输送含固体颗粒的粘稠液体的装置及其应用制造方法及图纸

技术编号:13341648 阅读:284 留言:0更新日期:2016-07-13 18:05
本发明专利技术公开了一种输送含固体颗粒的粘稠液体的装置,包括储罐、二位三通阀、高压泵、连接管路以及电子天平。高压泵为外啮合齿轮泵,齿轮泵由泵体和泵盖两部分构成,均为不锈钢材料加工而成,泵体上插接从动齿轮,并设有主动齿轮。主动齿轮和从动齿轮的齿数相同,并采用双圆弧正弦曲线齿形。改良后的高压齿轮泵解决了低流量时的稳定进料问题,高粘度物料以及少量的固体颗粒没有影响泵的有效运行,并且高压泵结构简单能达到更高的预设压力。储罐的交替使用实现了连续输送物料,同时可增压的储罐又提高高压泵的吸入性。

【技术实现步骤摘要】
输送含固体颗粒的粘稠液体的装置及其应用
本专利技术涉及高压泵
,具体涉及一种输送粘稠悬浮液的高压齿轮泵装置。技术背景在科研单位的实验室、企业研发部门、煤炭、精细化工、环保等各个领域均涉及到高压反应及其相应装置。在进行常规的液相原料反应时现有的高压泵基本可以满足要求,但是处理高粘度物料(如煤焦油、重质油)、高熔点物料(如费托蜡)等含固态颗粒的粘稠液时常规的增压泵料装置是很难实现的。现有高压泵主要有齿轮泵、柱塞泵、隔膜泵、离心泵等。柱塞泵因精准,连续性好、具有较高的输送压力而被广泛使用,但是在输送高粘度物料时,由于粘度值较大、有些原料是常温固态原料在加热后常伴有固态颗粒,在这种情况下会损坏柱塞杆及其密封圈、在泵入高压系统过程时高粘物料粘连单向阀内宝石球致使单向阀失效。隔膜泵的工作原理与柱塞泵类似,均属于往复泵,面临同样的技术难题。离心泵输送高粘度液体对性能的影响是很大的,通常离心泵输送高粘度液体需选用低转速的离心泵,常需要多级才能达到设定压力。齿轮泵是运用极其广泛的高压泵,它具有结构紧凑、体积小、使用可靠、维修方便等特点。它的工作原理决定了它更适合于输送粘稠液体,对于粘度或密度在工艺中有变化的流体,齿轮泵不会受到太多影响,并且具有输送流量小、输送压力高的特点。但是也存在低流量脉动和机械密封工艺难度的问题。因此,设计一种用于输送含固体颗粒的粘稠液体的高压泵装置是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术提供的装置特别涉及针对高粘度、高熔点物料在预混催化剂或含有少量固体颗粒的情况下的高压输送。为实现上述目的,本专利技术是通过以下技术方案来实现:一种输送含固体颗粒的粘稠液体的装置,包括储罐a、储罐b、二位三通阀(a、b、c、d)、高压泵、连接管路以及电子天平。储罐a和储罐b均为密闭中空结构;高压泵为外啮合齿轮泵,齿轮泵由泵体和泵盖两部分构成,均为不锈钢材料加工而成,泵体上插接从动齿轮,并设有主动齿轮。主动齿轮和从动齿轮的齿数相同,并采用双圆弧正弦曲线齿形。改良后的高压齿轮泵解决了低流量时的稳定进料问题,高粘度物料以及少量的固体颗粒没有影响泵的有效运行,并且高压泵结构简单能达到更高的预设压力。耐压储罐的交替使用实现了连续输送物料,同时可增压的耐压储罐又提高高压泵的吸入性。装置连接方法为:储罐a和储罐b上部的进气口分别经阀门通过管路与气源相连,储罐a和储罐b底部的出料口分别经管路与二位三通阀b的第一个接口和第二个接口连接,二位三通阀b的第三个接口与二位三通阀c的第一个接口连接,二位三通阀c的第二个接口作为排气口、第三个接口与高压泵入口连接,高压泵出口与二位三通阀d的第一个接口连接,二位三通阀d的第二个接口作为排空口、第三个接口作为输送含固体颗粒的粘稠液体的装置的出料口。所述气源为用于向储罐a和储罐b中充入惰性气体的装置,为与惰性气体源相连的气体压缩机或装有惰性气体的惰性气体储罐,所述惰性气体为氮气或氦气。连接管路的材质为聚四氟乙烯、硅橡胶、树脂、PV尼龙、不锈钢中的一种或二种以上。所述储罐、二位三通阀、高压泵、连接管路上均不配有或设有加热装置。所述加热装置为电加热丝、电加热带、电加热套或电加热块;加热装置设置于被加热元件的外壁面上。高压泵为外啮合齿轮泵,齿轮泵由泵体和泵盖两部分构成,均为不锈钢材料加工而成,泵体上插接从动齿轮,并设有主动齿轮。泵体配有加热套,优选加热温度为17℃-120℃。主动齿轮和从动齿轮的齿数相同,优选齿数范围为29-71,直径范围为10-35mm,并采用双圆弧正弦曲线齿形。高压泵可以与变频电机连接,储罐a和储罐b处设有电子天平对储罐称量以计量含固体颗粒的粘稠液体,通过变频电机校正高压泵的泵流量以控制储罐内的液体量。本专利技术提供的装置可以应用于含固体颗粒的粘稠液体输送。先对装置进行预热,然后将待输送的含固体颗粒的粘稠液体(预混催化剂的物料乳化后物质)装入储罐中,储罐之间可以通过二位三通阀b实现交替使用(二位三通阀b的第一个接口与第三个接口连通时即切换到储罐a,二位三通阀b的第二个接口与第三个接口连通时即切换到储罐b),以支持连续进样过程;当达到预热温度后,通过二位三通阀a向储罐中充入惰性气体,二位三通阀c第一个接口与第二个接口连通进行排气;然后启动高压泵同时将二位三通阀d的第一个接口与第二个接口连通,对高压泵进行排空;完成对高压泵的排空后,将二位三通阀c的第一个接口与第三个接口连通,二位三通阀d的第一个接口与第三个接口连通,进行输送;充入惰性气体的压力为0.1MPa-1.0MPa;所述预热温度为17-120℃;所述粘稠液体为煤焦油、重质油、费托蜡、石蜡。固体颗粒为固体酸碱催化剂或上述粘稠液体所含不溶物,直径范围为0-500纳米,其含量范围0-5%wt.。本专利技术具有益效果为:改良后的高压齿轮泵解决了低流量时的稳定进料问题,高粘度物料以及少量的固体颗粒没有影响泵的有效运行,并且高压泵结构简单能达到更高的预设压力。储罐的交替使用实现了连续输送物料,同时可增压的储罐又提高高压泵的吸入性。附图说明图1为本专利技术一种用于输送含固体颗粒的粘稠液体的高压泵装置的结构示意图。附图标记说明如下:1-储罐a,2-储罐b,3-二位三通阀a,4-电子天平,5-导管,6-二位三通阀b,7-二位三通阀c,8-二位三通阀d,9-高压泵。具体实施方式实施实例1参照图1连接装置,构成本专利技术提供的输送含固体颗粒的粘稠液体的装置:储罐a和储罐b上部的进气口分别经阀门通过管路与氮气储罐相连,储罐a和储罐b底部的出料口分别经管路与二位三通阀b的第一个接口和第二个接口连接,二位三通阀b的第三个接口与二位三通阀c的第一个接口连接,二位三通阀c的第二个接口作为排气口、第三个接口与高压泵入口连接,高压泵出口与二位三通阀d的第一个接口连接,二位三通阀d的第二个接口作为排空口、第三个接口作为输送含固体颗粒的粘稠液体的装置的出料口。管路均采用聚四氟乙烯软管,储罐处设有电子天平,高压泵与变频电机连接。在储罐、二位三通阀、高压泵、连接管路上均设电加热套。实施例2使用实施例1组装的装置进行含固体颗粒的粘稠液体传输:先将装置预热至60℃,然后将煤焦油预混1%wt.的催化剂(颗粒大小200nm)充分乳化后装入储罐a中。待煤焦油悬浮液达到60℃后,通过二位三通阀a向储罐中充入0.3MPa氮气,二位三通阀c第一个接口与第二个接口连通进行排气;然后启动高压泵同时将二位三通阀d的第一个接口与第二个接口连通,对高压泵进行排空;完成对高压泵的排空后,将二位三通阀c的第一个接口与第三个接口连通,二位三通阀d的第一个接口与第三个接口连通,进行输送。高压泵(9)的主动齿轮和从动齿轮的齿数均为51,直径为15mm。该泵完全解决了低流量的脉冲问题,固体催化剂没有影响泵的运行。实施实例3使用实施例1组装的装置进行含固体颗粒的粘稠液体传输:先将装置预热至90℃,然后将费托蜡装入耐压储罐a中。待费托蜡达到90℃熔化后,通过二位三通阀a向储罐中充入0.3MPa氮气,二位三通阀c第一个接口与第二个接口连通进行排气;然后启动高压泵同时将二位三通阀d的第一个接口与第二个接口连通,对高压泵进行排空;完成对高压泵的排空后,将二位三通阀c的第一个接口与第三个接口连通,二位三通阀d的第一个接口与第三个接口本文档来自技高网...
输送含固体颗粒的粘稠液体的装置及其应用

【技术保护点】
一种输送含固体颗粒的粘稠液体的装置,其特征在于:包括储罐a(1)、储罐b(2)、二位三通阀b(6)、二位三通阀c(7)、二位三通阀d(8)和高压泵(9);高压泵为外啮合齿轮泵,主动齿轮和从动齿轮的齿数相同,齿数范围为29‑71,直径范围为10‑35mm,齿轮采用双圆弧正弦曲线齿形;储罐a和储罐b均为密闭中空结构;储罐a和储罐b上部的进气口分别经阀门通过管路与气源相连,储罐a和储罐b底部的出料口分别经管路与二位三通阀b的第一个接口和第二个接口连接,二位三通阀b的第三个接口与二位三通阀c的第一个接口连接,二位三通阀c的第二个接口作为排气口、第三个接口与高压泵入口连接,高压泵出口与二位三通阀d的第一个接口连接,二位三通阀d的第二个接口作为排空口、第三个接口作为输送含固体颗粒的粘稠液体的装置的出料口。

【技术特征摘要】
1.一种输送含固体颗粒的粘稠液体的装置,其特征在于:包括储罐a(1)、储罐b(2)、二位三通阀b(6)、二位三通阀c(7)、二位三通阀d(8)和高压泵(9);高压泵为外啮合齿轮泵,主动齿轮和从动齿轮的齿数相同,齿数范围为29-71,直径范围为10-35mm,齿轮采用双圆弧正弦曲线齿形;储罐a和储罐b均为密闭中空结构;储罐a和储罐b上部的进气口分别经阀门通过管路与气源相连,储罐a和储罐b底部的出料口分别经管路与二位三通阀b的第一个接口和第二个接口连接,二位三通阀b的第三个接口与二位三通阀c的第一个接口连接,二位三通阀c的第二个接口作为排气口、第三个接口与高压泵入口连接,高压泵出口与二位三通阀d的第一个接口连接,二位三通阀d的第二个接口作为排空口、第三个接口作为输送含固体颗粒的粘稠液体的装置的出料口。2.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:所述气源为用于向储罐a和储罐b中充入惰性气体的装置,为与惰性气体源相连的气体压缩机或装有惰性气体的惰性气体储罐,所述惰性气体为氮气或氦气。3.按照权利要求1或2所述的装置,其特征在于:储罐a和储罐b上部的进气口分别经二位三通阀a通过管路与气源相连,二位三通阀a的第一个接口与气源相连,二位三通阀a的第二个接口和第三个接口分别与储罐a和储罐b上部的进气口相连。4.按照权利要求1所述的装置,其特征在于:高压泵由泵体和泵盖两部分构成,均为不锈钢材料加工而成,两者之间密闭连接,泵体不配有或配有加热装置;所述储罐a和储罐b不配有或配有加热装置,储罐a和储罐b均为耐压储罐,由不锈钢材料制成,耐压范围为0.1MPa-1.0MPa;连接管路的材质为聚四氟...

【专利技术属性】
技术研发人员:曲炜田志坚马怀军王炳春李鹏徐仁顺潘振栋王从新
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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