一种抽取真空系统的制作方法

1.本发明涉及化工生产领域中获取真空度，具体涉及一种抽取真空系统。


背景技术：

2.化工生产中涉及到对各种有毒有害气体(如co(一氧化碳)气体、bf3(三氟化硼)气体)或易燃易爆气体进行吸附、净化、增压、液化、汽化以及精馏等处理。以上工艺过程要求两腔容器的介质腔(生产中通常在两腔容器的介质腔内储存这些气体)保持较好的高温或低温环境。为了满足该条件，需要使用真空泵持续对两腔容器中的真空腔进行抽真空操作，以保证真空腔内的高真空度，使得两腔容器中的介质腔与外界具备较好的隔热作用(介质腔设置在真空腔内)，避免与外界产生热交换，改变介质腔内的温度特性。鉴于两腔容器的真空腔与介质腔通常采用真空接头连接，真空接头可能会由于密封性能不足导致介质腔内的有毒有害气体或易燃易爆气体渗入到真空腔内，有毒有害气体或易燃易爆气体经真空泵抽取后排入大气，造成环境污染。故以往相关技术中单独使用真空泵不适用对涉及有毒有害气体或易燃易爆气体设备进行抽真空操作。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例期望提供一种对涉及危险气体(包括有毒有害气体或易燃易爆气体)设备进行抽真空操作的抽取真空系统。
4.本技术实施例一种抽取真空系统，包括：
5.容器，所述容器包括真空腔和介质腔，所述介质腔用于盛装危险气体，其中，危险气体包括有毒有害气体或易燃易爆气体，所述真空腔与所述介质腔相互隔离；
6.真空泵，所述真空泵具有入口和出口；
7.第一排气管路，所述第一排气管路连接所述真空腔和所述真空泵的入口；
8.前端阀门，所述前端阀门设置于所述第一排气管路上；
9.第一气体探测器，用于检测所述第一排气管路上的危险气体的浓度，所述第一气体探测器设置于所述第一排气管路上且位于所述前端阀门沿气体流动方向的上游；
10.控制系统，用于控制所述前端阀门的开闭，且用于获取所述第一气体探测器的浓度信息，当所述第一气体探测器的浓度信息表征的浓度值达到第一预设值，控制所述前端阀门关闭。
11.在一些实施方案中，所述抽取真空系统包括第二排气管路，所述第二排气管路的一端连接于所述真空泵的出口。
12.在一些实施方案中，所述抽取真空系统包括设置于所述第二排气管路上的第二气体探测器，所述第二气体探测器用于检测所述第二排气管路上的危险气体的浓度，所述控制系统用于获取所述第二气体探测器的浓度信息，当所述第二气体探测器的浓度信息表征的浓度值达到第二预设值，控制所述前端阀门关闭。
13.在一些实施方案中，所述抽取真空系统包括后端阀门，所述后端阀门设置于所述
第二排气管路上且位于所述第二气体探测器沿气体流动方向的下游，当所述第二气体探测器的浓度信息表征的浓度值达到第二预设值，所述控制系统控制所述真空泵停止运转和控制所述后端阀门关闭。
14.在一些实施方案中，当所述第一气体探测器的浓度信息表征的浓度值达到第一预设值，所述控制系统控制所述前端阀门和所述后端阀门均关闭，并且控制所述真空泵停止运转。
15.在一些实施方案中，所述控制系统用于获取所述真空泵的运行参数并根据所述运行参数判断所述第一排气管路和/或所述第二排气管路是否发生故障，当发生故障，则控制所述前端阀门和所述后端阀门均关闭。
16.在一些实施方案中，所述运行参数包括电流值，当所述电流值大于电流预设上限值，则确定所述第一排气管路和/或所述第二排气管路发生堵塞故障；当所述电流值小于电流预设下限值，则确定所述第一排气管路和/或所述第二排气管路发生泄漏故障，其中，所述电流预设下限值小于所述电流预设上限值。
17.在一些实施方案中，所述抽取真空系统包括冷却水供应系统，所述冷却水供应系统与所述真空泵连接。
18.在一些实施方案中，所述抽取真空系统包括真空测量仪表，所述真空测量仪表设置于所述容器上，或设置于第一排气管路上。
19.本技术实施例的抽取真空系统，通过控制系统根据第一气体探测器检测第一排气管路中危险气体的浓度值，控制前端阀门的开闭，防止危险气体排入外界大气中，造成环境污染和人员危害。
附图说明
20.图1为本技术一实施例的抽取真空系统的示意图。
21.附图标记说明
22.容器1；真空腔11；介质腔12；真空泵2；真空泵的入口2a；真空泵的出口2b；第一排气管路3；前端阀门4；第一气体探测器5；控制系统6；第二排气管路7；第二气体探测器8；后端阀门9；真空测量仪表10
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本技术宗旨的解释说明，不应视为对本技术的不当限制。
24.本技术实施例提供一种抽取真空系统，请参阅图1，包括：容器1、真空泵2、第一排气管路3、前端阀门4、第一气体探测器5以及控制系统6。
25.容器1包括真空腔11和介质腔12，介质腔12用于盛装危险气体，其中，危险气体包括有毒有害气体或易燃易爆气体。
26.示例性地，有毒有害气体包括但不限于co(一氧化碳)、bf3(三氟化硼)、hg(汞蒸气)、rn(氡气)等。
27.示例性地，易燃易爆气体包括但不限于h2(氢气)、ch4(甲烷)、c2h4(乙烯)、c2h2(乙
炔)等。
28.真空腔11与介质腔12相互隔离。真空泵2具有入口和出口，第一排气管路3连接容器1的真空腔11和真空泵的入口2a。
29.真空泵2的种类不限，例如，真空泵2可采用旋片式真空泵、油扩散泵、涡轮分子泵等。
30.前端阀门4设置于第一排气管路3上，第一气体探测器5设置于第一排气管路3上且位于前端阀门4沿气体流动方向的上游，以检测第一排气管路3上的危险气体的浓度。控制系统6，用于控制前端阀门4的开闭，且用于获取第一气体探测器5的浓度信息。当第一气体探测器5的浓度信息表征的浓度值达到第一预设值，控制系统6控制前端阀门4关闭。
31.第一气体探测器5的种类不限。例如，针对易燃气体，第一气体探测器5可采用催化型可燃气体探测器或红外光学型气体探测器等仪器。针对有毒气体，第一气体探测器5可采用本安型有毒气体探测器或隔爆型有毒气体探测器等仪器。
32.本技术实施例的抽取真空系统，通过控制系统6根据第一气体探测器5检测第一排气管路3中危险气体的浓度值，控制前端阀门4的开闭，防止危险气体排入外界大气中，造成环境污染和人员危害。
33.为了增强前端阀门4关闭时截断气路的可靠性，避免危险气体进入真空泵2。示例性地，前端阀门4包括至少两个串联的自动阀门。
34.前端阀门4的类别不限，可以包括同一类别的自动阀门或不同类别的自动阀门。在一些实施例中，前端阀门4采用两个串联的真空闸阀。例如，在工作温度≤425℃(摄氏度)，工作介质为蒸汽或空气的管路上，选用真空闸阀作为启闭装置。
35.在另一些实施例中，前端阀门4采用一个真空闸阀和一个蝶阀相串联构成。该实施例中的前端阀门4结合了蝶阀的启闭方便、结构简单以及真空闸阀流体阻力小，密封可靠的优点。
36.示例性地，请参阅图1，抽取真空系统包括第二排气管路7，第二排气管路7的一端连接于真空泵的出口2b。
37.该实施例中，可以通过第二排气管路7将从真空泵的出口2b出来的气体排放至合适的位置处。
38.示例性地，请参阅图1，抽取真空系统包括第二气体探测器8。第二气体探测器8设置于第二排气管路7上，以检测第二排气管路7上的危险气体的浓度。
39.第二气体探测器8的种类不限。例如，针对易燃气体，第二气体探测器8可采用催化型可燃气体探测器或红外光学型气体探测器等仪器。针对有毒气体，第二气体探测器8可采用本安型有毒气体探测器或隔爆型有毒气体探测器等仪器。
40.控制系统6根据获取到第二气体探测器8的浓度信息控制前端阀门4的开闭，当第二气体探测器8的浓度信息表征的浓度值达到第二预设值，控制系统6控制前端阀门4关闭。
41.该实施例中，当第一气体探测器5失效时，第二气体探测器8仍可检测到真空泵2出口出的危险气体的浓度值，前端阀门4的关闭避免真空泵2持续从真空腔11内抽取危险气体，提高了抽取真空系统的操作安全性。
42.为了保证真空泵2停止工作时，防止外界大气从真空泵2的出口回流进入真空泵2。示例性地，请参阅图1，抽取真空系统包括后端阀门9，后端阀门9设置于第二排气管路7上且
位于第二气体探测器8沿气体流动方向的下游，当第二气体探测器8的浓度信息表征的浓度值达到第二预设值，控制系统6控制真空泵2停止运转和控制后端阀门9关闭。
43.该实施例中，当第二气体探测器8探测到浓度值达到第二预设值，真空泵2不再抽取真空腔11内的气体，使得真空腔11内的危险气体不会进一步进入真空泵2。后端阀门9的关闭封闭了第二排气管路7，防止外界气流在大气压作用下倒灌入真空泵的出口2b，造成真空泵2的逆转损坏。
44.后端阀门9采用的阀门类别不限，例如采用电磁阀或气动角座阀等器件。
45.可以理解的是，本技术实施例的抽取真空系统从真空腔11内抽取的气体首先经过第一气体探测器5。
46.示例性地，请参阅图1，当第一气体探测器5的浓度信息表征的浓度值达到第一预设值，控制系统6控制前端阀门4和后端阀门9均关闭，并且控制真空泵2停止运转。
47.该实施例中，第一气体探测器5检测到浓度值达到第一预设值，说明第一气路已经进入危险气体，控制系统6控制前端阀门4关闭，截断了真空泵的入口2a与真空腔11的连通，防止危险气体污染真空泵2，进而污染第二排气管路7。控制系统6控制后端阀门9关闭，截断了第二排气管路7，避免外界气流在大气压作用下倒灌入真空泵的出口2b，造成真空泵2的逆转损坏。
48.可以理解的是，当第一排气管路3和/或第二排气管路7出现故障时，应切断容器1内的真空腔11和外界的连通。
49.示例性地，控制系统6获取真空泵2的运行参数并根据运行参数判断第一排气管路3和/或第二排气管路7是否发生故障，当发生故障时，则控制前端阀门4和后端阀门9均关闭。
50.前端阀门4的关闭切断了真空泵的入口2a和真空腔11的连通，排除了真空腔11内的气体扩散到真空泵2的可能性，后端阀门9的关闭消除了外界大气对真空泵2的影响。
51.该实施例中，通过控制系统6对真空泵2的实时监控，获取抽取真空系统的运行情况，对整个抽取真空系统形成闭环控制。
52.控制系统6可监控真空泵2的各种运行参数，比如抽气速率、抽气量以及电流值等。
53.在一些实施例中，运行参数包括电流值，当电流值大于电流预设上限值，则确定第一排气管路3和/或第二排气管路7发生堵塞故障；当电流值小于电流预设下限值，则确定第一排气管路3和/或第二排气管路7发生泄漏故障。其中，电流预设下限值小于电流预设上限值。
54.可以理解的是，真空泵2在运行的过程中，会有一部分能量以热能的形式发散。
55.为了防止真空泵2温度过高，损坏真空泵2中的风机，示例性地，抽取真空系统包括冷却水供应系统，冷却水供应系统与真空泵2连接。例如，真空泵2选用(epx180le)爱德华半导体高真空干泵。爱德华半导体高真空干泵由于在工作过程中，做功产生热量，会使冷却水发热，水温变得较高，气体由排气管输出，水由爱德华半导体高真空干泵出水口排出。因此在泵体两侧连接有冷却水供应系统，不断地供给冷水，以补充被放走热水的同时对爱德华半导体高真空干泵起到冷却作用，使工作水温不致过高，保证爱德华半导体高真空干泵性能达到技术指标，满足工艺要求。
56.该实施例中真空泵2正常运行时冷却水供应系统提供的冷却水温度为32℃(摄氏
度)，流量为2m3/h(立方米每小时)；当真空泵2排气温度过高时，冷却水供应系统中的流量增大，加速对真空泵2进行降温。当冷却水的供应无法满足真空泵2的正常降温需求时，真空泵2的泵体温度进一步升高，当温度升高到真空泵2自身内置的过热保护装置时，真空泵2自动停机，控制系统6控制前端阀门4和后端阀门9均关闭，保护真空泵2不受损坏。
57.为了实时获得容器1中真空腔11内的真空度，示例性地，抽取真空系统包括真空测量仪表10，真空测量仪表10设置于容器1上，或设置于第一排气管路3上。
58.真空测量仪表10的种类不限，例如，可以为弹性元件真空计、热传导真空计、电离真空计以及压力显示变送器等仪器。
59.在一些实施例中，在容器1上安装真空压力表，直接读取真空压力表的数值。
60.在另一些实施例中，在第一排气管路3中设置压力显示变送器，压力显示变送器将真空测量数值转化为电信号传送到控制系统6上，以显示容器1的真空度。
61.本技术提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。