[发明专利]一种用于隔断气体压力波动传播的水封系统

说明书

本发明公开了一种用于隔断气体压力波动传播的水封系统，包括屏蔽水封结构和正压水封结构，屏蔽水封结构包括内筒、中筒、外筒、第一气体进口管、气体出口、第一液封水进口管、第一溢流水出口以及第一U型水封，气体出口通过氢气主管与下游系统连通，氢气主管通过旁路与正压水封结构连通，正压水封结构用于在下游超压时进行放空泄压。本发明通过气体上下游间屏蔽水封结构和正压水封结构的设置，能够有效屏蔽下游压力波动对于上游系统的不利影响，其中屏蔽水封结构的三层筒体设计，能够有效维持上游气体的压力稳定，同时可有效避免水封被冲破或抽破，防止系统内气体的外漏，而正压水封结构能够在下游系统超压时放空泄压，以维持上游气体压力不超压。

技术领域

本发明属于水封技术领域，特别涉及一种用于隔断气体压力波动传播的水封系统，可应用于离子膜烧碱生产领域，用来屏蔽氢气压缩机吸气口压力波动对于上游电解系统的不利影响；也可应用于低压侧系统对压力波动比较敏感的其他气体压缩领域。

背景技术

工业生产中，通常采用压缩机加压的方式使气体获得势能，以便输送。当处于低压侧的系统或设备对压力波动比较敏感时，如果高压侧的压力波动传递到低压侧，会造成低压侧系统失稳，甚至造成设备的损坏。

离子膜烧碱装置中，电解槽阳极产生的氢气经洗涤、冷却，通过氢气压缩机加压脱水后输送至下游用户；有时根据用户需求，还需要通过高压压缩机进行加压，而高压氢压机往往采用往复式，吸排气压力波动较大。电解槽正常操作时，阴阳极的压差要求为4kPa，在压差低至0kPa或高于9kPa时就会联锁跳车，压力波动再大时，尤其是在出现负压差时，会造成离子膜破裂，产生爆炸风险。

传统的解决方案是设置体积庞大的湿式气柜来平衡压缩机吸、排气造成的压力波动。气柜的日常安检维护工作量大、占地大、投资高，且受结构限制，日常维护不到位时，会发生卡阻现象，无法起到平衡压力波动的作用，且易出现氢气泄漏，带来火灾及爆炸风险。而传统的止逆水封槽无法屏蔽平衡压缩机吸、排气造成的压力波动，且水封易被冲破，造成危险气体泄漏，带来火灾及爆炸风险。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的技术问题，提供一种能够有效屏蔽下游压力波动对于上游系统不利影响的用于隔断气体压力波动传播的水封系统。

本发明的技术方案是这样实现的：一种用于隔断气体压力波动传播的水封系统，其特征在于：包括屏蔽水封结构和正压水封结构；

所述屏蔽水封结构包括内筒、中筒、外筒、第一气体进口管、气体出口、第一液封水进口管、第一溢流水出口以及第一U型水封，所述中筒底部与外筒连通，所述内筒顶部与中筒连通，所述第一气体进口管和第一液封水进口管分别插入至内筒内，所述第一溢流水出口设置在外筒的侧壁顶部，所述第一溢流水出口的管口中心位置高于内筒顶部，所述第一溢流水出口与第一U型水封相连；

所述第一气体进口管用于连通上游氢气，所述气体出口通过氢气主管与下游系统连通，所述氢气主管通过旁路与正压水封结构连通，所述正压水封结构用于在下游系统超压时进行放空泄压。

本发明所述的用于隔断气体压力波动传播的水封系统，其所述第一气体进口管插入到内筒壁顶部以下h₁高度，所述第一液封水进口管插入至内筒的深度大于第一气体进口管插入至内筒的深度，所述第一溢流水出口的管口中心高度较内筒壁顶部高h₂，所述第一U型水封的液封高度为h₃。

本发明所述的用于隔断气体压力波动传播的水封系统，其所述h₂的取值为100mm-200mm。

本发明所述的用于隔断气体压力波动传播的水封系统，其所述第一气体进口管的底部呈喇叭口，所述喇叭口下端为锯齿形结构。

本发明所述的用于隔断气体压力波动传播的水封系统，其在所述内筒内设置有第一环形筛板，在所述第一环形筛板上均匀地开有若干第一筛孔，所述第一气体进口管和第一液封水进口管分别由第一环形筛板上穿过。