CN108953162A - 一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置 - Google Patents

Abstract

一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置，属于离心泵技术领域。所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置，包括稳压罐和射流器，稳压罐的顶部设有稳压罐进气管，下部设有稳压罐蒸汽出口管，底部设有稳压罐排凝管，所述稳压罐进气管与蒸汽管线入口管连通，稳压罐蒸汽出口管与蒸汽管线出口管连通，射流器设置在稳压罐内部，包括射流器喷嘴、射流器进气管、射流器吸入管和射流器排出管。所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置适用于石化行业所有类似于硫磺的高温、有毒有害、粘度大、易结晶、强腐蚀性的介质，能够与离心泵相结合，使离心泵实现吸上功能。

Description

一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置

技术领域

本发明涉及离心泵技术领域，特别涉及一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置。

背景技术

硫磺是一种有毒有害的化工原料，其在常温下是固体，硫的温度达到熔点时，硫磺将熔融成具有流动性质的液体硫。液体硫粘度随温度而变化，一般初熔时，粘度随温度升高而下降，当温度超过159℃后，粘度随温度升高而急剧增大，当继续提高温度达到190℃时，粘度达到极大值，当温度超过190℃后，粘度又恢复到初时的特征，在130～160℃时粘度最小，利于液硫的输送。一旦停泵，管线及泵内硫磺会因温度下降而凝结在泵及管线内，造成再次启泵困难，机械密封损坏，因其特殊的物理特性，液硫的输送一直是个难题。

目前常采用的输送泵是长轴液下泵和电控隔膜式自吸泵，但长轴液下泵维修不便，滑动轴承易腐蚀和磨损，故障率高。电控隔膜式自吸泵电气控制部分结构复杂，高温下电控原件易损坏，如果保温做得不好很容易局部结晶造成控制失灵，一旦控制失灵会造成停泵后再次启动困难，不适用于需频繁启动的工况。液体硫磺等有毒有害介质采用普通罐式自吸泵输送时灌罐困难，因此急需一种维修方便，安全性高，可频繁启停泵的新型设备。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置，该自吸装置适用于石化行业所有类似于硫磺的高温、有毒有害、粘度大、易结晶、强腐蚀性的介质，该自吸装置能够与离心泵相结合，使离心泵实现吸上功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置，包括稳压罐和射流器；

所述稳压罐用于存储气源并给安装于其内部的零部件保温伴热，稳压罐的顶部设有稳压罐进气管，下部设有稳压罐蒸汽出口管，底部设有稳压罐排凝管，所述稳压罐进气管与蒸汽管线入口管连通，稳压罐蒸汽出口管与蒸汽管线出口管连通；

所述射流器设置在稳压罐内部，用以首次启泵时排出离心泵和入口管线内气体，射流器包括射流器喷嘴、射流器进气管、射流器吸入管和射流器排出管，所述射流器喷嘴与射流器进气管相连，并分别与射流器吸入管和射流器排出管相通。

所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置还包括射流罐，所述射流罐设置在稳压罐内部，用于存储介质以便停泵后再次启泵时排出离心泵和入口管线内气体，射流罐设有射流罐出口管、射流罐入口管和射流罐排液管，所述射流罐出口管、射流罐入口管和射流罐排液管均伸出稳压罐外，射流罐出口管与离心泵入口管连通，射流罐入口管与入口管线连通，射流罐排液管与射流器排出管连通。

所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置中位于稳压罐外部且内部有介质流动的管线，其外部均套设有保温夹套。

所述稳压罐进气管设有压力表和稳压罐进气管阀门。

所述稳压罐蒸汽出口管设有稳压罐蒸汽出口阀门。

所述稳压罐排凝管设有稳压罐排凝管阀门。

所述射流器进气管远离射流器喷嘴的一端与稳压罐的内部连通，射流器进气管上设有射流器进气管阀门。

所述射流器吸入管伸出稳压罐外且与离心泵出口管连通，射流器吸入管上设有单向阀和浮筒。

所述射流罐的上下均为封头结构。

所述射流罐排液管设有射流罐排液管阀门。

本发明的有益效果：

(1)、用于易结晶介质的离心泵自吸装置和离心泵设置在地面之上，结构简单，维修方便；

(2)、用于易结晶介质的离心泵自吸装置和离心泵内灌满介质后浮筒浮起，射流器吸入管关闭，自吸完成，整个自吸装置无电器元件，防止了电器元件因保温不到位而局部结晶造成损坏，也防止了电器元件因不耐高温而过早损坏，控制方式简单、价格低；

(3)、不需灌泵，能自吸；

(4)、设置稳压罐能够防止因气源压力不稳来量不足造成射流器失灵，进而影响吸上排气效果；

(5)、稳压罐进气管设置压力表可随时监控稳压罐内压力情况，压力达到定值再启动自吸；

(6)、稳压罐既可给射流器提供压力稳定可靠的气体以做离心泵第一次启动的动力源，又能给射流器和射流罐提供保温伴热，一物多用；

(7)、采用射流器给射流罐灌罐，解决了硫磺等有毒有害介质无法手动灌罐的难题，再次启动时采用射流罐完成自吸，无需射流器启动时的压力监控及手动控制启泵和后期的各阀门关闭，更加方便稳定可靠；

(8)、射流器、射流罐和浮筒整体设置在稳压罐内，稳压罐内充满高温蒸汽，结构简单且可保证保温伴热无死点，防止因采用射流器和射流罐单独套管保温时，因射流器和射流罐结构复杂、拐点多而容易出现部分位置包裹不严，进而造成介质离开储液罐后因流经低温管件产生热量损失、温度下降而凝结；

(9)、射流罐排液管与射流器排出管末端连通，并合并为一根管线，结构更紧凑，后续管线更好连接；

(10)、射流罐上下为封头结构，可提高其耐压能力，防止射流罐在稳压罐内高压蒸汽和抽真空时射流罐内真空的共同作用下变形。

(11)、用于易结晶介质的离心泵自吸装置有两种结构型式，一种为稳压罐+射流器+射流罐式，该结构适合需要经常停泵、频繁启动工况，另一种为稳压罐+射流器式，该种结构适合除大修外其他时间无需停泵或其他设备不工作时离心泵采取打回流方式，仍然保持低位运行的工况，其中射流器+稳压罐式结构更加简单，占地面积小，价格更便宜。

附图说明

图1是本发明提供的实施例一的用于易结晶介质的离心泵自吸装置的结构示意图；

图2是本发明提供的实施例一的用于易结晶介质的离心泵自吸装置安装使用时的示意图；

图3是本发明提供的实施例二的用于易结晶介质的离心泵自吸装置的结构示意图；

图4是本发明提供的实施例二的用于易结晶介质的离心泵自吸装置安装使用时的示意图。

其中，

1-稳压罐进气管阀门，2-压力表，3-稳压罐进气管，4-射流器进气管，5-射流器，6-射流器吸入管，7-单向阀，8-浮筒，9-射流器进气管阀门，10-稳压罐，11-射流器喷嘴，12-射流器吸入管阀门，13-射流罐出口管，14-稳压罐蒸汽出口阀门，15-保温夹套，16-射流罐入口管，17-射流器排出管，18-射流罐排液管，19-射流罐，20-稳压罐排凝管，21-稳压罐排凝管阀门，22-射流罐排液管阀门，23-蒸汽管线入口管，24-伴热管线，25-离心泵出口阀门，26-离心泵出口管，27-离心泵，28-离心泵入口管，29-用于易结晶介质的离心泵自吸装置，30-蒸汽管线出口管，31-稳压罐蒸汽出口管32-入口管线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

为了解决现有技术存在的问题，如图1至图2所示，本发明提供了一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置29，该用于易结晶介质的离心泵自吸装置29包括稳压罐10、射流器5和射流罐19。本实施例适用于整个装置运行时需频繁启动的工况。

稳压罐10用于存储气源并给安装于其内部的零部件保温伴热，稳压罐10的顶部设有稳压罐进气管3，下部设有稳压罐蒸汽出口管31，稳压罐蒸汽出口管31设有稳压罐蒸汽出口阀门14，稳压罐10的底部设有稳压罐排凝管20，稳压罐排凝管20设稳压罐排凝管阀门21，稳压罐进气管3与蒸汽管线入口管23连通，稳压罐蒸汽出口管31与蒸汽管线出口管30连通。本实施例中，稳压罐10既可给射流器5提供压力稳定可靠的气体以做离心泵27第一次启动的动力源，又能给射流器5和射流罐19提供保温伴热，一物多用，稳压罐10能够防止因气源压力不稳来量不足造成射流器5失灵，进而影响吸上排气效果；射流器5和射流罐19除进出口法兰外均被稳压罐10内高温蒸汽包裹得严严实实，防止了介质离开储液罐后因流经低温管件产生热量损失，温度下降而凝结，也解决了射流器5和射流罐19单独做保温时因射流器5和射流罐19结构复杂、拐点多而容易出现部分位置包裹不严的问题。

射流器5设置在稳压罐10内部，用以首次启泵时排出离心泵27和入口管线32内气体并给射流罐19灌罐，射流器5包括射流器喷嘴11、射流器进气管4、射流器吸入管6和射流器排出管17，射流器喷嘴11与射流器进气管4相连、并分别与射流器吸入管6和射流器排出管17相通。本实施例中，射流器喷嘴11与射流器进气管4采用焊接或者螺纹连接；射流器吸入管6上设有射流器吸入管阀门12；射流器5给射流罐19灌罐，解决了硫磺等有毒有害介质无法手动灌罐的难题，停泵后再次启动时采用射流罐19完成自吸，无需射流器5启动时的压力监控及手动控制启泵和后期的各阀门关闭，更加方便稳定可靠。

射流罐19设置在稳压罐10内部，用于存储介质以便停泵后再次启泵时排出离心泵和入口管线内气体，射流罐19设有射流罐出口管13、射流罐入口管16和射流罐排液管18，射流罐出口管13、射流罐入口管16和射流罐排液管18均伸出稳压罐10外，射流罐出口管13与离心泵入口管28连通，射流罐入口管16与入口管线32连通，射流罐排液管18与射流器排出管17连通。射流罐排液管18伸出稳压罐10外，其端部与射流器排出管17连通，用以将射流器5排出的离心泵27和入口管线32内气体及射流罐19内积液排回储液罐内或引至安全地点排放。本实施例中，射流罐排液管18与射流器排出管17末端连通并合并为一根管线，结构更紧凑，后续管线更好连接。用于易结晶介质的离心泵自吸装置中位于稳压罐10外部且内部有介质流动的管线，其外部均套设有保温夹套15。本实施例中，保温夹套15用于给管线内的介质保温，以保证液体硫磺被吸上后流经各部件时不会因泵件散热而结晶，保温夹套15通过伴热管线24与蒸汽管线入口管23连通，使蒸汽通过伴热管线24进入保温夹套15，保温夹套15通过伴热管线24与蒸汽管线出口管30连通，使蒸汽通过伴热管线24排出保温夹套15。

稳压罐进气管3设有压力表2和稳压罐进气管阀门1。本实施例中，稳压罐进气管3设置压力表2可随时监控稳压罐10内压力情况，压力达到定值再启动自吸；稳压罐进气管3与伴热管线24均由蒸汽管线入口管23提供气源。

射流器进气管4远离射流器喷嘴11的一端与稳压罐10的内部连通，射流器进气管4上设有射流器进气管阀门9。

射流器吸入管6伸出稳压罐10外且与离心泵出口管26连通，射流器吸入管6上设有单向阀7和浮筒8，单向阀7设置在浮筒8与射流器喷嘴11之间，连接在浮筒8的底部的射流器吸入管6穿出稳压罐10与离心泵出口管26连通。本实施例中，射流罐19和离心泵27内灌满介质后浮筒8浮起，射流器吸入管6关闭，自吸完成，控制方式简单、价格低。

射流罐19的上下均为封头结构。本实施例中，射流罐19上下为封头结构，可提高其耐压能力，防止射流罐19在稳压罐10内高压蒸汽和抽真空时射流罐19内真空的共同作用下变形。

射流罐排液管18设有射流罐排液管阀门22。本实施例中，当设备大修时打开射流罐排液管阀门22，可将射流罐19内积液排回储液罐内或引至安全地点排放，以防止设备大修时蒸汽停供，罐内积存的介质因无法排出而凝固在罐内。

需要说明的是，本实施例中的用于易结晶介质的离心泵自吸装置29与离心泵27连接，介质除硫磺外还适用于其他易结晶的介质。

本实施例中的用于易结晶介质的离心泵自吸装置29的工作过程：

离心泵27启动前，关闭离心泵出口阀门25、射流器进气管阀门9和稳压罐蒸汽出口阀门14。稳压罐排凝管阀门21和射流罐排液管阀门22常闭，外部蒸汽通过蒸汽管线入口管23同时给稳压罐10和伴热管线24供气，进入伴热管线24的蒸汽给各部件加温暖泵，以保证液体硫磺被吸上后流经各部件时不会因泵件散热而结晶；

通过稳压罐进气管3进入稳压罐10的蒸汽储存在稳压罐10内形成所需压力的气源后，打开射流器进气管阀门9，高温蒸汽给射流器5和射流罐19保温的同时通过射流器进气管4给射流器5提供气源形成射流气体，高压气体从射流器喷嘴11喷出，由于高压气体和空气间的粘滞作用，把射流器喷嘴11附近空气带走，使射流器喷嘴11附近形成真空，在外界大气压力作用下离心泵27、射流罐19和入口管线32内的空气顺射流器排出管17排出至储液罐内或其他地方；随着泵内气体的排出，离心泵27和入口管线32及射流罐19内形成真空，储液罐内介质在外界大气压力作用下顺入口管线32进入射流罐19和离心泵27并将其灌满，当介质到达浮筒8部位时浮筒8上升将射流器吸入管6关闭，射流器5停止工作，离心泵27吸上和射流罐19灌罐过程结束；

关闭射流器进气管阀门9和射流器吸入管阀门12，离心泵出口阀门25打开，介质从离心泵出口管26排出，离心泵27进入正常工作状态，稳压罐蒸汽出口阀门14打开，蒸汽从稳压罐进气管3进入，从稳压罐蒸汽出口管31排出，给稳压罐10内的射流罐19及射流器5进行保温，防止射流罐19、浮筒8及射流器吸入管6内介质凝结；

当停泵后再次启动时，由射流罐19内介质给离心泵27提供启泵所需介质的来源，无需再次灌罐和启动射流器5。

设备损坏需要维修时，打开稳压罐排凝管阀门21和射流罐排液管阀门22，排出稳压罐29内由高温蒸汽凝结的水和射流罐19内储存的介质，方便设备维修及防止因保温蒸汽停供造成介质在射流罐内结晶，下次启泵困难。

实施例二

为了解决现有技术存在的问题，如图3至图4所示，本发明提供了一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置29，该用于易结晶介质的离心泵自吸装置29包括稳压罐10和射流器5。本实施例适用于除大修外其他时间无需停泵或其他设备不工作时离心泵采取打回流方式，仍然保持低位运行的工况。

稳压罐10用于存储气源并给安装于其内部的零部件保温伴热，稳压罐10的顶部设有稳压罐进气管3，下部设有稳压罐蒸汽出口管31，稳压罐蒸汽出口管31设有稳压罐蒸汽出口阀门14，稳压罐10的底部设有稳压罐排凝管20，稳压罐排凝管20设稳压罐排凝管阀门21，稳压罐进气管3与蒸汽管线入口管23连通，稳压罐蒸汽出口管31与蒸汽管线出口管30连通。本实施例中，稳压罐10既可给射流器5提供压力稳定可靠的气体以做离心泵27第一次启动的动力源，又能给射流器5提供保温伴热，一物多用，稳压罐10能够防止因气源压力不稳来量不足造成射流器5失灵，进而影响吸上排气效果；射流器5除进出口法兰外均被稳压罐10内高温蒸汽包裹得严严实实，防止了介质离开储液罐后因流经低温管件产生热量损失，温度下降而凝结，也解决了射流器5单独做保温时因射流器5结构复杂、拐点多而容易出现部分位置包裹不严的问题。

射流器5设置在稳压罐10内部，用以首次启泵时排出离心泵27和入口管线32内气体，射流器5包括射流器喷嘴11、射流器进气管4、射流器吸入管6和射流器排出管17，射流器喷嘴11与射流器进气管4相连、并分别与射流器吸入管6和射流器排出管17相通。本实施例中，射流器喷嘴11与射流器进气管4采用焊接或者螺纹连接；射流器吸入管6上设有射流器吸入管阀门12。

用于易结晶介质的离心泵自吸装置中位于稳压罐10外部且内部有介质流动的管线，其外部均套设有保温夹套15。本实施例中，保温夹套15用于给管线内的介质保温，以保证液体硫磺被吸上后流经各部件时不会因泵件散热而结晶，保温夹套15通过伴热管线24与蒸汽管线入口管23连通，使蒸汽通过伴热管线24进入保温夹套15，保温夹套15通过伴热管线24与蒸汽管线出口管30连通，使蒸汽通过伴热管线24排出保温夹套15。

稳压罐进气管3设有压力表2和稳压罐进气管阀门1。本实施例中，稳压罐进气管3设置压力表2可随时监控稳压罐10内压力情况，压力达到定值再启动射流器5进行自吸；稳压罐进气管3与伴热管线24均由蒸汽管线入口管23提供气源。

射流器进气管4远离射流器喷嘴11的一端与稳压罐10的内部连通，射流器进气管4上设有射流器进气管阀门9。

射流器吸入管6伸出稳压罐10外且与离心泵出口管26连通，射流器吸入管6上设有单向阀7和浮筒8，单向阀7设置在浮筒8与射流器喷嘴11之间，连接在浮筒8的底部的射流器吸入管6穿出稳压罐10与离心泵出口管26连通。本实施例中，离心泵27内灌满介质后浮筒8浮起，射流器吸入管6关闭，自吸完成，控制方式简单、价格低。

需要说明的是，本实施例中的用于易结晶介质的离心泵自吸装置29与离心泵27连接，介质除硫磺外还适用于其他易结晶的介质，离心泵的离心泵入口管与入口管线连通。

本实施例中的用于易结晶介质的离心泵自吸装置29的工作过程：

离心泵27启动前，关闭离心泵出口阀门25、射流器进气管阀门9和稳压罐蒸汽出口阀门14。稳压罐排凝管阀门21常闭，外部蒸汽通过蒸汽管线入口管23同时给稳压罐10和伴热管线24供气，进入伴热管线24的蒸汽给各部件加温暖泵，以保证液体硫磺被吸上后流经各部件时不会因泵件散热而结晶；

通过稳压罐进气管3进入稳压罐10的蒸汽储存在稳压罐10内形成所需压力的气源后，打开射流器进气管阀门9，高温蒸汽给射流器5保温的同时通过射流器进气管4给射流器5提供气源形成射流气体，高压气体从射流器喷嘴11喷出，由于高压气体和空气间的粘滞作用，把射流器喷嘴11附近空气带走，使射流器喷嘴11附近形成真空，在外界大气压力作用下离心泵27和入口管线32内的空气顺射流器排出管17排出至储液罐内或其他地方；随着泵内气体的排出，离心泵27和入口管线32内形成真空，储液罐内介质在外界大气压力作用下顺入口管线32进入离心泵27并将其灌满，当介质到达浮筒8部位时浮筒8上升将射流器吸入管6关闭，射流器5停止工作，离心泵27吸上过程结束；

关闭射流器进气管阀门9和射流器吸入管阀门12，离心泵出口阀门25打开，介质从离心泵出口管26排出，离心泵27进入正常工作状态，稳压罐蒸汽出口阀门14打开，蒸汽从稳压罐进气管3进入，从稳压罐10蒸汽出口排出，给稳压罐10内的射流器5进行保温，防止残留在浮筒8及射流器吸入管6内介质凝结；

设备损坏需要维修时，打开稳压罐排凝管阀门21，排出稳压罐29内由高温蒸汽凝结的水，方便设备维修。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。

Claims (10)

1.一种用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，包括稳压罐和射流器；

所述稳压罐用于存储气源并给安装于其内部的零部件保温伴热，稳压罐的顶部设有稳压罐进气管，下部设有稳压罐蒸汽出口管，底部设有稳压罐排凝管，所述稳压罐进气管与蒸汽管线入口管连通，稳压罐蒸汽出口管与蒸汽管线出口管连通；

所述射流器设置在稳压罐内部，用以首次启泵时排出离心泵和入口管线内气体，射流器包括射流器喷嘴、射流器进气管、射流器吸入管和射流器排出管，所述射流器喷嘴与射流器进气管相连，并分别与射流器吸入管和射流器排出管相通。

2.根据权利要求1所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置还包括射流罐，所述射流罐设置在稳压罐内部，用于存储介质以便停泵后再次启泵时排出离心泵和入口管线内气体，射流罐设有射流罐出口管、射流罐入口管和射流罐排液管，所述射流罐出口管、射流罐入口管和射流罐排液管均伸出稳压罐外，射流罐出口管与离心泵入口管连通，射流罐入口管与入口管线连通，射流罐排液管与射流器排出管连通。

3.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述用于易结晶介质的离心泵自吸装置中位于稳压罐外部且内部有介质流动的管线，其外部均套设有保温夹套。

4.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述稳压罐进气管设有压力表和稳压罐进气管阀门。

5.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述稳压罐蒸汽出口管设有稳压罐蒸汽出口阀门。

6.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述稳压罐排凝管设有稳压罐排凝管阀门。

7.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述射流器进气管远离射流器喷嘴的一端与稳压罐的内部连通，射流器进气管上设有射流器进气管阀门。

8.根据权利要求1或2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述射流器吸入管伸出稳压罐外且与离心泵出口管连通，射流器吸入管上设有单向阀和浮筒。

9.根据权利要求2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述射流罐的上下均为封头结构。

10.根据权利要求2所述的用于易结晶介质的离心泵自吸装置，其特征在于，所述射流罐排液管设有射流罐排液管阀门。