CN107676629A - 基于气液转换的零泄漏卸碱装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气液转换的零泄漏卸碱装置及其控制方法，零泄漏卸碱装置包含第一至第三驱动电机、离心泵、真空泵、空气压缩机、三位四通电磁换向阀、第一截止阀、第二截止阀、液压单向阀、第三截止阀、第一液体流量计、第二液体流量计和真空罐。本装置是在传统卸碱装置的基础上增添气液转换装置和真空度调节系统，并在液路中添加各种液压控制阀、小型储碱箱、液体检测装置，解决了传统卸碱装置卸碱后残存在管道里的碱液难以排出、拆卸管道时会流至地面、导致环境污染及浪费的难题；改善了传统离心泵本身易发生泄漏、影响安全的不足之处。

Description

基于气液转换的零泄漏卸碱装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及腐蚀类液体运输卸载的技术领域，尤其涉及一种基于气液转换的零泄漏卸碱装置及其控制方法。

背景技术

面对全球性的能源危机、环境污染等重大问题，各种机械装备亟需应对节能环保的压力，绿色环保型的机械装备理念已逐渐显露，努力在技术上寻求新的解决方案。

30%的商品液碱（NaOH水溶液）具有强腐蚀性，而运送的槽车基本是不带动力（泵），一般用离心泵卸车时当卸车完毕后，拆卸管道时管道内的残留液会流至地面，需及时冲洗且冲洗水导致污染；同时离心泵本身易发生泄漏，导致喷溅，影响安全，如何实现零泄漏将其卸车至高6米的储碱罐中是一大难题。

传统的卸碱装置明显不符合如今环保主流趋势，并存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于气液转换的零泄漏卸碱装置及其控制方法，能够解决拆卸管道时管道内的残留液会流至地面、需及时冲洗且冲洗水导致污染，同时离心泵本身易发生泄漏、导致喷溅、影响安全的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于气液转换的零泄漏卸碱装置，包含第一至第三驱动电机、离心泵、真空泵、空气压缩机、三位四通电磁换向阀、第一截止阀、第二截止阀、液压单向阀、第三截止阀、第一液体流量计、第二液体流量计和真空罐；

所述真空罐包含第一至第三出口；

所述第一截止阀一端和槽罐车出口管道相连，另一端分别和第一液体流量计、三位四通电磁换向阀的P口相连；

所述三位四通电磁换向阀的A口、B口均通过管道和所述第三截止阀的一端相连，所述气液隔离阀的另一端接所述空气压缩机的输出口,所述空气压缩机的输入口和大气相连；

所述第三截止阀用于将气液隔开、防止碱液进入空气压缩机；

所述三位四通电磁换向阀的T口和所述真空罐的第一出口管道相连；

所述真空罐的第二出口和所述真空泵的输入口管道相连，所述真空泵的输出口和大气相连；

所述真空罐的第三出口和所述离心泵的输入口管道相连，所述离心泵的输出口分别和所述第二液体流量计、液压单向阀的输入端相连；

所述液压单向阀的输出端通过所述第二截止阀和外部用于存储卸碱的储碱罐相连；

所述第一至第三驱动电机分别用于驱动空气压缩机、真空泵和离心泵。

作为本发明基于气液转换的零泄漏卸碱装置进一步的优化方案，所述三位四通电磁换向阀为电液控制气液电磁换向阀，用于实现气体液体交换通流。

作为本发明基于气液转换的零泄漏卸碱装置进一步的优化方案，还包含漏碱收集机构、储碱箱和第四截止阀；

所述漏碱收集机构用于收集零泄漏卸碱装置泄露的碱液，并将其导入至所述储碱箱中；

所述储碱箱的底部设有出口，该出口通过所述第四截止阀和所述离心泵的输入口管道相连。

本发明还公开了一种该基于气液转换的零泄漏卸碱装置的控制方法，包含以下步骤：

步骤1），引水：

第一截止阀打开，三位四通电磁换向阀处于中位机能，P口和T口相接；

第二驱动电机驱动真空泵工作，真空罐抽真空，使离心泵入口产生一定负压，即通过真空泵调节泵入口真空度，不仅避免由于离心泵充满空气产生气阻和卸车离心泵抽空，而且使离心泵启动前就充满液体。

步骤2），卸碱：

保持三位四通电磁换向阀中位接通，第一截止阀保持打开状态，第二截止阀打开，第三控制电机驱动离心泵工作，使得碱液经离心泵运输到储碱罐；

步骤3），排空残余碱液：

步骤3.1），关闭第三控制电机，待离心泵停止工作后，控制三位四通电磁换向阀左工位接通，第一控制电机驱动空气压缩机工作，使得气体经三位四通阀的P口、T口分别进入碱液管道，将残留在管道中的碱液排出；

步骤3.2），待第一液体流量计示数为零时，关闭第一截止阀；

待第二液体流量计示数为零时，关闭第一控制电机，使空气压缩机停止工作，并关闭第二截止阀、第三截止阀和第二驱动电机，完成整个卸碱流程。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.本发明首尾两端液管装有截止阀，有效阻止装置内碱液外泄。

2.本发明在传统的卸碱装置基础上上增加气液转换装置，在液压回路中增加各种液压阀，通过气体将残存在离心泵两端管道里的碱液分别排进槽罐车和储碱罐里，解决了传统卸碱装置卸碱后残余在碱液管道里的碱液很难排出和拆卸的管道时，流到地面造成的浪费和环境污染问题。

3.本发明利用真空罐，每次卸碱前不用再灌泵，使泵自动充满液体，改善了传统离心泵本身容易吸空，泄漏，导致飞溅，影响安全的缺陷。

4.本发明结构化设计，增添倾斜斜面及小型储碱箱，将系统最终残存在储碱箱内碱液吸入泵内，实现了零泄漏和经济效益最大化目的。

5.本发明用液体流量计检验是否冲除完全，观察方便，具有一定的自动化。

6.本发明采用截止阀，有防止碱液进入气管而腐蚀气管的功能。

7.本发明在液体输送领域中有广泛的应用，它不仅可以实现基本油液的卸载，而且可以实现高腐蚀性化工原料，如酸、碱等高腐蚀性化学原料的卸载，成本低，应用方便。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图中，1-槽罐车出口，2-第一截止阀，3-第一液体流量计，4-三位四通电磁换向阀，5-第一驱动电机，6-空气压缩机，7-真空罐，8-储碱箱，9-第四截止阀，10-真空泵，11-第二驱动电机，12-大气，13-离心泵，14-第三驱动电机，15-第二液体流量计，16-液压单向阀，17-第二截止阀，18-第三截止阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

应当理解，尽管这里可以使用术语第一、第二、第三等描述各个元件、组件和/或部分，但这些元件、组件和/或部分不受这些术语限制。这些术语仅仅用于将元件、组件和/或部分相互区分开来。因此，下面讨论的第一元件、组件和/或部分在不背离本发明教学的前提下可以成为第二元件、组件或部分。

如图1所示，本发明公开了基于气液转换的零泄漏卸碱装置，包含第一至第三驱动电机、离心泵、真空泵、空气压缩机、三位四通电磁换向阀、第一截止阀、第二截止阀、液压单向阀、第一液体流量计、第二液体流量计、真空罐、漏碱收集机构、储碱箱、第四截止阀和第三截止阀；

所述真空罐包含第一至第三出口；

所述第一截止阀一端和槽罐车出口管道相连，另一端分别和第一液体流量计、三位四通电磁换向阀的P口相连；

所述三位四通电磁换向阀的A口、B口均通过管道和所述第三截止阀的一端相连，所述第三截止阀的另一端接所述空气压缩机的输出口,所述空气压缩机的输入口和大气相连；

所述第三截止阀用于将气液隔开、防止碱液进入空气压缩机；

所述三位四通电磁换向阀的T口和所述真空罐的第一出口管道相连；

所述真空罐的第二出口和所述真空泵的输入口管道相连，所述真空泵的输出口和大气相连；

所述真空罐的第三出口和所述离心泵的输入口管道相连，所述离心泵的输出口分别和所述第二液体流量计、液压单向阀的输入端相连；

所述液压单向阀的输出端通过所述第二截止阀和外部用于存储卸碱的储碱罐相连；

所述第一至第三驱动电机分别用于驱动空气压缩机、真空泵和离心泵；

所述漏碱收集机构用于收集零泄漏卸碱装置泄露的碱液，并将其导入至所述储碱箱中；

所述储碱箱的底部设有出口，该出口通过所述第四截止阀和所述离心泵的输入口管道相连。

所述三位四通电磁换向阀为电液控制气液电磁换向阀，用于实现气体液体交换通流。

本发明还公开了一种该基于气液转换的零泄漏卸碱装置的控制方法，包含以下步骤：

步骤1），引水：

第一截止阀打开，三位四通电磁换向阀处于中位机能，P口和T口相接；

第二驱动电机驱动真空泵工作，真空罐被抽真空，真空罐提前充满碱液，即通过真空泵调节泵入口真空度，使离心泵入口产生一定负压，离心泵在启动前就充满液体，避免了由于离心泵充满空气产生的气阻和离心泵工作时可能发生的抽空，；离心泵入口保持负压，可以防止离心泵喷溅，影响安全。

步骤2），卸碱：

保持三位四通电磁换向阀中位接通，第一截止阀保持打开状态，第二截止阀打开，第三控制电机驱动离心泵工作，使得碱液经离心泵运输到储碱罐；

步骤3），排空残余碱液：

步骤3.1），关闭第三控制电机，待离心泵停止工作后，控制三位四通电磁换向阀左工位接通，第一控制电机驱动空气压缩机工作，使得气体经三位四通阀的P口、T口分别进入碱液管道，将残留在管道中的碱液排出；

步骤3.2），待第一液体流量计示数为零时，关闭第一截止阀；

待第二液体流量计示数为零时，关闭第一控制电机，使空气压缩机停止工作，并关闭第二截止阀、第三截止阀和第二驱动电机，完成整个卸碱流程。

可以对卸碱装置设置倾斜底盘作为漏碱收集机构，卸碱过程中，当碱液从管道连接处或离心泵泄漏时，泄漏的碱液会流到底盘中，并顺着倾斜的底盘流到储碱箱中收集起来。当储碱箱中的碱液达到一定量时，打开第四截止阀，通过引进储碱箱中的一条附设管道，将碱液一同泵送到6米高的储碱罐当中。

所述空气压缩机产生高压气体冲除耐腐蚀液管中残存的碱液，并用第一液体流量计、第二液体流量计判断残余碱液是否冲除完全。

第四截止阀接储碱箱，可将泵泄漏和系统泄漏（可能存在）的少量碱液吸入泵内，资源利用率高，不浪费。

第三截止阀将气液隔开，防止碱液进入空压机系统。

真空罐相当于在离心泵入口线上的气囊，通过真空泵控制真空罐的真空度，调节离心泵入口处的绝对压力，从而避免产生气阻和卸车离心泵抽空。主要为下次卸碱时，由于系统充满空气，而离心泵工作时必须提前充满碱液，可通过真空泵调节泵入口真空度，在其工作压强下，排走上次卸碱完系统充满的空气和设备工艺过程中产生的全部气体量，使离心泵启动前充满液体。

液压单向阀防止卸碱过程中碱液倒流，保证卸碱顺利。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包含技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.基于气液转换的零泄漏卸碱装置，其特征在于，包含第一至第三驱动电机、离心泵、真空泵、空气压缩机、三位四通电磁换向阀、第一截止阀、第二截止阀、液压单向阀、第三截止阀、第一液体流量计、第二液体流量计和真空罐；

所述真空罐包含第一至第三出口；

所述第一截止阀一端和槽罐车出口管道相连，另一端分别和第一液体流量计、三位四通电磁换向阀的P口相连；

所述三位四通电磁换向阀的A口、B口均通过管道和所述第三截止阀的一端相连，所述气液隔离阀的另一端接所述空气压缩机的输出口,所述空气压缩机的输入口和大气相连；

所述第三截止阀用于将气液隔开、防止碱液进入空气压缩机；

所述三位四通电磁换向阀的T口和所述真空罐的第一出口管道相连；

所述真空罐的第二出口和所述真空泵的输入口管道相连，所述真空泵的输出口和大气相连；

所述真空罐的第三出口和所述离心泵的输入口管道相连，所述离心泵的输出口分别和所述第二液体流量计、液压单向阀的输入端相连；

所述液压单向阀的输出端通过所述第二截止阀和外部用于存储卸碱的储碱罐相连；

所述第一至第三驱动电机分别用于驱动空气压缩机、真空泵和离心泵。

2.根据权利要求1所述的基于气液转换的零泄漏卸碱装置，其特征在于，所述三位四通电磁换向阀为电液控制气液电磁换向阀，用于实现气体液体交换通流。

3.根据权利要求1所述的基于气液转换的零泄漏卸碱装置，其特征在于，还包含漏碱收集机构、储碱箱和第四截止阀；

所述漏碱收集机构用于收集零泄漏卸碱装置泄露的碱液，并将其导入至所述储碱箱中；

所述储碱箱的底部设有出口，该出口通过所述第四截止阀和所述离心泵的输入口管道相连。

4.基于权利要求1所述的基于气液转换的零泄漏卸碱装置的控制方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1），引水：

第一截止阀打开，三位四通电磁换向阀处于中位机能，P口和T口相接；

第二驱动电机驱动真空泵工作，真空罐抽真空，使离心泵入口产生一定负压，即通过真空泵调节泵入口真空度，不仅避免由于离心泵充满空气产生气阻和卸车离心泵抽空，而且使离心泵启动前就充满液体。

5.步骤2），卸碱：

保持三位四通电磁换向阀中位接通，第一截止阀保持打开状态，第二截止阀打开，第三控制电机驱动离心泵工作，使得碱液经离心泵运输到储碱罐；

步骤3），排空残余碱液：

步骤3.1），关闭第三控制电机，待离心泵停止工作后，控制三位四通电磁换向阀左工位接通，第一控制电机驱动空气压缩机工作，使得气体经三位四通阀的P口、T口分别进入碱液管道，将残留在管道中的碱液排出；

步骤3.2），待第一液体流量计示数为零时，关闭第一截止阀；

待第二液体流量计示数为零时，关闭第一控制电机，使空气压缩机停止工作，并关闭第二截止阀、第三截止阀和第二驱动电机，完成整个卸碱流程。