[發明專利]一體化程控閥組

有效

• 申請號: 201811471321.4
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109506018B
• 公開（公告）日: 2020-02-04
• 發明（設計）人: 劉開莉;陳運;鐘雨明;蔡躍明
• 申請（專利權）人: 四川天采科技有限責任公司
• 主分類號: F16K11/22
• 分類號: F16K11/22;F16K27/00
• 代理公司: 51230 成都弘毅天承知識產權代理有限公司
• 代理人: 李春霖

本發明公開了一體化程控閥組，包括：閥組本體；閥組本體上設置有若干個單元塊，底部設置有若干個左右貫通于單元塊的匯集流道；單元塊內開設有前后貫通于單元塊的進氣流道和出氣流道，以及若干個與匯集流道一一對應的支流道；每一支流道的一端均與出氣流道連通，另一端均與相應的匯集流道連通，且每一支流道上均設置有可控閥門；單元塊的表面上由開設進氣流道、出氣流道和匯集流道形成的開口上均設置有用于與外界連接的固定件。通過將復雜繁多的管道和閥門部件以單元塊的模式集成于所述一體化程控閥組中，使得閥區結構緊湊、體積減少，便于模塊化、撬裝化、裝備化以及車載化；節省了大量管道和管道接頭，節約成本，密封性好，可靠性強，安全性高。

技術領域

本發明涉及集成式控制閥領域，具體涉及一體化程控閥組。

背景技術

隨著半導體、氫燃料電池等行業的不斷發展和進步，市場對包括氫氣、氨氣等高純氣體的需求量越來越大，質量要求也越來越高。除此之外，由于所使用的高純氣體的成本高昂且利用率不高，因此，相應氣體的分離提純和回收再利用也成為了企業關注的重點之一。

作為目前最為有效的氣體深度分離提純技術，變溫吸附和變壓吸附，其均利用攜帶有氣體吸附質的分子篩在不同溫度或壓力的條件下對不同氣體分子的吸附性能不同來達到混合氣體中各組分分離提純的目的。而隨著對吸附質和吸附工藝的不斷改進，變溫吸附和變壓吸附所能夠實現的提純率也越來越高，這也使得兩種吸附技術逐漸成為了高純度單一組分氣體制備的主流技術。

以變壓吸附技術為例，常見的變壓吸附系統，根據實際工況的需要，通常由若干個吸附塔、連接與各吸附塔之間且用于氣體流通的氣體管線以及安裝在各氣體管線上且用于控制相應氣體管線流斷的若干個程控閥門。工作過程中，通過程控閥門控制氣體管線的流通，并通過多個程控閥門之間的開啟時序配合，從而調整各吸附塔所處的壓力和工作狀態，如吸附、解析、均壓、解析/沖洗等，進而實現對氣體的分離提純。

通常，為了在原料氣到產品氣高度提純的同時，保證原料氣的處理量和產品氣的收率，會在允許的范圍內增加吸附塔數量來提升處理量和提純效果，并增加相匹配的程控閥門和氣體管線數量來增加均壓次數以提高收率。從上述分析不難看出，在使用變溫或變壓吸附技術時，為了提高產品氣的純度以及收率，除了必要的工藝參數調整外，吸附設備的規模也必須相應地擴大；但設備大型化又帶來了安裝運輸不便、現場架設施工量大、塔區和閥區占地面積大、設備無法拆裝回收等問題。尤其是對于由程控閥門和氣體管線組成的吸附塔控制裝置，管線復雜化所帶來的管道之間連接件過多，還帶來以下問題：

第一、對焊接工藝要求高，在導致設備成本大幅提升的同時，并不能有效保證管道以及閥門之間連接的可靠性；

第二，焊縫多、法蘭多，導致管線內壁不光滑，存在著如高氣速氣流摩擦引起火花等風險，安全性能差；

第三，管線路徑長，控制設備多，不利與防腐、保溫及伴熱的設計，導致裝置成本進一步增高；

第四，控制裝置無法通過一體化工藝實現集成化和撬裝化，加大了現場安裝的工作量，增加了控制裝置性能的不確定性，同時也嚴重隱形了控制裝置的后期機動性和可重復利用率，導致整個吸附系統的總體投資劇增。

發明內容

本發明的目的在于：提供一體化程控閥組，通過一體成型的模塊化閥控單元以及可由多個該單元集成組成的閥組，解決現有吸附塔控制裝置占地面積大、管道繁多且無法有效實現撬裝化的問題。

本發明采用的技術方案如下：