CN108775422B - 一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其包括与承压容器开口端连接的注入机构，承压容器开口端设有介质入口通道，注入机构包括与该介质入口通道联通的安装通道、导通或关闭安装通道与介质入口通道联通的开关阀，安装通道内配合有注入管，注入管的出口端安装有穿过承压容器的介质入口通道而伸入承压容器内部的注入喷嘴，注入管的另一端连接有可驱动注入管做升降运动的操作机构，操作机构和开关阀之间还设有止回阀，开关阀与止回阀之间通过过渡机构连接，注入机构通过止回阀填料和开关阀填料与阀杆之间形成双重密封配合。本发明能真正做到不需要系统停止运行就能对注入喷嘴及注入管进行在线清理、维修和更换的目的。

Description

一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置

技术领域

本发明涉及石油化工技术领域，尤其是一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置。

背景技术

对于石油化工等带压连续运行的系统，经常需要向带压装置中注入某种介质，有些注入介质带有固体颗粒，有些注入介质会粘结或堵塞注入装置，长时间使用时因为注入介质的粘结或堵塞会导致注入装置不能有效的注入介质或完全失效。通常情况下，只能将整个系统停止运行，然后将注入装置拆下进行清理、维修或更换，重新安装后再重新启动整个系统，采用这样的方法需要让整个系统停止运行，由于系统运行的不连续和不稳定，给系统带来巨大的不利影响，并造成重大的经济损失。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，解决了现有技术中因清理、维修或更换而需将整个系统停运所带来的重大经济成本损失的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，包括与承压容器开口端连接的注入机构，承压容器开口端设有介质入口通道，注入机构包括与该介质入口通道联通的安装通道，其特征在于：所述注入机构还包括导通或关闭安装通道与介质入口通道联通的开关阀，安装通道内配合有注入管，注入管的出口端安装有穿过承压容器的介质入口通道而伸入承压容器内部的注入喷嘴，注入管的另一端连接有可驱动注入管做升降运动的操作机构，所述操作机构和开关阀之间还设有止回阀，开关阀与止回阀之间通过过渡机构连接，过渡机构包括连接座，连接座设有可供注入管穿过的连接座通孔，连接座通孔与注入管管壁之间通过连接座填料密封，所述开关阀的阀体与注入管之间通过开关阀填料密封，所述注入机构通过连接座填料和开关阀填料与阀杆之间形成双重密封配合。

上述介质注入机构在正常工作模式状态下，打开开关阀，使得安装通道与承压容器上的介质入口通道导通，介质通过注入管入口端注入经注入管喷嘴输出到承压容器中，混合均匀；当长期注入带固体颗粒的介质或易粘结、易堵塞的介质时，会导致注入喷嘴中小孔部分堵塞，堵塞到一定程度会影响介质的有效注入，这时需要清理、维修或更换注入喷嘴，此时，通过操作机构驱动注入管升起，当注入管的喷嘴位置高于开关阀时，关闭开关阀，阻断了安装通道与介质入口通道的联通，防止承压容器中混合了介质的介质倒流出来，此处为了避免外泄，通过双重填料密封来增强密封效果。

进一步的，所述过渡连接机构的连接座通道导通止回阀阀腔与三通换向阀阀体内腔，过渡连接机构还设有与连接座通道联通的保护介质通道，过渡连接机构的连接座通道与注入管之间通过填料以及填料压盖密封连接，止回阀阀体的开口端抵接于填料压盖上且通过密封圈密封配合，止回阀阀体开口端安装有螺柱，螺柱依次穿过止回阀阀体开口端端沿、填料压盖、过渡连接机构后与螺母锁紧。

上述操作机构驱动注入管升起使得注入管的喷嘴位置高于开关阀，关闭开关阀后，通过保护介质通道注入干净的介质，介质压力不低于承压容器中的介质压力，保持正常注入介质的同时，继续提升喷嘴；而止回阀和开关阀起到双重密封、二次关闭作用，增强了注入机构防泄漏效果。

进一步的，所述止回阀包括阀体，阀体通道与阀腔联通，阀腔朝向开关阀一侧，阀体通道朝向操作机构一端，阀体通道与阀腔连接的一端端面铰接有阀瓣，阀瓣的铰接端设有驱使阀瓣自由端朝关闭阀体通道方向转动趋势的扭簧，所述注入管相对于喷嘴的另一端依次穿过阀腔、阀体通道于联通状态下的路径后伸出止回阀且与操作机构连接，所述阀瓣的自由端挤压于注入管管壁上。

上述止回阀的阀腔和阀体通道构成安装通道的出口部分，阀体通道与注入管之间通过填料以及填料压套密封连接，当注入管在操作机构的驱动下上升，注入管的喷嘴经过阀腔进入阀体通道中后，阀腔中的阀瓣受到扭簧作用而关闭阀体通道，进一步防止介质外漏。

进一步的，所述开关阀采用三通换向阀，三通换向阀包括阀体，阀体内腔中设有阀芯，阀芯设有T型三通通道，三通换向阀阀体通过过渡连接机构与止回阀阀体固接，所述三通换向阀通过连接法兰与承压容器开口端的法兰盘连接，连接法兰设有与三通换向阀阀体内腔以及与承压容器的介质入口通道联通的连接法兰通道。

上述结构中，过渡连接机构位于止回阀和三通换向阀之间，且将两者连接起来。

进一步的，所述操作机构包括与注入管对接的导杆，导杆的中空通道与注入管的内管通道联通，导杆一端经防转法兰与安装于注入管端部的连接法兰固定连接，导杆另一端螺纹连接有导杆螺母，导杆螺母安装于驱动机构上。

上述结构中，导杆的中空腔一端与注入管对接联通，导杆的中空腔另一端则构成介质注入口供介质进入导杆、注入管，并由喷嘴喷入承压容器中，导杆与防转法兰焊接，防转法兰受到支柱周向的限制作用，只能沿着立柱轴向在驱动机构驱动下做升降运动，以便于对注入管及喷嘴做清洁、维修、更换等工作。

采用上述方案，本发明的介质注入装置能真正做到不需要系统停止运行就能对注入喷嘴及注入管进行在线清理、维修和更换的目的。

下面结合附图对本发明作进一步描述。

附图说明

附图1为本发明具体实施例结构示意图；

附图2为本发明具体实施例正常注入介质时三通换向阀的状态示意图；

附图3为本发明具体实施例在线清理时三通换向阀的状态示意图。

具体实施方式

本发明的具体实施例如图1-3所示是可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其包括与承压容器开口端连接的注入机构，承压容器开口端设有介质入口通道，注入机构包括与该介质入口通道联通的安装通道，注入机构还包括导通或关闭安装通道与介质入口通道联通的三通换向阀，安装通道内配合有注入管，注入管的出口端安装有穿过承压容器的介质入口通道而伸入承压容器内部的注入喷嘴，注入管的另一端连接有可驱动注入管做升降运动的操作机构，注入管的内管通道以及与其对接的导杆的中空腔构成介质注入通道，介质通过注入管由注入喷嘴喷入承压容器中。其中，1是承压容器，2是注入喷嘴，3是注入管，4是承压容器的连接法兰，5是注入装置的连接法兰，6是三通换向阀，7是过渡连接机构，8是保护介质注入口，9是填料，10是填料压盖，11是止回阀，12是止回阀阀瓣，13是止回阀扭簧，14是填料，15是填料压套，16是限位套，17是导杆，18是支柱，19是导杆螺母，20是驱动装置，21是介质注入口。

上述结构中，法兰4及法兰5连接，可以将整个注入机构安装到承压容器1上。为了确保注入的介质与承压容器中的介质充分混合，在注入喷嘴2上开设很多小孔，介质通过注入喷嘴2上的很多小孔喷出，能够与承压容器1中的介质充分混合。注入管3的一端通常采用螺纹与注入喷嘴2连接在一起，注入管3的另一端设计成连接法兰。导杆17下端设计成防转法兰，连接法兰与防转法兰通常采用螺栓螺母连接成一体，连接成一体的注入管3、连接法兰、防转法兰及导杆17都是设计成中空的，因此在系统运行时可以通过介质注入口21、导杆17、防转法兰、连接法兰、注入管3以及注入喷嘴2向承压容器1中注入系统所需要的介质。在注入机构的连接法兰5的上方设置了三通换向阀6，通常三通换向阀6采用T型三通球阀，在注入机构正常使用时，三通换向阀6的直通道以及侧通道均开启，注入管3从三通换向阀6直通道穿过。另外，可以通过三通换向阀的侧通道向承压容器1中注入保护介质。在三通换向阀6的上方设置过渡连接机构7，在过渡连接机构7上设有保护介质注入口8。在过渡连接机构7的上方设置了填料9及填料压盖10，以防止承压容器1中的压力介质通过注入管3的外侧泄漏。在填料压盖10的上方设置了止回阀11。在止回阀的上方设置了填料14和填料压套15，填料14与填料9的双重密封，能够更有效地防止承压容器1中的压力介质通过注入管3的外侧（即安装通道）泄漏到大气中。

导杆17与导杆螺母19采用螺纹配合，通常采用T形螺纹配合，T形螺纹可以传递更大的力。导杆螺母19安装于驱动装置20上。支柱18与防转法兰的配合和限制，使防转法兰只能贴靠着支柱18做升降运动，而不能做旋转运动，与防转法兰固定连接在一起的导杆17、连接法兰、注入管3、注入喷嘴2同时做升降运动。驱动装置20带动导杆螺母19同时转动，通过导杆17与导杆螺母19的螺纹配合，由于导杆受限制不能随导杆螺母19做旋转运动，因此，导杆螺母19的旋转运动将转变为导杆17的升降运动。

限位套16与防转法兰的接触用于定位注入机构在正常工作时的位置。

在注入装置正常使用时，通过介质注入口21向承压容器1中注入介质。长期注入介质等固体颗粒介质会导致注入喷嘴2中小孔部分堵塞，当堵塞到一定程度时会影响介质的有效注入，这时需要清理、维修或更换注入喷嘴2，为了达到该目的，本装置通过驱动装置20（通常根据需要可以采用齿轮传动装置、电动装置、手轮或扳杆）来提升导杆17以及与防转法兰、连接法兰、注入管3以及注入喷嘴2，在提升过程中为了防止承压容器1中带有固体颗粒的介质进入到注入机构，通过保护介质注入口8注入干净的介质，使得介质压力不低于承压容器1中的介质压力。继续提升导杆17等部件，当注入喷嘴2提升到高于三通换向阀6时，将切换三通换向阀6，切换后，直通道关闭，三通换向阀6的侧通道仍与承压容器1相通，此时，由保护介质注入口进入的干净介质通过侧通道继续通入，能够更好的防止带固体颗粒的介质或易粘结、易堵塞的介质进入到注入装置，当注入喷嘴2提升到高于止回阀11时，止回阀阀瓣12在止回阀扭簧13作用下自动关闭，此时由于注入机构的三通换向阀6及止回阀11的关闭，能够确保承压容器1中的介质不会通过注入机构外泄漏。进一步提升导杆17等部件，当注入喷嘴2提升到高于填料压套15时，包括注入喷嘴2和注入管3在内的介质注入机构已经脱离了注入装置的承压区，此时，拆除连接法兰与防转法兰的螺栓螺母，即可将注入喷嘴2、注入管3以及防转法兰整体从注入装置中拆下。从而可以对注入喷嘴2、注入管3进行清理、维修或更换，然后再重新安装到注入装置上，与拆卸相反的步骤即可重新将注入机构重新复位。在注入机构的拆卸、清理、维修或更换以及复位的整个过程中，均不需要将整个系统停止运行。因此，本发明的介质注入装置能真正做到不需要系统停止运行就能对注入喷嘴及注入管进行在线清理、维修和更换的目的。

本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，包括与承压容器开口端连接的注入机构，承压容器开口端设有介质入口通道，注入机构包括与该介质入口通道联通的安装通道，其特征在于：所述注入机构还包括导通或关闭安装通道与介质入口通道联通的开关阀，安装通道内配合有注入管，注入管的出口端安装有穿过承压容器的介质入口通道而伸入承压容器内部的注入喷嘴，注入管的另一端连接有能驱动注入管做升降运动的操作机构，所述操作机构和开关阀之间还设有止回阀，开关阀与止回阀之间通过过渡机构连接，过渡机构包括连接座，连接座设有能供注入管穿过的连接座通孔，连接座通孔与注入管管壁之间通过连接座填料密封，所述开关阀的阀体与注入管之间通过开关阀填料密封，所述注入机构通过连接座填料和开关阀填料与注入管之间形成双重密封配合；

所述开关阀采用三通换向阀，三通换向阀包括阀体，阀体内腔中设有阀芯，阀芯设有T型三通通道，三通换向阀阀体通过过渡机构与止回阀阀体固接，所述三通换向阀通过连接法兰与承压容器开口端的法兰盘连接，连接法兰设有与三通换向阀阀体内腔以及与承压容器的介质入口通道联通的连接法兰通道；

所述过渡机构的连接座通道导通止回阀阀腔与三通换向阀阀体内腔，过渡机构还设有与连接座通道联通的保护介质通道，过渡机构的连接座通道与注入管之间通过填料以及填料压盖密封连接，止回阀阀体的开口端抵接于填料压盖上且通过密封圈密封配合，止回阀阀体开口端安装有螺柱，螺柱依次穿过止回阀阀体开口端端沿、填料压盖、过渡机构后与螺母锁紧。

2.根据权利要求1所述的可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其特征在于：所述止回阀包括阀体，阀体通道与阀腔联通，阀腔朝向开关阀一侧，阀体通道朝向操作机构一端，阀体通道与阀腔连接的一端端面铰接有阀瓣，阀瓣的铰接端设有驱使阀瓣自由端朝关闭阀体通道方向转动趋势的扭簧，所述注入管相对于喷嘴的另一端依次穿过阀腔、阀体通道于联通状态下的路径后伸出止回阀且与操作机构连接，所述阀瓣的自由端挤压于注入管管壁上。

3.根据权利要求2所述的可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其特征在于：所述操作机构包括与注入管对接的导杆，导杆的中空通道与注入管的内管通道联通，导杆一端经防转法兰与安装于注入管端部的连接法兰固定连接，导杆另一端螺纹连接有导杆螺母，导杆螺母安装于驱动机构上。

4.根据权利要求2所述的可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其特征在于：所述操作机构包括与注入管对接的导杆，导杆的中空通道与注入管的内管通道联通，导杆一端经防转法兰与安装于注入管端部的连接法兰固定连接，导杆另一端螺纹连接有导杆螺母，导杆螺母安装于驱动机构上。

5.根据权利要求1所述的可向压力系统注入介质并能在线维修的装置，其特征在于：所述操作机构包括与注入管对接的导杆，导杆的中空通道与注入管的内管通道联通，导杆一端经防转法兰与安装于注入管端部的连接法兰固定连接，导杆另一端螺纹连接有导杆螺母，导杆螺母安装于驱动机构上。

Images