CN110131515A - 热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，属于流体管路保压领域。热杂流体连续流动高压管路保压装置，包括连接在管路上的不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀；所述不可压缩流体稳压器包括连接在管路上的稳压体，所述稳压体中设有稳压腔，所述稳压腔与管路连通，所述稳压体上滑动设有伸缩杆，所述伸缩杆下端位于稳压腔中，所述伸缩杆上端连接有恒力装置；本发明通过在管路中设置不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀，确保了将热杂流体从高压管网一端连续送入管网后直至从另一端出来前，都能将热杂流体的压力保持在高压状态下。
Description
技术领域
本发明涉及流体管路保压技术领域，尤其涉及热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置。
背景技术
热杂流体是指：如：热或被加热的如污泥等液体，其中含有较多的且不能沉淀的砂粒、纤维和其他固体颗粒的有一定温度：100~250℃的固液混合物；连续流动高压管路一般要求流体经加压输送装置从高压管网一端连续送入，经管网过程后从另一端出来，整个过程中保持一定的高压状态如：压力要求1.0~2.0MPa；压力波动±0.02MPa；
保压装置是指加压输送装置将热杂流体从高压管网一端连续送入管网后直至从另一端出来前，都能将热杂流体的压力保持在高压状态下的装置。
流动的热杂流体保压若使用均匀流体成熟常用的节流阀，容易造成：堵塞、卡死和严重磨损等问题，使用寿命很短，很难在连续性很高的正常生产工序如：污泥连续热水解、污泥连续热水碳化等中使用；
需要在高温高压下进行物理或化学反应的热杂流体，现只能采用反应釜式间歇式生产，导致产品生产工艺参数波动，产品质量受影响，操作控制复杂等；从而需要一种热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置克服上述问题，使间歇式生产模式直接跨入连续式生产方式。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
热杂流体连续流动高压管路保压装置，包括连接在管路上的不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀；
所述不可压缩流体稳压器包括连接在管路上的稳压体，所述稳压体中设有稳压腔，所述稳压腔与管路连通，所述稳压体上滑动设有伸缩杆，所述伸缩杆下端位于稳压腔中，所述伸缩杆上端连接有恒力装置；
所述开关式顶针阀包括与管路相连的阀体，所述阀体上设有泄压腔，所述管路与泄压腔连通，所述阀体上连接有与泄压腔连通的排出管路，所述阀体上连接有快速往复运动器，所述阀体中滑动连接有顶杆，所述快速往复运动器驱动端与顶杆相连，所述顶杆远离快速往复运动器的一端连接有顶针，所述阀体上固定连接有与顶针匹配的顶针座。
优选的，所述恒力装置采用恒定的重力块或盛有恒定液体的筒体。
优选的，所述稳压体上端与伸缩杆之间设有第一密封件，所述稳压体上连接有第一压盖，所述第一压盖下端与第一密封件相抵。
优选的，所述快速往复运动器采用双向气缸往复运动器。
优选的，所述顶杆与阀体之间设有第二密封件，所述阀体上连接有第二压盖，所述第二压盖与第二密封件相抵。
优选的，所述顶针采用椎体结构，所述顶针座采用与顶针匹配的喇叭口结构；所述顶针及顶针座均采用硬质合金材料。
优选的，所述阀体上连接有定位装置。
优选的，所述管路上连接有加压输送装置和输送管网。
热杂流体连续流动高压管路保压方法，在管路中安装权利要求1所述的不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀；
当管路输送绝对不可压缩流体时，不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀同时开启工作；
当管路输送弹性流体时，关闭不可压缩流体稳压器，开启开关式顶针阀。
与现有技术相比，本发明提供了热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，具备以下有益效果：
1、该热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，通过在管路中设置不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀，确保了将热杂流体从高压管网一端连续送入管网后直至从另一端出来前，都能将热杂流体的压力保持在高压状态下；不可压缩流体稳压器，让输送过程中的热杂流体在需要的压力范围内有一定量的管网扩容空间波动，以承受一定频率一定出泥量的体积波动，开关式顶针阀按一定频率一定时间开闭，每次开的时间内的出泥量不大于上述管网稳压器的收扩容容量，开关式顶针阀顶针动作采用快速直线运动方式，以减少流体高速喷出的瞬间时间：管道截面突然扩大，流体流速就突然减小；以保证顶针及被顶面材料的使用寿命：材料磨损率和流体流速的平方成正比。
2、该热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，通过不可压缩流体稳压器高压流体在稳压腔内存储，腔内伸缩杆上升，容积变大，反之变小；由于伸缩杆顶部有恒定的压力，因此可以保证稳压腔内的压力基本稳定。
3、该热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，通过开关式顶针阀，当管路中压力高于设定值时，顶杆快速后退到设定距离，高压管路内流体流入泄压腔，管路压力下降，一定时间对应一定量流体流入泄压腔后，顶杆迅速前进闭合，管路压力因加压输送装置的连续流量输送而再次升高，实现压力保压输送；实验证明：当管网压力要求1.0~2.0MPa时；顶杆进退时间0.5秒时，管网压力波动在±0.02MPa。
4、该热杂流体连续流动高压管路保压方法及装置，当管路输送绝对不可压缩流体，不可压缩流体稳压器和开关式顶针阀必须配套使用；对管网实际压力下的弹性流体如：流体内含有汽化水、气泡等流体，可以关闭不可压缩流体稳压器。
附图说明
图1为本发明提出的热杂流体连续流动高压管路保压方法的系统示意图；
图2为本发明提出的热杂流体连续流动高压管路保压装置的不可压缩流体稳压器结构示意图；
图3为本发明提出的热杂流体连续流动高压管路保压装置的开关式顶针阀结构示意图。
图中：1、管路；2、输送管网；3、加压输送装置；4、不可压缩流体稳压器；401、稳压体；402、稳压腔；403、伸缩杆；404、恒力装置；405、第一密封件；406、第一压盖；5、开关式顶针阀；501、阀体；502、顶杆；503、泄压腔；504、顶针座；505、排出管路；506、顶针；507、快速往复运动器；508、第二密封件；509、第二压盖；510、定位装置。
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一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-3，热杂流体连续流动高压管路保压装置，包括连接在管路1上的不可压缩流体稳压器4和开关式顶针阀5；
不可压缩流体稳压器4包括连接在管路1上的稳压体401，稳压体401中设有稳压腔402，稳压腔402与管路1连通，稳压体401上滑动设有伸缩杆403，伸缩杆403下端位于稳压腔402中，伸缩杆403上端连接有恒力装置404；
开关式顶针阀5包括与管路1相连的阀体501，阀体501上设有泄压腔503，管路1与泄压腔503连通，阀体501上连接有与泄压腔503连通的排出管路505，阀体501上连接有快速往复运动器507，阀体501中滑动连接有顶杆502，快速往复运动器507驱动端与顶杆502相连，顶杆502远离快速往复运动器507的一端连接有顶针506，阀体501上固定连接有与顶针506匹配的顶针座504；
通过在管路1中设置不可压缩流体稳压器4和开关式顶针阀5，确保了将热杂流体从高压管网一端连续送入管网后直至从另一端出来前，都能将热杂流体的压力保持在高压状态下；不可压缩流体稳压器4，让输送过程中的热杂流体在需要的压力范围内有一定量的管网扩容空间波动，以承受一定频率一定出泥量的体积波动，开关式顶针阀5按一定频率一定时间开闭，每次开的时间内的出泥量不大于上述管网稳压器的收扩容容量，开关式顶针阀5顶针动作采用快速直线运动方式，以减少流体高速喷出的瞬间时间：管道截面突然扩大，流体流速就突然减小；以保证顶针及被顶面材料的使用寿命：材料磨损率和流体流速的平方成正比；
通过不可压缩流体稳压器4高压流体在稳压腔402内存储，腔内伸缩杆403上升，容积变大，反之变小；由于伸缩杆403顶部有恒定的压力，因此可以保证稳压腔402内的压力基本稳定；
通过开关式顶针阀5，当管路1中压力高于设定值时，顶杆502快速后退到设定距离，高压管路1内流体流入泄压腔503，管路1压力下降，一定时间对应一定量流体流入泄压腔503后，顶杆502迅速前进闭合，管路1压力因加压输送装置的连续流量输送而再次升高，实现压力保压输送；实验证明：当管网压力要求1.0~2.0MPa时；顶杆502进退时间0.5秒时，管网压力波动在±0.02MPa；
当管路1输送绝对不可压缩流体，不可压缩流体稳压器4和开关式顶针阀5必须配套使用；对管网实际压力下的弹性流体如：流体内含有汽化水、气泡等流体，可以关闭不可压缩流体稳压器4,在其他的实施方式中，当遇到输送这种弹性流体的管路时，可以取消安装不可压缩流体稳压器4，只需要安装开关式顶针阀5即可。
恒力装置404采用恒定的重力块或盛有恒定液体的筒体，实现恒定压力或采用液压系统恒定输出力
稳压体401上端与伸缩杆403之间设有第一密封件405，稳压体401上连接有第一压盖406，第一压盖406下端与第一密封件405相抵，起到密封效果。
快速往复运动器507采用双向气缸往复运动器或直向运动电磁阀，实现快速往复运动，动作越快，顶针506和顶针座504的磨损越小。
顶杆502与阀体501之间设有第二密封件508，阀体501上连接有第二压盖509，第二压盖509与第二密封件508相抵，起到密封效果。
顶针506采用椎体结构，顶针座504采用与顶针506匹配的喇叭口结构；顶针506及顶针座504均采用硬质合金材料，顶针506采用钨钽钴类硬质合金，顶针座504采用钨钴类硬质合金。
阀体501上连接有定位装置510，保证顶针506和顶针座504的同心度，从而保证闭合时不泄漏。
伸缩杆403采用经表面处理的金属材质，以保证其表面光洁度和耐磨性，增加使用寿命。
密封件采用四聚氟乙烯耐温、耐磨、耐压，且有一定塑性的材质；
压盖可以对压紧度调节，当密封件磨损有渗漏时，稍稍压紧压盖即可，直至不能再压紧时，更换密封件。
管路1上连接有加压输送装置3和输送管网2。
热杂流体连续流动高压管路保压方法，在管路1中安装权利要求1不可压缩流体稳压器4和开关式顶针阀5；
当管路1输送绝对不可压缩流体时，不可压缩流体稳压器4和开关式顶针阀5同时开启工作；
当管路1输送弹性流体时，关闭不可压缩流体稳压器4，开启开关式顶针阀5。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，包括连接在管路（1）上的不可压缩流体稳压器（4）和开关式顶针阀（5）；
所述不可压缩流体稳压器（4）包括连接在管路（1）上的稳压体（401），所述稳压体（401）中设有稳压腔（402），所述稳压腔（402）与管路（1）连通，所述稳压体（401）上滑动设有伸缩杆（403），所述伸缩杆（403）下端位于稳压腔（402）中，所述伸缩杆（403）上端连接有恒力装置（404）；
所述开关式顶针阀（5）包括与管路（1）相连的阀体（501），所述阀体（501）上设有泄压腔（503），所述管路（1）与泄压腔（503）连通，所述阀体（501）上连接有与泄压腔（503）连通的排出管路（505），所述阀体（501）上连接有快速往复运动器（507），所述阀体（501）中滑动连接有顶杆（502），所述快速往复运动器（507）驱动端与顶杆（502）相连，所述顶杆（502）远离快速往复运动器（507）的一端连接有顶针（506），所述阀体（501）上固定连接有与顶针（506）匹配的顶针座（504）。
2.根据权利要求1所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述恒力装置（404）采用恒定的重力块或盛有恒定液体的筒体。
3.根据权利要求1或2所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述稳压体（401）上端与伸缩杆（403）之间设有第一密封件（405），所述稳压体（401）上连接有第一压盖（406），所述第一压盖（406）下端与第一密封件（405）相抵。
4.根据权利要求1所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述快速往复运动器（507）采用双向气缸往复运动器。
5.根据权利要求1或4所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述顶杆（502）与阀体（501）之间设有第二密封件（508），所述阀体（501）上连接有第二压盖（509），所述第二压盖（509）与第二密封件（508）相抵。
6.根据权利要求1或4所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述顶针（506）采用椎体结构，所述顶针座（504）采用与顶针（506）匹配的喇叭口结构；所述顶针（506）及顶针座（504）均采用硬质合金材料。
7.根据权利要求1或4所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述阀体（501）上连接有定位装置（510）。
8.根据权利要求1所述的热杂流体连续流动高压管路保压装置，其特征在于，所述管路（1）上连接有加压输送装置（3）和输送管网（2）。
9.热杂流体连续流动高压管路保压方法，其特征在于，在管路（1）中安装权利要求1所述的不可压缩流体稳压器（4）和开关式顶针阀（5）；
当管路（1）输送绝对不可压缩流体时，不可压缩流体稳压器（4）和开关式顶针阀（5）同时开启工作；
当管路（1）输送弹性流体时，关闭不可压缩流体稳压器（4），开启开关式顶针阀（5）。
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