1.本发明属于氨水制备领域，尤其是涉及一种锂电池制造业专用液氨卸车系统及其控制方法。
背景技术：
2.锂电池在制造过程中要给其提供一种碱性环境，使用氨水调节酸碱环境是比较常规的做法，使用氨水调节酸碱具有效果好，用量小，易清除的特点。但是，氨水量较大不便运输，通常使用液氨来运输，之后制成氨水便于使用。液氨由槽车运送到卸车区域，通过卸车鹤管将液氨卸车，经氨水制备系统处理后输出氨水，送入储罐。目前使用的氨水制备系统在液氨气化过程中，可能发生氨气泄露，影响环境，存在安全隐患。目前使用氨水制备系统适用于将液氨制备为氨水，介质单一。
技术实现要素：
3.有鉴于此，本发明旨在提出一种锂电池制造业专用液氨卸车系统及其控制方法，以将液氨气化和氨水制备集成在同一台设备中，适用于输入介质为气氨和液氨，有助于提高制备浓度，并且吸收效果好、设备稳定。
4.为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供一种锂电池制造业专用液氨卸车系统，包括控制系统、液氨卸车臂和卸车泵，液氨卸车臂上设置液相出口；还包括氨水制备器、氨气循环管、吸氨器和散热系统；所述氨水制备器包括反应桶，反应桶呈圆柱形其长轴沿垂直方向设置，反应桶顶部设置氨水入口，反应桶下部设置液氨或气氨入口，反应桶底部设置氨水出口，反应桶上设置压力表；所述氨水入口经吸氨管连接软化水管路，所述吸氨管上设置吸氨器；软化水管路连接厂区软化水源，所述软化水管道上设置温度表、压力表、第一气动调节阀、第一流量计和第一控制阀；所述氨气循环管下端连通反应桶中部，上端连通所述吸氨器；所述液氨或气氨入口通过液氨或气氨输入管分别连接所述液相出口和厂区氮气源；液氨或气氨输入管上设置卸车泵、压力表、第二气动调节阀、第二流量计、第二控制阀和压力变送器；所述氨水出口通过氨水输出管路连接储罐，氨水输出管路上设置有浓度计、压力表、温度表和温度变送器；所述散热系统包括散热管、入水管和出水管，所述散热管内设置冷却水，散热管由反应桶的顶部延伸至反应桶的中部，散热管两端分别连接入水管和出水管；所述入水管上设置温度表和压力表，所述出水管上设置温度表；所述控制系统的信号输入端连接压力变送器、温度变送器、浓度计，第一流量计和第二流量计；所述控制系统的信号输出端连接第一气动调节阀、第一控制阀、第二气动调节阀和第二控制阀。
5.进一步的，所述氨水制备器还包括液位计，所述液位计设置于反应桶中部以下，用于测量反应桶内液氨的液量，液位计连接所述控制系统。
6.进一步的，所述氨水制备器还包括排气管，排气管一端连通反应桶顶部，另一端连接第一氨气吸收槽，排气管上设置排气手阀和安全排气阀。
7.进一步的，所述氨水制备器还包括用于连接废水池的排污管，所述排污管分别连通反应桶中部、应桶下部和所述氨水输出管路。
8.进一步的，所述氨气循环管上设置单向阀、温度表、排气手阀和安全排气阀。
9.进一步的，所述软化水管路、液氨或气氨输入管和氨水输出管路分别设置并联的导通管，导通管上设置手阀。
10.进一步的，还包括泄露报警仪、切断手阀和紧急切断阀，所述泄露报警仪包括多个，分别靠近所述液氨卸车臂、卸车泵和液氨或气氨输入管设置，所述切断手阀和紧急切断阀分别设置于所述液相出口、气氨回管。
11.进一步的，所述液氨卸车臂上还设置气氨入口，气氨入口通过气氨回管连接所述卸车泵，所述通过气氨回管、液氨或气氨输入管分别通过散气管连通第二氨气吸收槽，所述散气管上设置手阀。
12.本发明还提供一种锂电池制造业专用液氨卸车系统的控制方法，包括以下步骤：s1.获取浓度计采集的浓度数据，获取第一流量计和第二流量计采集的流量数据；s2.根据所述浓度数据和所述流量数据，向所述第一气动调节阀和或第二气动调节阀发送指令。
13.进一步的，还包括以下步骤：s3.获取压力变送器采集的压力数据，获取温度变送器采集的温度数据；s4.根据所述压力数据和所述温度数据，向所述第一气动调节阀和或第二气动调节阀发送指令。
14.相对于现有技术，本发明所述的一种锂电池制造业专用液氨卸车系统及其控制方法具有以下优势：本发明所述的专用液氨卸车系统，能够支持输入气氨、液氨，系统自动的生产出氨水，介质要求选择性多；能够将低温液氨与高温氨水直接换热，省去了传统工艺换热器需要用循环水作换热中间媒介，提高了传热推动力，极大地提高了换热效率，并降低了换热面积；系统布置紧凑，占地面积少；工艺流程简单；循环水用量少，易操作，可调控空间大；设置吸收槽，降低氨气泄露隐患。
15.本发明所述的专用液氨卸车系统的控制方法，控制系统能够根据压力变送器、温度变送器、浓度计，第一流量计和第二流量计采集的数据；通过调节第一气动调节阀、第一控制阀、第二气动调节阀和第二控制阀，控制液氨与软化水的进液比例，实现控制氨水的混合浓度，能够将氨水的浓度稳定在要求范围内，直接输出适于锂电池制造业使用的氨水。
附图说明
16.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图1为本发明实施例所述的液氨卸车系统整体结构示意图；
图2为本发明实施例所述的氨水制备器及其连接结构示意图；图3为本发明实施例所述的软化水管路、液氨或气氨输入管及其连接结构示意图；图4为本发明实施例所述的卸车泵、紧急切断阀及其连接结构示意图；图5为本发明实施例所述的吸氨器结构示意图。
17.附图标记说明：液氨槽车；2-泄露报警仪；3-卸车泵；4-第二氨气吸收槽；5-厂区氮气源；6-厂区软化水源；7-氨气循环管；8-氨水制备器；9-吸氨器；10-散热系统；11-第一氨气吸收槽；12-储罐；13-液氨卸车臂；14-液相出口；15-切断手阀；16-紧急切断阀；17-液氨路；18-氮气路；19-散气管；20-气氨入口；21-气氨回管；101-反应桶；102-单向阀；103-安全排气阀；104-排气手阀；105-液氨或气氨输入管；106-液氨或气氨入口；107-氨水出口；108-氨水输出管路；109-导通管；112-氨水入口；113-吸氨管；114-软化水管路；116-排气管；118-排气吸收管；120-出水管；121-入水管；122-排污管；123-液位计；130-第一气动调节阀；131-第一流量计；132-第一控制阀；133-第二气动调节阀；134-第二流量计；135-第二控制阀；201-进口；202-单流体喷嘴；203-吸气管；204-出口；tg-温度表；pg-压力表；dn-手阀；tt-温度变送器；pt-压力变送。
具体实施方式
18.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
19.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
20.如图1至3所示，一种锂电池制造业专用液氨卸车系统，包括控制系统、液氨卸车臂13和卸车泵3，液氨卸车臂13上设置液相出口14；还包括氨水制备器8、氨气循环管7、吸氨器9和散热系统10；所述氨水制备器包括反应桶101，反应桶101呈圆柱形其长轴沿垂直方向设置，反应桶101顶部设置氨水入口112，反应桶101下部设置液氨或气氨入口106，反应桶101底部设置氨水出口107，反应桶101上设置压力表pg；如图2、图1所示，所述氨水入口112经吸氨管113连接软化水管路114，所述吸氨管113上设置吸氨器9；软化水管路114连接厂区软化水源6，如图3所示，所述软化水管道114上设置温度表tg、压力表pg、第一气动调节阀130、第一流量计131和第一控制阀132；如图2、图1所示，所述氨气循环管7下端连通反应桶101中部，上端连通所述吸氨器9；所述液氨或气氨入口106通过液氨或气氨输入管105分别连接所述液相出口14和厂区氮气源5；具体的，如图4所示液氨或气氨输入管105通过液氨路17连接所述液相出口14，液氨或气氨输入管105通过氮气路18连接厂区氮气源5，通过本系统支持气氨、液氨两种输入介质，并且能够同时支持该两种介质输入，通过本系统能够自动的生产出氨水，介质选择性多；如图3、图1所示，液氨或气氨输入管105上设置卸车泵3、压力表pg、第二气动调节
阀133、第二流量计134、第二控制阀135和压力变送器pt；所述氨水出口107通过氨水输出管路108连接储罐12，氨水输出管路108上设置有浓度计110、压力表pg、温度表tg和温度变送器tt；如图2所示，所述散热系统包括散热管226、入水管121和出水管120，所述散热管226内设置冷却水，散热管226由反应桶101的顶部延伸至反应桶101的中部，散热管226两端分别连接入水管121和出水管120；所述入水管121上设置温度表tg和压力表pg，所述出水管120上设置温度表tg；所述控制系统的信号输入端连接压力变送器pt、温度变送器tt、浓度计110，第一流量计131和第二流量计134；所述控制系统的信号输出端连接第一气动调节阀130、第一控制阀132、第二气动调节阀133和第二控制阀135。具体的，本实施例控制系统采用dcs控制系统（distributed control system）。
21.本发明一种锂电池制造业专用液氨卸车系统，通过氨水制备器8、氨气循环管7、吸氨器9和散热系统10，将液氨气化和氨水制备放在同一台设备中，具有吸收效果好、制备浓度高、设备稳定等特点。在氨水制备过程中，液氨由液氨或气氨输入管105送入，经第二控制阀135调节流量后，以恒定的流量进入氨水制备器反应桶101的壳程空间；软化水由氨水入口112送入，经过第一控制阀132调节流量后，以恒定的流量进入氨水制备器反应桶101的壳程空间。软化水采用盐水，反应桶101内的液氨吸收高温，去除盐水、氨水的热量，逐渐气化产生氨气；氨气经过连通管路进入设置在高位的吸氨器9，在吸氨器9的腔体内与经过特定喷嘴的软化水均匀混合吸收。混合好的氨水进入氨水制备器管程，经过换热降温后，达到要求的氨水出口质量浓度和要求的氨水出口温度。所述特定喷嘴可采用普遍使用的单流体喷嘴。
22.具体的，图5为本发明实施例所述的吸氨器结构示意图，吸氨器9包括进口201、出口204、单流体喷嘴202和吸气管203，进口201连通软化水管路114，出口204连通氨水入口112，吸气管203连通氨气循环管7。
23.需要进一步说明的是：所述反应桶101顶部通过氨水入口112、吸氨管113、吸氨器9连通软化水管路114，该吸氨器9通过氨气循环管7连通反应桶101中部；其作用是软化水经吸氨器9转化为氨水，氨水由氨水入口112送入反应桶101，同时反应桶101内的液氨吸收高温，吸收盐水、氨水的热量，逐渐气化变为氨气；氨气通过氨气循环管7进入设置在高位的吸氨器9，吸氨器9内设置单流体喷嘴，在吸氨器9的腔体内与经过单流体喷嘴的软化水均匀混合吸收。
24.本发明一种锂电池制造业专用液氨卸车系统，具体的降温过程如下：软化水与氨气的吸收过程是放热过程，其放出的溶解热使氨水升温，利用这部分热量来使反应桶101内壳程的液氨气化，由于吸收过程所释放的的溶解热大于液氨气化的气化潜热，总过程为放热反应，为保证氨水的出口温度和浓度，将剩余的热量经散热系统10的循环冷却水带走。上述降温过程经过软化水和冷却水两级换热可以将氨水出口温度降到 25-28℃。
25.本发明一种锂电池制造业专用液氨卸车系统的工作原理是：通过低温液氨与高温氨水直接换热，省去了传统工艺换热器需要用循环水作换热中间媒介，提高了传热推动力，极大地提高了换热效率，并降低了换热面积；并且系统布置紧凑，占地面积少；工艺流程简单；循环水用量少，易操作，可调控空间大。
26.如图2所示，所述氨水制备器还包括液位计123，所述液位计123设置于反应桶101中部以下，用于测量反应桶101内液氨的液量，液位计123连接所述控制系统。可以通过液位计123采集的液位数据，调整液氨的输入量。
27.如图2所示，所述氨水制备器还包括排气管116，排气管116一端连通反应桶101顶部，另一端连接第一氨气吸收槽11，排气管116上设置排气手阀104和安全排气阀103。具体的，排气管116一端连通反应桶101顶部，另一端通过排气吸收管118连接第一氨气吸收槽11，通过开启排气手阀104和安全排气阀103，排除超压气体至吸收槽11，提高安全性。
28.如图2所示，所述氨水制备器还包括用于连接废水池的排污管122，所述排污管122分别连通反应桶101中部、应桶101下部和所述氨水输出管路108。通过排污管122可以将剩余的液氨或氨水排除。
29.如图2所示，所述所述氨气循环管7上设置单向阀102、温度表tg、排气手阀104和安全排气阀103。氨气循环管7构成单向循环通道，设置排气手阀104和安全排气阀103，排除超压气体，提高安全性。
30.如图3所示，所述软化水管路114、液氨或气氨输入管105和氨水输出管路108分别设置并联的导通管109，导通管109上设置手阀。系统提供导通支路，便于在运行状态下进行维修。
31.还包括泄露报警仪2、切断手阀15和紧急切断阀16，所述泄露报警仪2包括多个，分别靠近所述液氨卸车臂13、卸车泵3和液氨或气氨输入管105设置，所述切断手阀15和紧急切断阀16分别设置于所述液相出口14、气氨回管21。当发生泄露问题时，紧急切断管道，降低氨气泄露隐患，提供防火性能。
32.如图1所示，所述液氨卸车臂13上还设置气氨入口20，气氨入口20通过气氨回管21连接所述卸车泵3，所述通过气氨回管21、液氨或气氨输入管105分别通过散气管19连通第二氨气吸收槽4，所述散气管19上设置手阀dn。通过气氨回管21能够为槽车增压，通过第二氨气吸收槽4吸收氨气，防止泄露。
33.本发明还提供一种锂电池制造业专用液氨卸车系统的控制方法，包括以下步骤：s1.获取浓度计110采集的浓度数据，获取第一流量计131和第二流量计134采集的流量数据；s2.根据所述浓度数据和所述流量数据，向所述第一气动调节阀130和或第二气动调节阀133发送指令。
34.作为本实施例优选方案，还包括以下步骤：s3.获取压力变送器pt采集的压力数据，获取温度变送器tt采集的温度数据；s4.根据所述压力数据和所述温度数据，向所述第一气动调节阀130和或第二气动调节阀133发送指令。
35.本发明提供的一种锂电池制造业专用液氨卸车系统的控制方法，按照上述步骤，所述控制系统能够根据压力变送器pt、温度变送器tt、浓度计110，第一流量计131和第二流量计134采集的数据；通过调节第一气动调节阀130、第一控制阀132、第二气动调节阀133和第二控制阀135，控制液氨与软化水的进液比例，实现控制氨水的混合浓度，能够将氨水的浓度稳定在要求范围内；并且通过调节第一控制阀132、第二控制阀135，控制液氨与软化水的进液量，能够控制氨水的合成量。本实施例优选的，在氨水制备器出口设置氨水浓度计及
温度变送器tt或铂热电阻，远传输出到控制系统，进行远程监控显示及精调。
36.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。