以沿内筒110的轴向方向位于内筒110和外筒130之间，中筒150还可以沿内筒110的径向方向位于内筒110和外筒130之间。具体地，中筒150可以构造为倒吊钟结构。中筒150沿内筒110的轴向方向的两端中的一端开放，另一端封闭。连通口112的气体不会直接进入外筒130中。中筒150包括中筒壁151，中筒壁151的纵截面形状可以构造为大致的u字型。在本实施方式中，纵截面与内筒110的轴向方向大致平行。
50.中筒壁151具有沿内筒110的轴向方向相对的第一端152和第二端153，第一端152封闭，第二端153开放。第一端152沿内筒110的轴向方向位于连通口112和出气口132之间。连通口112沿内筒110的轴向方向的投影位于第一端152的投影之内。这样，连通口112的可燃气体不会直接流动至出气口132。第一端152沿内筒110的轴向方向与连通口112间隔开。连通口112的可燃气体流动至第一端152受到第一端152阻挡，第一端152将可燃气体反射。第二端153沿内筒110的轴向方向与连接壁133间隔开。可燃气体能够经由第二端153流动至出气口132，最终通过出气口132排出。
51.中筒壁151沿内筒110的径向方向与内筒壁111间隔开。中筒壁151沿内筒110的轴向方向与内筒壁111之间形成供可燃气体流动的第一气体通道。中筒壁151沿内筒110的径向方向与外筒壁131间隔开。中筒壁151沿内筒110的轴向方向与外筒壁131之间形成供可燃气体流动的第二气体通道。中筒壁151沿内筒110的轴向方向与连接壁133间隔开。内筒壁111、中筒壁151和外筒壁131沿内筒110的径向方向形成供可燃气体流动的第三气体通道。第一气体通道通过第三气体通道与第二气体通道连通。第一气体通道与连通口112连通，第二气体通道与出气口132连通。
52.如图2中的箭头所示，连通口112的可燃气体经由第一端152反射进入第一气体通道中，第一气体通道中的可燃气体经由第二端153进入第三气体通道中，并折返进入至第二气体通道中，最终第二气体通道中的可燃气体通过出气口132排出。
53.为了防止外界气体通过出气口132进入内筒110中，外筒130和内筒110之间用于设置液体170，以使得第二端153位于液体170中。液体170可以为水，也可以为其他不易凝结的非可燃性液体。这样，内筒110和外筒130之间的环形通道中充满了液体170，液体170能够起到封闭作用，阻止外筒130中的气体回流至内筒110中，从而避免回火现象的产生。
54.第三气体通道可以位于液体170之中。为了保证可燃气体能够穿过液体170进入外筒130中，可燃气体的压力大于液体170的压力，内筒110中的气体压力大于外筒130中的气
体压力。这样，第一气体通道中的可燃气体可以进入液体170中，并能够突破液体170的自身压力折返进入第二气体通道中，最终经由出气口132排出。
55.液体170的压力大于外界气体的压力，因此，经由出气口132进入的外界气体不能够突破液体170而进入内筒110中。当可燃气体没有排放时，出气口132的气体的压力值小于液体170的压力值。这样，通过液体170即可实现物理隔绝，无需再注入密封气体，便可以阻止外界的空气进入内筒110中。火炬液封装置100具有良好的密封性，防止外界气体经由液体170进入内筒110中，还可以减少火炬液封装置100中的通道的尺寸，尤其地，可以减少内筒110、外筒130和中筒150的沿内筒110的轴向方向的尺寸，节约了资源，且更利于火炬液封装置100在高空中被支撑，安全性更高。
56.为了防止液体170过多而造成内筒110中的可燃气体难以穿过，内筒壁111可以具有至少一个溢流孔172。溢流孔172可以位于内筒壁111的距连接壁133一定距离的位置处。溢流孔172的位置可以根据可燃气体的压力和液体170的压力计算得出。这样，当外筒130和内筒110之间的液体170过多时，比如雨水或者补水过量时，液体170能够经由内筒110的至少一个溢流孔172排出，实现液位的自动调节以及自动溢流功能，维持固定的液封高度。优选地，内筒110中还设置有水封罐，溢流孔172可以与水封罐连通，以防止液体170影响内筒110中的可燃气体的流动。
57.根据本发明的火炬液封装置，火炬液封装置包括内筒、外筒和中筒，内筒包括内筒壁，内筒壁具有连通口、进气口以及至少一个溢流孔，外筒包括外筒壁，外筒壁具有沿内筒的轴向方向相对的出气口和连接壁，出气口经由连通口与进气口相连通，连接壁与内筒壁连接，中筒位于内筒和外筒之间，中筒包括沿轴向方向相对的第一端和第二端，第一端封闭且沿轴向方向位于连通口和出气口之间，第二端开放且沿轴向方向与连接壁间隔开，外筒和内筒之间用于设置液体，以使得第二端位于液体中。这样，通过液体即可实现物理隔绝，无需再注入密封气体，稳定性高，不受公用工程供应的突然中断而影响密封性，经由出气口进入的外界气体不能够突破液体而进入内筒中，以避免外界气体进入内筒而造成回火甚至爆炸事故，并且能够实现液体的液位的自动调节以及自动溢流功能，维持固定的液封高度，并且火炬液封装置无需具有较大的尺寸，节约资源和费用，具有良好的密封性和安全性。
58.火炬液封装置100可以设置在高空低温的环境中，火炬液封装置100的内部的温度高于外部的温度。为了防止液体170受到高温影响蒸发过多而影响密封性，液体170的液面沿内筒110的轴向方向距第二端153具有一定间距h，以使得外筒130和内筒110之前具有足够多的液体170。
59.优选地，根据可燃气体的压力值以及火炬液封装置100的周围的环境，比如根据火炬液封装置100的相关参数和气象参数，第二端153沿内筒110的轴向方向与溢流孔之间的距离h为50mm～1000mm。由此第二端153沿内筒110的轴向方向与液体170的液面之间的距离h为50mm～1000mm。可燃气体的压力能够大于间距h的液体的压力值便可以突破液封进入到外筒130中。优选地，第二端153沿内筒110的轴向方向与溢流孔之间的距离h为100mm～400mm。这样，既能够保证可燃气体能够穿过液体170，又防止液体170过少而影响密封性。
60.优选地，为了防止低温环境影响液体170，外筒130和内筒之间设置有加热装置175。由此防止液体170在恶劣气象条件下结冰。加热装置175可以位于液体170中。加热装置175的沿内筒110的径向方向的两端分别与内筒110和外筒130连接。当然，外筒130的外部还
可以设置有伴热装置，譬如伴热装置可以位于外周壁134的外部，且伴热装置设置至与液体170相对应的位置，以便于维修和更换。
61.优选地，火炬液封装置100还包括连接构件171，连接构件171连接中筒150和内筒110，以防止中筒150脱落。火炬液封装置100包括多个连接构件171，以提高连接的稳定性。为了防止连接构件171影响可燃气体的流动，多个连接构件171沿内筒110的周向方向间隔布置。这样，可燃气体可以通过相邻的两个连接构件171之间的空间穿过。进一步地，连接构件171可以连接第二端153和内筒壁111。由此，增强连接强度，并且连接构件171位于液体170中，以减少可燃气体和液体170之间的振动。
62.可选地，外筒壁131还具有进液口173和排液口174，进液口173用于输送液体170进入外筒130中，排液口174用于将外筒130中的液体170排出，以保证外筒130中的整洁度。可选地，进液口173和排液口174均可以设置至连接壁133，由此以便于与管路连接。当然，进液口173也可以设置在外周壁134上，以便操作。可选地，进液口173还与液位补给管路连通，以保证外筒130和内筒110之间的液体170保持在一定量，以避免外筒130中的液体170量过少而影响密封性。
63.优选地，火炬液封装置100还可以包括具有远程传送功能的液位变送器，液位变送器可以设置在液体170的侧方，比如液位变送器设置至内筒110和/或外筒130的设置有液体170的位置。操作人员在中控室内可以实时监测液位情况，保证火炬液封装置100的有效性和安全性。
64.火炬液封装置100还可以包括具有远程传送功能的温度变送器，温度变送器可以设置在液体170的侧方，比如液位变送器设置至内筒110和/或外筒130的设置有液体170的位置。操作人员可根据温度情况作出判定液体170是否结冰，确保液封的有效及安全。
65.除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“部”、“件”等术语既可以表示单个的零件，也可以表示多个零件的组合。本文中出现的诸如“安装”、“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其他特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
66.本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施方式，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。