一种可分级火炬气水封罐的制作方法

一种可分级火炬气水封罐
1.技术领域
2.本发明属于炼油化工火炬气收集与处理技术领域，涉及一种可分级火炬气水封罐。


背景技术：

3.火炬系统是用来处理炼油化工厂或其他工厂内装置外排无法回收利用的可燃气体的燃烧设施，对于保证工厂安全生产、减少环境污染是一项重要措施。
4.为防止空气渗入可燃气体排放系统发生爆炸、或转移流量、或为排放系统建立背压，火炬与排放系统干管之间常采用水封罐来作为隔离措施。sh3009-2013规范要求：水封罐应具有撇除水面上积聚的凝结液的功能，并应能够分离直径大于和等于600μm的水滴；水封罐气体入口应采用有效的气体分布结构，以防止由于密封水波动造成火炬脉冲式燃烧。在多年的设计实践中发现以上两点对水封罐的设计来讲是必须注意的核心内容。
5.炼油化工可燃气体泄放与回收系统在实际运行中一般存在需要调节水封液位的情况，当气柜内储存的回收燃料气存量较少时，应提高水封罐的高度从而提高排放系统的背压以期更多的火炬气进入气柜作为燃料气回收利用；当气柜内的回收燃料气存量较多从而难以容纳更多燃料气时应降低水封罐的水封高度从而使火炬气更快地进入火炬系统进行泄放，防止排放系统事故的发生。
6.公告号为cn209725318u的中国专利公开了一种用于高空火炬的水封罐，属于高架火炬的水封罐技术领域。其包括水封罐体，水封罐体上设置有气体进口管、气体出口管，气体进口管、气体出口管均与水封罐体连通，水封罐体内设置有气液隔离管，气液隔离管的底端面与水封罐体的内底壁保持间隔；气体进口管插入到气液隔离管内并与气液隔离管连通，气体进口管上包覆于气液隔离管内的内管体设置为异径管，内管体的大头部设置于内管体的小头部的下方，气液隔离管的内侧壁上周向设置有导向肋板，导向肋板的端面与内管体的外侧壁连接。该技术可以有效保持水封罐液体稳定、减少火炬气带液、及减轻气体进口管抖动。但其缺点是：当气柜内储存的回收燃料气存量较少时，无法提高水封罐的高度从而提高排放系统的背压以期更多的火炬气进入气柜作为燃料气回收利用；当气柜内的回收燃料气存量较多时难以容纳更多燃料气时应降低水封罐的水封高度从而使火炬气更快地进入火炬系统进行泄放，造成排放系统事故的发生。现有技术的缺点是本发明要解决的，并且是本发明的目的。


技术实现要素：

7.本发明的目的是提供一种可分级火炬气水封罐，以解决现有技术中当气柜内储存的回收燃料气存量较少时，无法提高水封罐的高度从而提高排放系统的背压以使更多的火炬气进入气柜作为燃料气回收利用，当气柜内的回收燃料气存量较多时难以容纳更多燃料
气时应降低水封罐的水封高度从而使火炬气更快地进入火炬系统进行泄放，造成排放系统事故的发生的缺点，使用本发明可在有效撇除水面积液、阻止液面过量波动的同时实现水封高度的分级功能，分级功能可产生的优点是可根据气柜中燃料气的存量情况进行水封级别的选择，在灵活调节进入气柜气量的同时，防止排放系统事故的发生。
8.本发明提供一种可分级火炬气水封罐，包括筒体，所述筒体为卧式罐体，筒体的一端顶部设置有火炬气入口和火炬气入口管，底部设置有补水口，筒体的另一端顶部设置有火炬气出口，底部设置有溢流口，其特征在于：该可分级火炬气水封罐还包括扩径管、整流扇板、整流孔板、低液位溢流板、中液位溢流板和高液位溢流板，扩径管、整流孔板、低液位溢流板、中液位溢流板和高液位溢流板均位于筒体内部，所述火炬气入口管竖直向下深入到水封罐内部，火炬气入口管底部为扩径管，整流扇板安装于扩径管内部，所述整流孔板安装于筒体截面上，靠近火炬气入口管，低液位溢流板、中液位溢流板和高液位溢流板按照流动方向依次竖直布置于筒体内并与火炬气入口相对的一端，溢流板与溢流板之间以及溢流板与筒体封头之间共形成三个空间，所述溢流口有3个，分别为低液位溢流口、中液位溢流口和高液位溢流口，低液位溢流口、中液位溢流口和高液位溢流口分别位于低液位溢流板、中液位溢流板、高液位溢流板之后。
9.本发明所述一种可分级火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述整流孔板上均匀开孔，开孔形式采用圆孔、方形或长方形等各种形式。所述整流孔板的开孔率通常为65%～70%。所述整流孔板距离扩径管最外缘约200～300毫米，整流孔板的外径与筒体的内径一致。整流孔板上的开孔为圆孔时，圆孔直径在20～30毫米范围内，圆孔整体上呈现出正三角形布置。
10.本发明所述一种可分级火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述火炬气入口管顶部为法兰或焊接形式的火炬气入口，底部深入到水封罐液面以下。
11.本发明所述一种可分级火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述扩径管的扩径比为2～3倍的火炬气入口管管径。
12.本发明所述一种可分级火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述整流扇板外形贴合扩径管的内壁，整流扇板的数量取为4～6扇。
13.本发明所述一种可分级火炬气水封罐，其进一步技术特征在于：所述低液位溢流板、中液位溢流板和高液位溢流板均为半圆形板式结构，圆弧和水封罐内壁紧密贴合，采用焊接的方式连接，直边作为溢流边严格水平布置。通常情况下，高液位溢流挡板的高度约为1/2～3/4的卧式筒体内径，中液位溢流挡板的高度较之高液位溢流挡板低200～300毫米，低液位溢流挡板的高度较之中液位溢流挡板低200～300毫米。
14.本发明主要用于炼油化工火炬气收集与处理装置中，其与现有技术相比的优点是：1）本发明通过安装于气相入口底部的整流扇板降低气相来流的不规则扰动，通过气相入口底部的扩径管降低来流气相的动能，从而抑制气相来流对入口部分水流的冲击；2）本发明通过安装于卧罐入口附近的整流孔板对气相与液相进行整流，阻止液相与气相波动向卧罐后部空间的传播；3）本发明采用火炬气入口管底部为扩径管，可降低火炬气来流的动能；采用在扩径管内部设置整流扇板，可降低来流火炬气的不规则扰动；扩径管与整流扇板共同作用于来流火炬气可降低来流火炬气对水封罐内液相的冲击；4）本发明采用低液位溢流板、中液位溢流板、高液位溢流板，按照流动方向依次布置于水封罐内部与火炬气入口相
对的一端，溢流板与溢流板以及溢流板与水封罐封头之间共形成三个空间，用于接收不同溢流板的溢流液体，低液位溢流口、中液位溢流口、高液位溢流口分别位于低液位溢流板、中液位溢流板、高液位溢流板之后，用于溢流液体的排放口，从而实现撇除液面积液的同时实现分级水封；5）本发明所述的可分级火炬气水封罐结构简单效果好。
15.下面用附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细说明，但并不限制本发明的使用范围。
附图说明
16.图1是本发明一种可分级火炬气水封罐整体视图。
17.图2是本发明一种可分级火炬气水封罐的溢流挡板主视图。
18.图3是本发明一种可分级火炬气水封罐的整流孔板主视图。
19.图4是本发明一种可分级火炬气水封罐的整流扇板三维视图。
20.其中，图1～4中：1-火炬气入口，2-火炬气入口管，3-扩径管，4-整流孔板，5-低液位溢流板，6-中液位溢流板，7-高液位溢流板，8-低液位溢流口，9-中液位溢流口，10-高液位溢流口，11-火炬气出口，12-补水口，13-整流扇板，14-筒体。
具体实施方式
21.如图1～4，本发明一种可分级火炬气水封罐，包括筒体14，所述筒体14为卧式罐体，筒体14的一端顶部设置有火炬气入口1和火炬气入口管2，底部设置有补水口12，筒体14的另一端顶部设置有火炬气出口11，底部设置有低液位溢流口8、中液位溢流口9和高液位溢流口10，该可分级火炬气水封罐还包括扩径管3、整流扇板13、整流孔板4、低液位溢流板5、中液位溢流板6和高液位溢流板7，所述火炬气入口管2竖直向下深入到水封罐内部，火炬气入口管2底部为扩径管3，整流扇板13安装于扩径管3内部，所述整流孔板4安装于筒体14内部的筒体截面上，靠近火炬气入口管2，低液位溢流板5、中液位溢流板6和高液位溢流板7按照流动方向依次竖直布置于筒体14内部并与火炬气入口1相对的一端，溢流板与溢流板之间以及溢流板与筒体14封头之间共形成三个空间，用于接收不同溢流板的溢流液体；低液位溢流口8、中液位溢流口9和高液位溢流口10分别位于低液位溢流板5、中液位溢流板6、高液位溢流板7之后，作为溢流液体的排放口。
22.所述整流孔板4位于水封罐内部靠近入口管2安装，其上均匀开孔，开孔形式可采用圆孔、方形、长方形等各种形式（图中所示为圆孔形式）；整流孔板4的开孔率通常为65%～70%。整流孔板4距离扩径管3最外缘约200～300毫米，整流孔板4的外径与筒体14的内径一致。整流孔板4上均匀布满整流圆孔，整流圆孔直径在20～30毫米范围内，整流圆孔整体上呈现出正三角形布置。
23.火炬气入口管2内的火炬气竖直向下流动，位于水封罐的一端，火炬气入口管2顶部为法兰或焊接形式的火炬气入口1，底部深入到水封罐液面以下，火炬气入口管2底部为扩径管3；扩径管的扩径比为2～3倍的火炬气入口管2管径；整流扇板13通常为梯形扇板焊接于钢制圆柱之上并均匀分布形成的结构，梯形薄板的长边在下，短边在上，斜边贴合扩径管3的内壁，梯形扇板数量取为4～6扇。
24.溢流挡板顶部水平，低液位溢流板5、中液位溢流板6、高液位溢流板7按照流动方
向依次布置于水封罐内部与火炬气入口1相对的一端，溢流板与溢流板以及溢流板与水封罐封头之间共形成三个空间，用于接收不同溢流板的溢流液体；低液位溢流口8、中液位溢流口9、高液位溢流口10分别位于低液位溢流板5、中液位溢流板6、高液位溢流板7之后，作为溢流液体的排放口。所述低液位溢流板5、中液位溢流板6和高液位溢流板7通常为半圆形板式结构，高液位溢流挡板7的高度约为1/2～3/4的卧式筒体6内径，中液位溢流挡板6的高度较之高液位溢流挡板7低200～300毫米，低液位溢流挡板5的高度较之中液位溢流挡板6低200～300毫米。
25.如附图1所示，本发明的工作过程为：首先火炬气来流通过火炬气入口1进入火炬气入口管2，通过入口底部的整流扇板13降低气相来流的不规则扰动，通过气相入口管2底部的扩径管3降低来流气相的动能，从而抑制气相来流对入口端水流的冲击；水封水通过补水口12进入水封罐内部；之后通过安装于卧罐入口附近的整流孔板4对气相与液相进行整流，阻止液相与气相波动向卧罐后部空间的传播；在水封罐的尾部低液位溢流板5、中液位溢流板6和高液位溢流板7对应低液位溢流口8、中液位溢流口9和高液位溢流口10，在实现撇除液面积液的同时实现水封液面分级调节的功能，火炬气通过火炬气出口11通向火炬设施；通过开关低液位溢流口8、中液位溢流口9或高液位溢流口10之后的调节阀门实现不同水封高度的调节。