[发明专利]具有净化气体的管道连接装置

说明书

技术领域

本公开内容涉及管道密封，所述管道诸如管或导管连接，且涉及气体净化来建立防止流体出来和进入的压力梯度。

背景技术

下面的段落并非承认其中所讨论的任何内容是现有技术或者本领域技术人员的公知常识的一部分。

涉及气体流动的工业生产方法可以采用法兰接头来连接单个管或导管节段。法兰接头可通过压紧它们的配合表面之间的垫圈从而填充任何表面不规则来实现气密密封。在涉及易燃和/或有毒生产气体(process gas)的设施中，保持气密密封以避免设备损坏并保证安全是重要的。

例如，在电石冶炼厂中，一氧化碳废气可以用导管输送通过用于废气冷却、清洁和/或储存的气体处理系统。这样的气体处理系统可包含许多法兰接头。避免有毒废气从气体处理系统到外部工作环境中的外泄是重要的。还应该避免空气渗透到气体处理系统的管道系统中，以防止其中爆炸性气体混合物的发展。

对于具有垫圈的法兰接头，实现气密密封所必须的压紧水平(或“安装应力”)取决于垫圈类型。一般来说，由于垫圈和其它法兰部件会由于热膨胀遭受磨损和损坏，因此在高温应用中很难实现法兰接头的气密密封。

发明内容

下面的内容意在向读者介绍更多详细描述，并非限定或限制所要求保护的主题。

根据本公开内容的一方面，一种用于连接第一管道和第二管道的装置可以包括：第一法兰元件，固定到该第一管道；第二法兰元件，固定到该第二管道，该第二法兰元件联接到该第一法兰元件，以允许在该第一管道和该第二管道之间的内部环境中的流体连通；以及至少一个端口，连通在该第一法兰元件和该第二法兰元件中间，以在该第一法兰元件和该第二法兰元件之间递送净化气体(purge gas)流动。

净化气体流动的压力梯度可以大体上防止流体从内部环境出来和从外部环境进入中至少之一。

该第一法兰元件可包含该至少一个端口，用于递送净化气体流动。该装置还可包含一个净化气体通道，该净化气体通道被布置在该第一法兰元件和该第二法兰元件的配合表面之间，且其中该至少一个端口可以和该净化气体通道连通。该至少一个端口可以从该净化气体通道延伸穿过该第一法兰元件，并和至少一个净化气体供应线路流体连通。该至少一个端口可以包含沿该净化气体管道间隔开定位的多个端口。所述多个端口可包括和第一净化气体供应线路流体连通的至少一个端口，以及和第二净化气体供应线路流体连通的至少一个端口。该净化气管道的形状可以大致为环形，且可大致围绕内部环境径向延伸。

该装置还可包括一个外部垫圈，该外部垫圈被布置成压紧在该第一法兰元件和该第二法兰元件之间的通路中。该第一法兰元件和该第二法兰元件中至少一个可包含一个第一槽，且该外部垫圈可位于该第一槽中。该第一槽的形状可以大致为环形，且可围绕该内部环境径向延伸，在该净化气体通道和该外部环境中间。该外部垫圈可包含一个金属齿形垫圈(Kammprofile gasket)。

该装置还可包括一个内部垫圈，该内部垫圈被布置成压紧在该第一法兰元件和该第二法兰元件之间的通路中。该第一法兰元件和该第二法兰元件中的至少一个可包含一个第二槽，且该内部垫圈可位于该第二槽中。该第二槽的形状可以大致为环形，且可围绕该内部环境径向延伸，在该内部环境和该净化气体通道中间。该内部垫圈可包含一个柔性耐火纤维垫圈。

该第一法兰元件和该第二法兰元件可紧固在一起。

根据本公开内容的另一方面，一种净化气体分配系统可包括：一个加压气体源；如上所述的至少一个装置，该至少一个装置与该加压气体源流体连通；至少一个计量设备，该至少一个计量设备被布置在该净化气体源和该至少一个装置之间，用于监控净化气体向该至少一个装置的流动；以及至少一个控制阀，该至少一个控制阀被布置在该净化气体源和该至少一个装置之间。

该系统还可包括第一净化气体供应线路和第二净化气体供应线路，其将该净化气体源连接到该至少一个装置。该至少一个端口可包含沿着该净化气体通道间隔开定位的多个端口，所述多个端口可包含和该第一净化气体供应线路流体连通的至少一个端口，以及和该第二净化气体供应线路流体连通的至少一个端口。该第二净化气体供应线路可被配置成供应比该第一净化气体供应线路更高的净化气体流动速率。