灌装机灌装阀的原理(关于储罐VOCs治理，需要先了解呼吸阀)

Posted 2023-06-01

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灌装机灌装阀的原理(关于储罐VOCs治理，需要先了解呼吸阀)

今天分享给大家的是关于储罐VOCs治理，需要了解的呼吸阀知识点。在石化、化工行业中，储罐是常见的储存设备，常/低压储罐在使用过程中往往会受到储罐液位变化、环境温度变化等因素的影响, 导致罐内气体膨胀或收缩，造成罐内物料的挥发损失，同时带来VOCs的逸散排放，严重时会造成超压鼓罐或低压瘪罐等现象。

呼吸阀是储罐重要的组成部分, 主要是用于防止储罐出现超压或负压等失稳状态。通过在罐顶安装呼吸阀, 可维持储罐气压平衡，确保储罐在超压或真空时免遭破坏，保护储罐安全，且减少储罐内物料损耗及VOCs气体挥发，对安全和环保均起到一定的促进作用。

呼吸阀的原理

呼吸阀的内部结构实质上是由压力阀盘（即呼气阀）和真空阀盘（即吸气阀）组合而成，二者既可并排布置，也可重叠布置。其工作原理：当储罐压力和大气压力相等时，压力阀和真空阀的阀盘和阀座紧密配合，阀座边上密封结构有“吸附”效应，使阀座严密不漏。当压力或真空度增加时，阀盘开始开启，由于在阀座边上仍存在着“吸附”效应，所以仍能保持良好的密封。

当罐内压力升高到定压值时，将呼气阀打开，罐内气体通过呼气阀侧排入外界大气中，此时吸气阀由于受到罐内正压作用处于关闭状态。反之，当罐内压力下降到一定真空度时，吸气阀由于大气压的正压作用而打开，外界的气体通过吸气阀侧进人罐内，此时呼气阀处于关闭状态。

在任何时候，呼气阀和吸气阀不能同时处于打开的状态。当罐内压力或真空度降到正常操作压力状态时，呼气阀和吸气阀处于关闭状态，停止呼气或吸气过程。

呼吸阀的功能

呼吸阀在正常状态下起密封作用，只有在下列条件下呼吸阀才开始工作：

（1）储罐向外输出物料时，呼吸阀即开始向罐内吸入空气或氮气。

（2）向储罐内灌装物料时，呼吸阀即开始将罐内的气体向罐外呼出。

（3）由于气候变化等原因引起罐内物料蒸汽压增高或降低，呼吸阀则呼出蒸汽或吸入空气或氮气（通常称热效应）。

（4）发生火灾时，储罐因呼出气体受热引起罐内液体蒸发量剧增，呼吸阀便开始向罐外呼出，以避免储罐因超压而损坏。

（5）在其它工况下，如挥发性液体的加压输送、内外部传热装置的化学反应、操作失误等，呼吸阀则相应进行呼出或吸入，以避免储罐因超压或超真空而遭受损坏。

呼吸系统的相关标准/规范

呼吸阀的安装要求

（1）呼吸阀应安装在储罐顶部的最高点。理论上讲，从降低蒸发损耗和其它的排气观点考虑，呼吸阀应安装在储罐气相空间的最高点，以便顺利地提供通向呼吸阀最直接和最大的通道。

（2）当储罐体积较大，或者储罐比较重要时，为防止单台呼吸阀因故障导致储罐出现超压或负压的风险，此时可安装两台呼吸阀。为避免两台呼吸阀同时动作而增加故障的几率，工艺设计时，通常将此两台呼吸阀的吸入和排出压力梯度设计，正常情况下一台工作，另一台备用。

（3）如果呼吸量较大，导致单个呼吸阀的呼吸量不能满足要求时，可设置两个以上呼吸阀。当安装两个呼吸阀时，它们与罐顶的中心距离应相等，即在罐顶对称布置。

（4）如果呼吸阀安装在氮封储罐上，则氮气供气管的接管位置一定要远离呼吸阀接口，并由罐顶部插入储罐内约200mm，这样氮气进罐后不直接排出，起到氮封作用。

（5）如果呼吸阀内带有阻火器，必须考虑阻火器的压降对呼吸阀排出压力的影响，以免储罐超压。

（6）当建罐地区历年最冷月份温度的平均值低于或等于0时，呼吸阀必须有防冻措施，以防止呼吸阀阀盘冻住或阻塞导致储罐排气不畅或补气不足，而导致储罐超压鼓罐或低压瘪罐。