大型常压液氩储罐及其氩气自回收装置
技术领域
本实用新型涉及低温液体存储技术领域，更具体来说是一种大型常压液氩储罐及其氩气自回收装置。
背景技术
氩气是一种无色无臭无味的稀有惰性气体，化学性质很不活泼，具有高密度和低导热性，放电时会出紫色辉光。氩气的工业用途求较多，可用作电弧焊接(切割)不锈钢、镁、铝、和其它合金的保护气体，也可用作照明技术和填充日光灯、光电管、照明管等，还可用作转炉炼钢复吹和钢包吹氩精炼工艺的主要气源，因此氩气的工业需求较旺。
现有大型钢厂等工矿企业较多地使用氩气，一般通过空分装置来制取氩气，通常配套有大型常压液氩储罐以保证供应稳定。这种储罐主要由内胆、外槽、绝热结构、管路系统及安全装置等组成，是较为经济的液氩储存方式。但是，这种储罐日蒸发量大，操作压力较低，很容易超压放空，由此造成资源浪费，如大量放空还可能引起窒息等安全隐患，为此需要对排放出来的氩气进行回收再利用。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的上述不足，提供一种大型常压液氩储罐及其氩气自回收装置。
为解决上述的技术问题，本实用新型方案采用以下技术方案：
本实用新型提供一种氩气自回收装置，配置于大型常压液氩储罐，所述氩气自回收装置包括冷凝盘管和冷媒管道，所述冷凝盘管设置于所述大型常压液氩储罐的储罐本体的气相空间内，所述冷媒管道与所述冷凝盘管相连通，且所述冷媒管道配置有冷媒控制阀。
所述冷媒管道包括冷媒进管和冷媒出管，所述冷媒进管和所述冷媒出管分别外接所述储罐本体并与所述冷凝盘管连通。
所述冷媒控制阀包括冷媒进液阀和冷媒排液阀，所述冷媒进液阀配置于所述冷媒进管，所述冷媒排液阀配置于所述冷媒出管。
所述冷媒进管配置有冷媒调节阀，所述冷媒调节阀连接储罐压力检测装置，以根据所述储罐压力检测装置检测到的储罐内气相压力来调节所述冷媒调节阀的开度。
所述冷媒出管设置有夹层；和/或，所述冷媒出管为不锈钢材质。
所述冷媒进管包括相互连通的冷媒进管罐内段和冷媒进管罐外段，其中所述冷媒进管罐外段为真空管。
所述真空管包括接管、套管、封板、抽真空嘴及定位板，所述接管连接所述冷媒进管罐内段，所述套管套装于所述接管的外周，所述封板封装所述套管与所述接管的间隙端部，所述抽真空嘴连通所述套管，所述定位板固定安装于所述套管的外壁。
所述冷媒管道与所述冷凝盘管内的冷媒介质为液氮。
在此基础上，本实用新型还提供一种大型常压液氩储罐，其配置有以上所述的氩气自回收装置，其中所述储罐本体作为液氩回收的储存容器。
所述储罐本体包括套装的内罐和外罐，所述内罐的筒体和所述外罐的筒体之间充装有保温材料。
与现有技术相比，本实用新型设置有氩气回收装置，通过在大型常压液氩储罐的气相空间中设计冷凝盘管将气相氩气冷凝，冷凝后的液氩直接落入储罐中的液氩中，从而起到自回收的作用。通过该氩气回收装置，实现了储罐内氩气的自回收，减少了大型常压液氩储罐的氩气放空，将氩气转化为液氩，减少了产品的浪费，增加了经济效益，同时又有效的降低的氩气排放带来的安全隐患。
附图说明
图1为本实用新型大型常压液氩储罐及其氩气自回收装置的结构示意图；
图2为图1中真空管的结构示意图。
图1-图2中，有关附图标记如下：
1、储罐本体，11、外罐，12、内罐，13、保温材料；2、冷凝盘管；3、冷媒出管；4、冷媒排液阀；5、冷媒进管；6、真空管，61、接管，62、抽真空嘴，63、定位板，64、套管，65、封板；7、冷媒进液阀；8、冷媒调节阀。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型实施例。各个示例通过本实用新型实施例的解释的方式提供而非限制本实用新型实施例。
参见图1，示出本实用新型大型常压液氩储罐及其氩气自回收装置的结构示意图。该大型常压液氩储罐包括储罐本体1及氩气自回收装置，其中氩气自回收装置可以将罐内氩气转化为液氩，进一步描述如下。
如图1所示，储罐本体1包括储罐本体包括套装的内罐11和外罐12，两者的筒体之间形成夹层，同时充装有保温材料13(具体可以是珠光砂或其他常规保温材料等)，这样使得储罐本体1可以储藏低温液体氩气。此外，储罐本体1还配置有管路系统及安全装置，具体可参照悉知现有技术文献，不再赘述。
如图1所示，氩气自回收装置主要由冷凝盘管2和冷媒管道组成，其中：冷凝盘管2设置于上述大型常压液氩储罐内罐11，位于储罐本体1顶部的气相空间内，充装冷媒后可以将气相氩气冷凝，冷凝后的液氩直接落入储罐中的液氩中，从而起到自回收的作用；因冷媒管道与冷凝盘管2相连通，且冷媒管道配置有冷媒控制阀来补充冷媒。此处，冷媒管道与冷凝盘管2内的冷媒介质优选为液氮，具有较好的冷却效果。
如图1所示，冷媒管道具体由冷媒进管5和冷媒出管3构成，两者分别外接储罐本体并与冷凝盘管2连通；冷媒控制阀包括冷媒进液阀7和冷媒排液阀4，两者可分别为开关阀，分别配置于冷媒进管5和冷媒出管3的罐外段，用以控制冷媒管道内冷媒介质的通断。此外，冷媒进管5还可进一步配置有冷媒调节阀8，具体可为比例阀，其具体连接储罐压力检测装置(图中虚线所示)，以根据储罐压力检测装置检测到的储罐内气相压力来调节冷媒调节阀的开度，由此相应调节冷媒流量；同时，可以根据冷媒进液管前的调节阀控制液氮流量，从而来控制储罐的气相压力，达到自动回收氩气的功能。
该实施例中的储罐本体1顶部有液氩储罐气相冷凝盘管2，冷凝盘管2前为冷媒进液管5和冷媒进液阀7和冷媒调节阀8，冷凝盘管2后连接的为冷媒出液管3和冷媒出液阀4，冷媒经换热之后进入气化器(图未示出)气化使用。在液氩储罐内压力过高时，通过打开冷媒进液调节阀8和冷媒进液阀8，冷媒通过冷凝盘管2将氩气冷凝成液体，冷凝后的液体直接滴落入储罐内，储罐内的气体被冷凝后储罐压力降低，起到了储罐降压的作用，同时将氩气转化为液氩再次利用。
本实施例中的冷媒管道可进一步优化，例如：冷媒出管3为不锈钢材质，且具有夹层；冷媒进管5的罐内段同样可为夹层不锈钢管，冷媒进管5的罐外段则可优选为真空管6，当然，冷媒出管3及冷媒进管5的罐内段也可为真空管，但成本会有所提高。下面进一步对真空管6的描述如下。
参见图2，示出图1中真空管的结构示意图。该真空管6由接管61、套管64、封板65、抽真空嘴62及定位板63等构成，具体结构是：接管1连接冷媒进管罐内段5，套管64套装于接管61的外周，封板65封装套管64与接管61的间隙端部，抽真空嘴62连通套管63，由此形成真空部；定位板63可为圆环板，其固定安装于套管64的外壁，使得套管64可以与外罐11进行可靠定位安装。
以上实施例中的大型常压液氩储罐配置氩气自回收装置，其具有大型常压液氩储罐本体、液氩储罐气相冷凝盘管、夹层不锈钢液氮管、液氮排液根部阀，液氮进液管、液氮进液调节阀等部件，通过在大型常压液氩储罐的气相空间中设计冷凝盘管，可将气相氩气冷凝，冷凝后的液氩直接落入储罐中的液氩中，从而起到自回收的作用。
这样，本实用新型通过该氩气回收装置，实现了储罐内氩气的自回收，减少了大型常压液氩储罐的氩气放空，将氩气转化为液氩，减少了产品的浪费，增加了经济效益，同时又有效的降低的氩气排放带来的安全隐患。由于本实用新型大型常压液氩储罐氩气回收装置不需额外增加冷凝装置、液氩储存容器，制造成本较为低廉。
以上仅为本实用新型实施例的优选实施例，并不用于限制本实用新型实施例，对于本领域的技术人员来说，本实用新型实施例可以有各种更改和变化。凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围之内。
