本发明专利技术公开了一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，包括刮刀连杆，所述刮刀连杆布置在入口集合管的内腔中，沿刮刀连杆的长度方向连接有若干个刮刀片，所述刮刀片为长条板结构，每个刮刀片均为倾斜设置，相邻刮刀片的倾斜方向相反，相邻刮刀片与水平方向的同一侧夹角互补；所述刮刀连杆和连接杆连接，所述连接杆和刮刀连杆垂直，所述连接杆还和中心轴连接，中心轴和刮刀连杆平行，所述中心轴的一端连接有密封轴，所述密封轴穿出入口集合管的壁面和动力机构连接，所述中心轴的另一端和入口集合管的内壁转动连接。有效的避免固体颗粒长时间在集合管内单点位置停留沉积也不会影响入口集合管的整体运行。影响入口集合管的整体运行。影响入口集合管的整体运行。
【技术实现步骤摘要】
一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置及方法
[0001]本专利技术属于石油化工及煤化工生产
，具体属于一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置及方法。
技术介绍
[0002]随着重质原油加工工艺的不断发展，以及煤直接液化工艺技术的突破。化工企业中浆态高压往复泵的运用不断增多。而且高压浆态往复泵主要采用底部进料方式，其主要因为往复泵的工作原理和设计要求决定了往复泵的进料必须采用底部吸入进料方式。往复泵缸体介质吸入和排出的密封、断开需要通过阀球的重力沉降来实现。吸入时吸入侧的压力顶开阀球介质进入活塞缸体，缸体充满后阀球自重关闭吸入口。排液时排出阀球被压缩介质高压端顶开，缸体介质排完后，在出口阀球自重导向的作用下将高压排液端关闭。所以往复泵的进料设计采用底部进料垂直设计。
[0003]而且浆态高压往复泵在工业生产中通常设计为三柱塞式，这样的设计既能确保运行的可靠性，同时也可有效的降低出口流量的脉冲波动。通常高压往复泵往往应用在低流量高压力要求的工艺系统里，出口流量并不是很大。但浆态床加氢工艺装置高压进料泵并不只要求较高的出口压力，必须有较大的额定流量来满足装置设计加工量要求。因此浆态床高压往复进料泵为了达到较高的额定流量，其泵入口吸入管采用扩径(采用较粗的管径)设计，也就导致含固浆态高压往复泵的入口集合管设计管径比较粗，泵在运行过程中浆态状含固介质在泵入口集合管底部容易沉积，堵塞泵入口管线。造成浆态泵频繁切换及入口集合管清焦，严重影响泵运行周期。
[0004]进一步的，浆态高压往复进料泵入口集合管采用加粗设计的具体原因为浆态往复泵的设计理念和常规往复泵的设计不同，对于泵的入口低压输送含固管道采用抗沉积和降低泵的气蚀余量设计。
[0005]首先入口输送管道介质流速必须满足特定介质黏度状态下的最低速度要求，保证入口管道内的含固介质流态处在层流和湍流的过渡流态范围内，若流态在较低的层流范围内会导致管道内底部出现固体介质沉积，若流体在高速的湍流范围内运行就会出现流线不规则、有很多旋涡，导致泵入口气蚀现象严重。
[0006]其次入口输送管道设计必须满足往复泵活塞吸入端的气蚀余量(压头)要求。往复泵的活塞吸入具有脉冲性，对于高速运转和大直径柱塞设计的泵体，当柱塞入口处的压头较低时会出现泵活塞的吸入端处出现气蚀或液柱断流现象，使液体流柱的连贯性遭到破坏，从而使吸入液柱本身可能被分开。分开的断流液柱在活塞缸内被活塞压缩时会出现撞击现象。容易造成填料和密封处泄露。
[0007]最后在实际设计使用中为了降低泵吸入口处的气蚀余量，和避免出现液柱断流现象，通常采用提高吸入管路NPSHa(有效气蚀余量)来考虑，提高泵的静吸压头，但这往往与装置整体设计有冲突。为了提高NPSHa，在设计上采用减小加速度头损失的办法来防止往复泵发生气蚀。在进行设备和管路布置时应尽量缩短泵的吸入口管线长度；适当加大吸入口
管路直径以降低流速；或者降低泵的转速增大柱塞的直径，在设计时通常以上几项措施叠加采用。
[0008]综上所述，浆态高压进料泵入口管道的设计为了避免出现固体介质的沉积和气蚀现象，通常在泵的入口管线处采用大管径设计。通过流量计算公式当流速一定时，流量与管径的平方成正比关系。在泵输送介质黏度相对一定以及吸入管处压头一定的情况下，要达到泵额定流量，必须增大入口管道半径，以达到特殊介质的加压输送要求。
[0009]而对于目前技术解决高压浆态往复泵入口管线防沉积的难度在于，
①
对含固介质的黏度、固含量、温度、以及介质流速的测量难度较大，虽然高黏度介质指标可以有效的提高含固介质的携固能力，但目前还没有能够有效在线检测上述介质指标的设备。
②
进料溶剂的性质不稳定、组分复杂、无法稳定含固介质性质，通常装置在生产过程中会有很多重油、污油、冲洗油等不同性质的油品惨入进料介质中，以及固体介质在含固介质中占比调整等现象，导致进料含固介质的物料性质根本没有办法稳定运行。
③
往复泵的运行负荷变化引起的泵入口管道介质流速变化。随着装置加工负荷的调整，以及泵入口循环流量的变化都会造成泵入口管线内介质流速发生变化，在管道内流体的运行状态非常复杂，根本无法通过介质的流速来确保固体颗粒在管道内不沉积。
[0010]针对入口集合管的管径过大从而易发生沉积现象，现有技术中通过高压浆态往复泵设计入口循环返回，浆态泵的入口循环返回设计目的是为了增大入口含固介质流速，提高液体介质的携固能力，防止固体颗粒在管道底部沉积。含固泵必须考虑泵在设计低负荷运行状态下入口管线内含固介质的必要流速，避免管道内流体长时间在低速的层流流态下运行时，在管道底部出现固体颗粒沉积。
[0011]但是通过调整泵入口管线内介质流速来防止固体颗粒沉积技术的局限性在于在设计上管线的总流量等于单位时间内的管道截面积
×
流速，但是管道的流速受介质性质影响很大，同时介质在管道内的流态无法确定，所以管道的介质流速只是一个大概的区间没有实际指导意思。在泵进料管线处增设强制循环回泵，流理论上可以增大进料泵入口集合管道内介质的流速，但在实际应用中并不理想(以有生产使用)。在使用强制循环泵时，强制循环泵回流量和进料泵入口管介质流速之间并没有实际影响曲线。强制循环量小起不到提高流速避免固体沉积的作用，强制循环量大容易造成进料往复泵抽空。抽空原因就是活塞吸入口处压头较低，虽然进料泵进料管线有动压差但是由于强制循环回流量过大，流体随流动方向惯性循环，在流体垂线活塞吸入口处的压头较小，导致进料泵在吸液的过程中因为活塞吸入口处的介质压头不足而介质无法充满缸体，出现活塞液柱断流现象。
[0012]因此，如何解决浆态高压往复泵的入口集合管管径较大，导致入口集合管易发生沉积现象，还不影响浆态高压往复泵整体的运行，是目前浆态高压往复泵亟需解决的问题。
技术实现思路
[0013]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置及方法，解决目前浆态高压往复泵的入口集合管管径较大，入口集合管易发生沉积的问题。
[0014]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，包括刮刀连杆，所述刮刀连杆布置在入口集合管的内腔中，沿刮刀连杆的长
度方向连接有若干个刮刀片，所述刮刀片为长条板结构，每个刮刀片均为倾斜设置，相邻刮刀片的倾斜方向相反，相邻刮刀片与水平方向的同一侧夹角互补；
[0015]所述刮刀连杆和连接杆连接，所述连接杆和刮刀连杆垂直，所述连接杆还和中心轴连接，中心轴和刮刀连杆平行，所述中心轴的一端连接有密封轴，所述密封轴穿出入口集合管的壁面和动力机构连接，所述中心轴的另一端和入口集合管的内壁转动连接。
[0016]进一步的，所述动力机构包括传动齿轮，所述传动齿轮和传动齿条啮合，所述传动齿条固定在换向控制杆上，所述换向控制杆和驱动装置连接；
[0017]所述传动齿轮的中心固定连接有齿轮销，所述齿轮销的中心和密封轴的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，其特征在于，包括刮刀连杆(5)，所述刮刀连杆(5)布置在入口集合管(14)的内腔中，沿刮刀连杆(5)的长度方向连接有若干个刮刀片(6)，所述刮刀片(6)为长条板结构，每个刮刀片(6)均为倾斜设置，相邻刮刀片(6)的倾斜方向相反，相邻刮刀片(6)与水平方向的同一侧夹角互补；所述刮刀连杆(5)和连接杆(7)连接，所述连接杆(7)和刮刀连杆(5)垂直，所述连接杆(7)还和中心轴(8)连接，中心轴(8)和刮刀连杆(5)平行，所述中心轴(8)的一端连接有密封轴，所述密封轴穿出入口集合管(14)的壁面和动力机构连接，所述中心轴(8)的另一端和入口集合管(14)的内壁转动连接。2.根据权利要求1所述的一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，其特征在于，所述动力机构包括传动齿轮(1)，所述传动齿轮(1)和传动齿条(3)啮合，所述传动齿条(3)固定在换向控制杆(4)上，所述换向控制杆(4)和驱动装置连接；所述传动齿轮(1)的中心固定连接有齿轮销(2)，所述齿轮销(2)的中心和密封轴的端面固定连接。3.根据权利要求2所述的一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，其特征在于，所述驱动装置包括电机、变速箱和换向轴(11)，所述电机的输出端连接变速箱，变速箱用于驱动换向轴转动，所述换向轴转动连接在支撑架(10)上，换向轴的轴体表面上设有滑槽(13)，所述滑槽(13)设在轴体表面的长度方向上，所述滑槽(13)为圆弧形，所述滑槽(13)上滑动连接有滑杆(12)的一端，所述滑杆(12)的另一端和换向控制杆(4)连接，所述换向控制杆(4)的两端分别穿过支撑架(10)的壁面，所述换向控制杆(4)的顶部端面和传动齿条(3)固定连接。4.根据权利要求1所述的一种浆态高压往复泵中入口集合管的抗沉积装置，其特征在于，所述中心轴(8)的两端均通过机封法兰和入口集合管(14)的内壁连接，密封轴和机封法兰的轴承连接，所述密封轴靠近入口集合管(14)的弯管侧布置。5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员：白成文，
申请(专利权)人：陕煤集团榆林化学有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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