CN110127227A - 一种沥青储罐进出料装置及进出料方法 - Google Patents

Abstract

一种沥青储罐进出料装置及进出料方法，沥青储罐包括罐体，进出料装置包括进出料管、破凝管和加热装置，罐体的侧壁底部设有进出料口，进出料管的一端由进出料口处伸入罐体内；破凝管沿竖直方向设于罐体内，用于加热沥青以在破凝管周围形成竖向液体流道，加热装置通过加热在进出料管周围形成横向液体流道，竖向液体流道与横向液体流道连通。本发明涉及的一种沥青储罐进出料装置，避免液态沥青由上至下流入时带来的安全隐患，通过破凝管与加热装置形成连通的竖向液体流道与横向液体流道，加快沥青熔化，能够保证输送过程的安全运行，且大大的节约了能耗，实用性强，安全、可靠、快捷。

Description

一种沥青储罐进出料装置及进出料方法

技术领域

本发明属于石化物料输送技术领域，更具体地，涉及一种沥青储罐进出料装置。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中，煤焦沥青是炼焦的副产品；石油沥青是原油蒸馏后的残渣；天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青是一种高黏度的有机胶凝材料，常温甚至在70℃以下，沥青为固态或胶凝状态，当温度达到90℃以上后沥青熔化，具有较好的流动性。沥青广泛应用于涂料、塑料、橡胶等工业领域以及铺筑路面等。沥青可以以固态运输与储存，也可以通过加热保温槽罐以液态输送，并以液态储存。

在工业生产领域，通过除去杂质或改性生产的沥青产品和作为原料使用的沥青大多以液态输送或加热保温槽罐运输，并以大型储罐储存。由上述可知，无论哪种沥青，都会含有一定量的轻质油类组分。沥青中的轻质油类组分在沥青被加热熔化的过程中、在沥青液态流动的过程中，将不断地逸出；逸出的轻组分若聚集，将形成易燃、甚至可爆的气体。同时，沥青在以液态流动过程中，因物质间的“摩擦”产生静电。同时，存储沥青的储罐，在罐内中下部设置了罐底中心换热器或换热厢及沿径向铺设了许多环形换热管，管内均通120-150℃的导热油，其作用是熔化储罐内的沥青，方便沥青流动或输送。若大量的高温导热油管裸露在易燃易爆气体中，是存在燃爆危险的。因而，沥青的储罐存储及进、出料输送存在较大安全隐患，务必防止易燃易爆气体聚集、做好防静电工作及运行中的节能工作。

原则上，沥青储罐的进料模式可分为“下进料”、“上进料”两种模式，顾名思义，“下进料”即从储罐的底部管口进料，“上进料”即为从储罐的顶部管口进料；而出料因储罐高度较高，罐底沥青很难通过输送泵从顶部抽出，因而，沥青出料均为“下出料”。然而，若液态沥青进料采用“上进料”，因液态沥青温度一般在90℃以上，液态沥青从高处下落时，一方面会有大量可燃爆的轻组分气体逸出，另一方面高处快速下落的液态沥青易产生静电，安全隐患极大。所以，从安全角度考虑，不能考虑“上进料”。

然而，沥青储罐的“下进料”与“下出料”也有一些需解决的问题。采用“下进料”方式将沥青输入储罐时，储罐内料位应低于进料口或者储罐内的沥青全为熔化后的液体状态，否则，在料位高出进料口，且沥青处于固态或胶凝状态，从进料口来的沥青需要有足够的压力冲破凝固在管口的沥青或顶托起储罐内沥青才能输进罐内。显然，靠泵体的压力强力进料经常会导致输送泵“憋压”，损坏输送泵。然而，若使储罐内所有沥青熔化后进料，则要求储罐内换热器足够大，且进料之前换热器加热工作时间长，能量消耗多，不利于经济运行。

同样，采用“下出料”从储罐内取出沥青时，储罐内的沥青通过沥青泵抽出来，由于储罐内换热器集中在中下部，使出料管口周围或储罐内中下部的沥青是熔化状态，若储罐上部的沥青是固态或胶凝状态，沥青泵也无法将液态沥青“顺利”抽出来，因为此时沥青泵将在罐内抽出一个“负压”区，液态沥青无法顺畅进入出料管内；即，在罐内沥青不是全部液态或有较好的流动状态时，发生“抽负”现象的沥青泵无法抽出所需沥青。然而，若使储罐内所有沥青熔化后再出料，则要求储罐内换热器足够大，且出料之前换热器加热工作时间长，能量消耗多；若保持整罐沥青长期处于熔化状态，能量消耗也非常大，因而，不利于经济运行。

因此，有必要研发一种安全节能的沥青储罐进出料装置，能够解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种沥青储罐进出料装置，采用“下进料”与“下出料”，能够在提高安全性的同时节约能耗。

为了实现上述目的，本发明提供一种沥青储罐进出料装置，所述沥青储罐包括罐体，所述进出料装置包括进出料管、破凝管和加热装置，所述罐体的侧壁底部设有进出料口，所述进出料管的一端由所述进出料口处伸入所述罐体内；

所述破凝管沿竖直方向设于所述罐体内，用于加热沥青以在所述破凝管周围形成竖向液体流道，所述加热装置设于所述罐体内，通过加热在所述进出料管周围形成横向液体流道，所述竖向液体流道与所述横向液体流道连通。

优选地，所述进出料管沿水平方向设置，所述破凝管的底部为“n”型，且跨设于所述进出料管上。

优选地，所述破凝管包括管体和设于所述管体内的导热管，所述导热管为“n”型。

优选地，所述破凝管的管体侧壁上沿竖向设有多个开孔，多个开孔的一部分高于所述罐体内的最高液位。

优选地，所述导热管顶部设有排气管，所述排气管伸出所述罐体顶部。

优选地，所述排气管顶部开口处设有阀门，所述排气管上设有弯曲部。

优选地，所述导热管通过导热油进行加热，所述导热管的底部伸出所述罐体的侧壁并与供给导热油的设备连通。

优选地，所述加热装置包括换热器和设于所述进出料管内的加热夹套，所述换热器设于所述罐体内底部中心，用于对沥青加热，所述进出料管伸入至靠近所述换热器处；所述加热夹套通过导热油进行加热，所述加热夹套与供给导热油的设备连通。

优选地，还包括卸料泵和出料泵，所述卸料泵与所述出料泵并联于所述进出料管的另一端，所述卸料泵的出口设有安全阀与调节阀组，所述出料泵的出口设有调节阀。

本发明提供一种沥青储罐进料方法，利用上述沥青储罐进出料装置，所述进料方法包括：

步骤1、开启所述破凝管和所述加热装置对所述罐体内的沥青进行加热，使所述罐体内的沥青形成连通的所述竖向液体流道与所述横向液体流道；

步骤2、通过所述进出料管抽将液态沥青吸至所述罐体内，完成进料过程。

本发明提供一种沥青储罐出料方法，利用上述沥青储罐进出料装置，所述出料方法包括：

步骤1、开启所述破凝管和所述加热装置对所述罐体内的沥青进行加热，使所述罐体内的沥青形成连通的所述竖向液体流道与所述横向液体流道；

步骤2、将所述罐体内的沥青通过所述进出料管排出，完成出料过程。

本发明涉及的一种沥青储罐进出料装置，其有益效果在于：进料与出料同用一根管道且设于罐体底部，形成下进料和下出料，避免液态沥青由上至下流入时带来的安全隐患；通过破凝管与加热装置形成连通的竖向液体流道与横向液体流道，加快沥青熔化，能够保证输送过程的安全运行，且大大的节约了能耗；实用性强，安全、可靠、快捷。

本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了本发明的示例性实施例的沥青储罐进出料装置的结构示意图；

图2a为本发明的示例性实施例的沥青储罐进出料装置中的破凝管结构示意图，图2b为破凝管管体内的导热管结构示意图，图2c为导热管进出口布置示意图；

图3示出了本发明的示例性实施例的沥青储罐进出料方法使用的装置示意图；

附图标记说明：

1罐体，2破凝管，3进出料管，4进出料口，5导热管，6排气管，7开孔，8换热器，9出料泵，10卸料泵，11卸车槽，12管体。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

为解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种沥青储罐进出料装置，沥青储罐包括罐体，进出料装置包括进出料管、破凝管和加热装置，罐体的侧壁底部设有进出料口，进出料管的一端由进出料口处伸入罐体内；

破凝管沿竖直方向设于罐体内，用于加热沥青以在破凝管周围形成竖向液体流道，加热装置通过加热在进出料管周围形成横向液体流道，竖向液体流道与横向液体流道连通。

本发明提供的沥青储罐进出料装置，将进料与出料集合于同一根管道，即进出料管，且将进出料口设于罐体底部，形成下进料和下出料，避免液态沥青由上至下流入或抛落时带来的轻组分大量挥发、摩擦产生静电产生的安全隐患；通过破凝管与加热装置熔化沥青，从而形成连通的竖向液体流道与横向液体流道，液态沥青沿竖向液体流道与横向液体流道流动，在能够保证输送过程的安全运行，大大的节约了能耗。

优选地，进出料管沿水平方向设置，破凝管的底部为“n”型，且跨设于进出料管上。破凝管跨设于进出料管上，加速了进出料管处沥青的熔化过程，使破凝管底部与进出料管处的受热熔化的沥青汇合，形成液态沥青流通通道，避免进出料时产生的“憋压”或“负压”情况。

优选地，破凝管包括管体和设于管体内的导热管，用于加热，导热管为“n”型，以增大加热面积。

优选地，导热管通过连接件固定于管体上。

优选地，破凝管的管体侧壁上沿竖向设有多个开孔，多个开孔的一部分高于罐体内的最高液位。导热管对沥青加热形成竖向液体流道，在进料过程中，沥青由开孔处从破凝管的管体内溢流出来，到达罐体内的沥青上表面，避免罐体内的上部分沥青未熔化而产生“憋压”情况，或需要全部熔化而能耗过大；在出料过程中，沥青由开孔处受吸出力而由罐体内进入破凝管内，同时导热管加热使其周围及破凝管的管体外的沥青熔化，从而很快的就能够提取罐内沥青，避免“抽负”或者全部熔化而能耗过大。

沿竖向贯穿罐体内的沥青，使位于罐体内上方的沥青沿破凝管周围迅速受热，避免压力过大难以输送，或加热至全部熔化才能抽出而造成的时间长、能耗过大。

优选地，破凝管的管体的直径大于进出料管的直径。

优选地，导热管的顶部高于破凝管的管体上开孔的最高位置。

优选地，导热管顶部设有排气管，排气管伸出罐体顶部，用于排出导热管内的气体。

优选地，排气管顶部开口处设有阀门，排气管上设有弯曲部；导热管受热而产生膨胀压力，即发生热膨胀情况，为延长导热管寿命，避免破损，设置弯曲部以增加导热管内的空间，缓解压力。

优选地，导热管通过导热油进行加热，导热管的底部，即导热管的进口和出口均伸出罐体的侧壁并与供给导热油的设备连通；在注入导热油时，阀门开启以排气，至阀门处有导热油溢出时，即导热管内的气体排净。

优选地，导热管的进口和出口靠近进出料口处。

优选地，加热装置包括换热器和设于进出料管内的加热夹套，换热器设于罐体内底部中心，用于对沥青加热，进出料管伸入至靠近换热器处；加热夹套通过导热油进行加热，加热夹套与供给导热油的设备连通。

优选地，换热器为管式换热器，管式换热器内部通过导热油进行换热，管式换热器的输入端与供给导热油的设备连通。

优选地，供给导热油的设备为导热油锅炉，导热油锅炉处输出口设有温控开关和调节阀门，加热夹套、换热器和导热管入口处设有温度传感器，温控开关根据温度传感器监测的温度信号控制调节阀门开启的大小，从而控制导热油的流量，避免温度过高；温控开关预设最高温度值。

优选地，还包括卸料泵和出料泵，卸料泵与出料泵并联于进出料管的另一端，卸料泵的出口设有安全阀与调节阀组，用于调节卸料泵的压力和流量避免“憋压”而损坏，出料泵的出口设有调节阀，用于调节出料泵的流量。

本发明还提供一种沥青储罐进料方法，该方法包括：

步骤1、开启破凝管和加热装置对罐体内的沥青进行加热，使罐体内的沥青形成连通的竖向液体流道与横向液体流道；

步骤2、通过进出料管将液态沥青抽吸至罐体内，完成进料过程。

破凝管和加热装置对罐体内的沥青加热，由于不需罐内的沥青全部加热成液态，仅形成流体通道，大大缩短了加热时间，仅需三小时左右，并且在进料过程中，外来的液态沥青本身具有一定的温度，在其被抽吸至罐体内，并经过横向液体流道和竖向液体流道时，能够在一定程度上与原罐体内的进行换热，加快抽吸的效率。

外来的液态沥青预先卸入卸车槽中，卸料泵将卸车槽中的沥青抽吸至沥青储罐的罐体内，完成下进料后关闭卸料泵即可。

本发明提供一种沥青储罐出料方法，该方法包括：

步骤1、开启破凝管和加热装置对罐体内的沥青进行加热，使罐体内的沥青形成连通的竖向液体流道与横向液体流道；

步骤2、将罐体内的沥青通过进出料管排出，完成出料过程。

破凝管和加热装置对罐体内的沥青加热，由于不需罐内的沥青全部加热成液态，仅形成流体通道，大大缩短了加热时间，仅需六小时左右，大大降低能耗；通过出料泵将罐体内的沥青抽出输送至生产车间使用，完成出料过程后关闭出料泵。

进出料均通过进出料管进行，节约了加热装置的布置，节约成本。

实施例1

如图1至3所示，本发明提供了一种沥青储罐进出料装置，沥青储罐包括罐体1，进出料装置包括进出料管3、破凝管2和加热装置，罐体1的侧壁底部设有进出料口4，进出料管3的一端由进出料口4处伸入罐体1内；

破凝管2沿竖直方向设于罐体1内，用于加热沥青以在破凝管2周围形成竖向液体流道，加热装置通过加热在进出料管3周围形成横向液体流道，竖向液体流道与横向液体流道连通。

其中，进出料管3沿水平方向设置，破凝管2的底部为“n”型，且跨设于进出料管3上。破凝管2包括管体12和设于管体12内的导热管5，导热管5为“n”型。管体12侧壁上沿竖向设有多个开孔7，多个开孔7的一部分高于罐体1内的最高液位。管体12的直径大于进出料管3的直径。管体12的直径为325mm。导热管5的管径为DN50。导热管5的顶部高于管体12上开孔7的最高位置。导热管5顶部设有排气管6，排气管6伸出罐体1顶部，用于排出导热管5内的气体。排气管6顶部开口处设有阀门，排气管6上设有弯曲部。导热管5通过导热油进行加热，导热管5的进出和出口均伸出罐体1的侧壁并与供给导热油的设备连通。

加热装置包括换热器8和设于进出料管3内的加热夹套，换热器8设于罐体1内底部中心，用于对沥青加热，进出料管3伸入至靠近换热器8处。

换热器8为管式换热器8，管式换热器8内部通过导热油进行换热，管式换热器8的输入端与供给导热油的设备连通。加热夹套通过导热油进行加热，加热夹套与供给导热油的设备连通；进出料管包括套设的外管与内管，加热夹套固定于外管与内管之间。进出料管的外管直径为273mm。

供给导热油的设备为导热油锅炉，导热油锅炉处输出口设有温控开关和调节阀门，加热夹套，换热器8和导热管5入口处设有温度传感器，温控开关根据温度传感器监测的温度信号控制调节阀门开启的大小，从而控制导热油的流量，避免温度过高；温控开关预设最高温度值。

在本实施例中，还包括卸料泵10和出料泵9，卸料泵10与出料泵9并联于进出料管3的另一端，卸料泵10的出口设有安全阀与调节阀组，用于调节卸料泵10避免“憋压”而损坏，出料泵9的出口设有调节阀，用于调节出料泵9的流量。

本发明还提供一种沥青储罐进料方法，该方法包括：

步骤1、开启破凝管2和加热装置对罐体1内的沥青加热数小时，使罐体1内的沥青形成连通的竖向液体流道与横向液体流道；

步骤2、将外来的液态沥青预先卸入卸车槽11中，并通过卸料泵10将液态沥青通过进出料管3抽吸至罐体1内，完成进料过程。

进料时，液体流道形成后，开启卸料泵10将卸车槽11中的沥青抽吸至沥青储罐的罐体1内，液态沥青可以直接通过液体流道到达罐体内沥青的上表面，一部分液态沥青从破凝管2的管体12上的开孔7中溢流出来到达罐体1内，并与沿管体12周围的沥青完成热交换，加快竖向液体流道的沥青的熔化。完成下进料后关闭卸料泵10。

本发明还提供一种沥青储罐出料方法，该方法包括：

步骤1、开启破凝管2和加热装置对罐体1内的沥青加热数小时，使罐体1内的沥青形成连通的竖向液体流道与横向液体流道；

步骤2、将罐体1的沥青通过出料泵9从进出料管3排出，完成出料过程。

出料时，液体流道形成后，开启出料泵9，液态沥青通过液体流道被吸出，一部分液态沥青从破凝管2的管体12上的开孔7处受吸出力进入到管体12内完成热交换，加快竖向液体流道的沥青的熔化，将罐体1内的沥青抽出输送至生产车间使用。完成出料过程后关闭出料泵9。

实施例2

使用7000m³的沥青储罐进料时，开启破凝管2和加热装置的加热功能并加热3小时后，使罐体1内形成液体流道，开启卸料泵10向沥青储罐内输送沥青，完成进料过程；出料时开启破凝管2和加热装置的加热功能并加热6小时后，使罐体1内形成液体流道，开启出料泵9完成出料过程；该进出料过程远远小于现有技术中需提前7天进行加热，使储罐内的沥青全部熔化才能抽出和注入沥青，能够节省导热油锅炉的燃气约20000m³，大大节约了能源，且过程安全可靠快捷。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (11)

1.一种沥青储罐进出料装置，所述沥青储罐包括罐体(1)，其特征在于，所述进出料装置包括进出料管(3)、破凝管(2)和加热装置，所述罐体(1)的侧壁底部设有进出料口(4)，所述进出料管(3)的一端由所述进出料口(4)处伸入所述罐体(1)内；

所述破凝管(2)沿竖直方向设于所述罐体(1)内，用于加热沥青以在所述破凝管(2)周围形成竖向液体流道，所述加热装置设于所述罐体(1)内，通过加热在所述进出料管(3)周围形成横向液体流道，所述竖向液体流道与所述横向液体流道连通。

2.根据权利要求1所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述进出料管(3)沿水平方向设置，所述破凝管(2)的底部为“n”型，且跨设于所述进出料管(3)上。

3.根据权利要求1所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述破凝管(2)包括管体和设于所述管体内的导热管(5)，所述导热管(5)为“n”型。

4.根据权利要求3所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述破凝管(2)的管体侧壁上沿竖向设有多个开孔(7)，多个开孔(7)的一部分高于所述罐体(1)内的最高液位。

5.根据权利要求3所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述导热管(5)顶部设有排气管(6)，所述排气管(6)伸出所述罐体(1)顶部。

6.根据权利要求5所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述排气管(6)顶部开口处设有阀门，所述排气管(6)上设有弯曲部。

7.根据权利要求3所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述导热管(5)通过导热油进行加热，所述导热管(5)的底部伸出所述罐体(1)的侧壁并与供给导热油的设备连通。

8.根据权利要求1所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述加热装置包括换热器(8)和设于所述进出料管(3)内的加热夹套，所述换热器(8)设于所述罐体(1)内底部中心，用于对沥青加热，所述进出料管(3)伸入至靠近所述换热器(8)处；所述加热夹套通过导热油进行加热，所述加热夹套与供给导热油的设备连通。

9.根据权利要求1所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，还包括卸料泵(10)和出料泵(9)，所述卸料泵(10)与所述出料泵(9)并联于所述进出料管(3)的另一端，所述卸料泵(10)的出口设有安全阀与调节阀组，所述出料泵(9)的出口设有调节阀。

10.一种沥青储罐进料方法，利用根据权利要求1至9中任一项所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述进料方法包括：

步骤1、开启所述破凝管和所述加热装置对所述罐体(1)内的沥青进行加热，使所述罐体(1)内的沥青形成连通的所述竖向液体流道与所述横向液体流道；

步骤2、通过所述进出料管(3)将液态沥青抽吸至所述罐体(1)内，完成进料过程。

11.一种沥青储罐出料方法，利用根据权利要求1至9中任一项所述的沥青储罐进出料装置，其特征在于，所述出料方法包括：

步骤1、开启所述破凝管和所述加热装置对所述罐体(1)内的沥青进行加热，使所述罐体(1)内的沥青形成连通的所述竖向液体流道与所述横向液体流道；

步骤2、将所述罐体(1)内的沥青通过所述进出料管(3)排出，完成出料过程。