CN110451113A - 一种新型碱液缓冲罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型碱液缓冲罐，涉及烧碱或固碱工艺技术领域，采用于罐体外置保温组件与罐体内置加热组件的加热方式；保温组件为与罐体的外廓相适应的壳体结构，并罩设在罐体外，可从根源上有效减少熔融碱液热量的流失；加热组件的上端连接在罐盖上，加热组件的下端向罐体的内腔底部延伸，也即通过于罐体内置加热组件的方式对熔融碱液进行直接接触加热，进而有效降低加热组件的热量损失，充分利用加热组件的热量，从而有效节约能源消耗，大大提高经济效益，具有结构简单与安全可靠的特点。

Description

一种新型碱液缓冲罐

技术领域

本发明涉及固碱或烧碱工业技术领域，具体是一种新型碱液缓冲罐。

背景技术

在氯碱工业99％碱蒸发工序中，需要将最终浓缩器排出的浓碱液(90％融熔碱)输送入碱液缓冲罐中，再从碱液缓冲罐通过浓碱泵加压输送入碱液计量罐中，该融熔碱的温度约300℃。设置碱液缓冲罐可起到对最终浓缩器排出浓碱液的缓冲或缓存备用作用，可使浓碱泵能平稳输送至碱液计量罐，保证浓碱液的供给速度，提高流程效率。

碱液缓冲罐结构主要罐体、罐盖、进液管、出液管以及加热装置组成，进液管与出液管均设置在罐盖上，碱液通过进液管进入罐体内腔缓存，并通过连接在出液管外的浓碱泵将熔融碱液往外平稳输出，为防止熔融碱液的热量传递造成融熔碱产生固化的情况，通过设置加热装置保障熔融碱液的温度，而为满足罐体大面积外壁结构形式的加热需要，达到节约能源的目的，加热装置主要采用对罐体底壁加热的电加热以及对罐体外侧壁加热的内置流动加热介质的保温盘管的分区加热方式，且保温盘管的一般又由流动加热介质为熔盐的加热管与流动加热介质为水蒸气相结合，保温盘管采用与罐体侧壁的螺旋缠绕方式，可利于对罐体进行周向的加热，同时由于罐体的侧壁为最大的散热或热量流失面，保温盘管的螺旋缠绕方式能更均匀的维持罐体的温度，避免罐体局部的热量快速流失而，同时也避免对罐体整体大面积的电加热，进而减少能源消耗，降低生产成本。

但上述技术方案的碱液缓冲罐存在：电加热与流动加热介质分别对罐体的底部与侧壁进行分区的外加热的方式，虽然一定程度上降低了单一加热方式的成本，保障了加热效果，但依然没有从根本上解决罐体热量的流失或节约能源消耗问题，根据能量守恒原理，为保障熔融碱液的温度，罐体自然传递或散发流失的能量等于加热装置所需提供的能量，因此，即便考虑到罐体的结构而进行了分区的外加热，但不能彻底减少能量的大量浪费，进而大大增加了生产成本。

因此，有必要对现有碱液缓冲罐进行结构上的改进设计，以节约能源，提高经济效益。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能有效实现融熔碱的保温需要，并具有结构简单、节约能源与经济效益高的新型碱液缓冲罐。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种新型碱液缓冲罐，包括罐体、罐盖以及设置在罐盖上的进液管以及出液管，所述出液管的上端口与浓碱泵连接，出液管的下端口延伸至罐体的内腔底部，靠近所述罐体的上端开口的罐体侧壁上设有若干耳座，还包括支架、保温组件以及加热组件；

所述支架具有与耳座数量相对应并用于支撑安装耳座的若干竖梁以及连接在若干竖梁之间的横梁，所述横梁位于罐体的下方；

所述保温组件为与罐体的外廓相适应的壳体结构，所述壳体结构罩设在罐体外，并通过横梁支撑固定，且壳体结构与罐体之间具有间隙空间；

所述加热组件的上端连接在罐盖上，加热组件的下端向罐体的内腔底部延伸，以实现对碱液直接接触加热。

进一步地，所述加热组件包括加热管、固定座以及密封垫；

所述加热管为具有内置流动加热介质的圆管结构，所述圆管结构具有进口段、出口段以及中间段；

所述固定座安装在罐盖上，在固定座上间距开有两个与罐体内腔连通的通孔，所述两个通孔用于进口段与出口段的穿过，所述中间段置于罐体的内腔；

所述密封垫设置在固定座上，用以实现对进口段及出口段与两个通孔之间间隙的密封。

进一步地，在位于所述两个通孔之间中点的固定座上开有与出液管相适应的穿孔，所述穿孔用于出液管的连接固定；

加热管与出液管安装时，所述进口段、出口段与出液管之间并排固定。

进一步地，所述中间段呈螺旋弹簧状。

进一步地，所述螺旋弹簧状中间段的外径为罐体的内径的50％-70％。

进一步地，所述螺旋弹簧状中间段的下端与罐体的底部接触。

进一步地，所述加热管内的流动介质为熔盐，所述熔盐的温度为350℃-360℃，熔盐流动的压力为0.5Mpa-0.6Mpa。

进一步地，所述罐盖上设有与罐体内腔连通的导气出口，在所述导气出口上设有第一开关阀；

所述壳体结构上分别设有与壳体的内腔连通的导气进口以及排出口，所述导气进口靠近壳体结构的上端，所述排出口设置在壳体结构的底部，在排出口上设有第二开关阀；

所述导气进口与导气出口之间通过管路接通。

进一步地，所述壳体结构由里至外包括支承壳层以及保温壁层。

进一步地，所述保温壁层包括保温棉以及石棉布；

所述保温棉为填充里层，所述石棉布为保温棉的包覆外层。

进一步地，所述耳座与竖梁之间的安装面设有隔热垫，在罐盖的外表面上铺设有隔热层，隔热材料可由保温壁层的的保温棉及石棉布制成。

本发明一种新型碱液缓冲罐的有益效果：

本技术方案的新型碱液缓冲罐，采用于罐体外置保温组件与罐体内置加热组件的加热方式；保温组件为与罐体的外廓相适应的壳体结构，并罩设在罐体外，可从根源上有效减少熔融碱液热量的流失；加热组件的上端连接在罐盖上，加热组件的下端向罐体的内腔底部延伸，也即通过于罐体内置加热组件的方式对熔融碱液进行直接接触加热，进而有效降低加热组件的热量损失，充分利用加热组件的热量，从而有效节约能源消耗，大大提高经济效益，具有结构简单与安全可靠的特点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明实施例的主视结构示意图；

图2为本发明实施例的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例的固定座俯视结构示意图；

图4为图1中的局部放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明作进一步详细说明。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图1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。

如图1-4所示，一种碱液缓冲罐，包括罐体1、罐盖2以及设置在罐盖上的进液管3以及出液管4，出液管的上端口与浓碱泵101连接，出液管的下端口延伸至罐体的内腔底部，靠近所述罐体的上端开口的罐体侧壁上设有若干耳座8。结合现有技术，进液管与出液管均设置在罐盖上，且与罐体的内腔连通；罐体为圆筒状结构，罐体的上端开口，罐盖与该开口密封连接；出液管的上端口与浓碱泵连接，通过浓碱泵实现将罐体内的熔融碱液经出液管向外抽出，浓碱泵的出液口连接到下一工序(碱液计量罐)，出液管的下端口延伸至罐体的内腔底部，进而利于罐体内腔的碱液通过浓碱泵抽出，同时，为提高出液管的安装稳定性，优选在靠近出液管的下端口设有用于固定出液管的加强筋板，加强筋板的一端与出液管的外壁固定连接，加强板的另一端与罐体的底部固定连接。

还包括支架5、保温组件6以及加热组件7；支架具有与耳座数量相对应并用于支撑安装耳座的若干竖梁51以及连接在若干竖梁之间的横梁52，横梁位于罐体的下方，此处优选耳座的数量为四个，四个耳座以罐体轴线为中心均布设置，相对应的竖梁也为四个，四个竖梁通过相对应的横梁结合为框架结构；保温组件为与罐体的外廓相适应的壳体结构，壳体结构罩设在罐体外，并通过横梁支撑固定，具体而言，通过壳体结构于罐体外的罩设，可防止罐体的热量流失，优选壳体结构与罐体之间具有相隔离的间隙空间，进而使该间隙空间成为热量拦截空间，罐体的热量在散发到该间隙空间后，该间隙空间即可形成保温空间，能够想象得到的是，壳体结构可由现有成熟技术的保温材料制成，以满足设计保温功能需要；加热组件的上端连接在罐盖上，加热组件的下端向罐体的内腔底部延伸，以实现对碱液直接接触加热，也即，加热组件内置于罐体内部，进而直接对碱液进行加热，进而有效降低加热组件的热量损失，充分利用加热组件的热量，从而有效节约能源消耗。

本实施例中，作为优选的一种技术方案，加热组件包括加热管71、固定座72以及密封垫73；加热管为具有内置流动加热介质的圆管结构，圆管结构具有进口段711、出口段712以及中间段713；固定座安装在罐盖上，此处优选的，固定座的安装位置位于罐盖的轴线或与罐体相对应的中线位置，进而有利于中间段的延伸设置，在固定座上间距开有两个与罐体内腔连通的通孔721，两个通孔用于进口段与出口段的穿过，中间段置于罐体的内腔；具体的，进口段、出口段以及中间段为加热管的三部分，进口段即为流动加热介质进入的管段或接口段，出口段即为流动加热介质流出的管段或接口段，中间段即为置于罐体内腔实现对熔融碱液加热的管段，可以理解的是，流动加热介质从进口段进入，经过中间段后从出口段流出，结合外接加热介质源，进而进行加热介质循环流动加热。密封垫设置在固定座上，用以实现对进口段及出口段与两个通孔之间间隙的密封，有利于减少热量从通孔泄漏或散发。

作为优选的一种实施方式：

在位于两个通孔之间中点的固定座上开有与出液管相适应的穿孔722，穿孔用于出液管的连接固定；加热管与出液管安装时，进口段、出口段与出液管之间并排固定，从而将出液管与加热管连接在一起，且加热管能够保障出液管的温度，避免出液管出现熔融碱液因温度降低而发生固化造成出液管堵塞或熔融碱液抽出受阻的情况，且结构布局更紧凑，合理。

作为优选的一种实施方式：

结合说明书附图，中间段呈螺旋弹簧状，螺旋弹簧状中间段可实现更大范围或区域的加热，在相同加热管长度的情况下，提高加热效率。

优选的，螺旋弹簧状中间段的外径为罐体的内径的50％-70％，比如为60％，中间段正好处于罐体内腔的中间区域。

优选的，螺旋弹簧状中间段的下端与罐体的底部接触，接触方式可使该接触点作为一支撑固定点，有利于提高中间段的固定可靠性，同时，也可使中间段能直接对罐体底部进行热量传递，保障罐体的温度。

作为优选的一种实施方式：

加热管内的流动介质为熔盐，所述熔盐的温度为350℃-360℃，熔盐流动的压力为0.5Mpa-0.6Mpa。熔盐是盐的熔融态液体，形成熔融态的无机盐，其固态大部分为离子晶体，在高温下熔化后形成离子熔体，具有良好的传热储热能力。熔盐的温度为350℃-360℃，根据罐体内的浓碱液温度，其熔盐的工作温度一般设为350度，该温度范围与罐体内盛装的浓碱液温度相适应，将熔盐流动的压力设为0.5Mpa-0.6Mpa，进而能有效实现熔盐的安全循环流动。

本实施例中，作为优选的一种技术方案，罐盖上设有与罐体内腔连通的导气出口21，在导气出口上设有第一开关阀22；壳体结构上分别设有与壳体的内腔连通的导气进口6a以及排出口6b，导气进口靠近壳体结构的上端，排出口设置在壳体结构的底部，在排出口上设有第二开关阀6c；第一开关阀与第二开关阀可选择现有成熟的手动阀或电磁调节阀，分别起到对导气出口与排出口的打开与关闭作用；导气进口与导气出口之间通过管路23接通；由上可知，通过设置导气进口、导气出口与连通的管路，可将罐体内腔的熔融碱液散发的高温气体或热蒸汽导入到壳体结构与罐体外壁之间的间隙空间内，间隙空间内容置的这些高温气体或热蒸汽可形成对罐体的保温层，从而合理的利用了罐体内流失的热量，节约能源消耗。

作为优选的一种技术方案，壳体结构由里至外包括支承壳层61以及保温壁层62。优选的，保温壁层包括保温棉以及石棉布；保温棉为填充里层，石棉布为保温棉的包覆外层。保温棉是由高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等原料制成的无毒、无害、无污染的新型保温材料，具有重量轻、抗氧化、导热率低、柔软性好、耐腐蚀、热容小及隔音等特点。采用保温棉与石棉布相结合的保温密封形式，可有效保证支承壳层的绝热或热量损失。

作为优选的一种技术方案，在耳座与竖梁之间的安装面以及罐盖的外表面上设有隔热层10，隔热层材料可由保温壁层的的保温棉及石棉布制成。由于罐体的固定支撑主要通过耳座实现，也即罐体的部分热量会通过耳座传递，以及从罐盖上散发，因此，通过设置隔热层，可进一步减少罐体的热量传递，隔热层也可采用现有成熟技术的玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等隔热材料，进而起到更好的隔热或保温效果，节约能源。

优选的，还包括设置在罐盖上的液位计接口9a、放空口9b和检修口9c，可以理解的是，液位计接口用于安装液位计，以实现对罐体内腔的浓碱液的液位监控；放空口用于对罐体内腔碱蒸汽的放空，检修口上连接有密封盖，设置检修口能方便人员进出罐体内腔，实现对罐体的腐蚀等情况的观察与检修，此处不作赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种新型碱液缓冲罐，包括罐体(1)、罐盖(2)以及设置在罐盖上的进液管(3)以及出液管(4)，所述出液管的上端口与浓碱泵连接，出液管的下端口延伸至罐体的内腔底部，靠近所述罐体的上端开口的罐体侧壁上设有若干耳座(8)，其特征在于：还包括支架(5)、保温组件(6)以及加热组件(7)；

所述支架具有与耳座数量相对应并用于支撑安装耳座的若干竖梁(51)以及连接在若干竖梁之间的横梁(52)，所述横梁位于罐体的下方；

所述保温组件为与罐体的外廓相适应的壳体结构，所述壳体结构罩设在罐体外，并通过横梁支撑固定，且壳体结构与罐体之间具有间隙空间；

所述加热组件的上端连接在罐盖上，加热组件的下端向罐体的内腔底部延伸，以实现对碱液直接接触加热。

2.根据权利要求1所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述加热组件包括加热管(71)、固定座(72)以及密封垫(73)；

所述加热管为具有内置流动加热介质的圆管结构，所述圆管结构具有进口段(711)、出口段(712)以及中间段(713)；

所述固定座安装在罐盖上，在固定座上间距开有两个与罐体内腔连通的通孔(721)，所述两个通孔用于进口段与出口段的穿过，所述中间段置于罐体的内腔；

所述密封垫设置在固定座上，用以实现对进口段及出口段与两个通孔之间间隙的密封。

3.根据权利要求2所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：在位于所述两个通孔之间中点的固定座上开有与出液管相适应的穿孔(722)，所述穿孔用于出液管的连接固定；

加热管与出液管安装时，所述进口段、出口段与出液管之间并排固定。

4.根据权利要求2所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述中间段呈螺旋弹簧状。

5.根据权利要求4所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述螺旋弹簧状中间段的外径为罐体的内径的50％-70％。

6.根据权利要求4所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述螺旋弹簧状中间段的下端与罐体的底部接触。

7.根据权利要求2所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述加热管内的流动介质为熔盐，所述熔盐的温度为350℃-360℃，熔盐流动的压力为0.5Mpa-0.6Mpa。

8.根据权利要求1所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述罐盖上设有与罐体内腔连通的导气出口(21)，在所述导气出口上设有第一开关阀(22)；

所述壳体结构上分别设有与壳体的内腔连通的导气进口(6a)以及排出口(6b)，所述导气进口靠近壳体结构的上端，所述排出口设置在壳体结构的底部，在排出口上设有第二开关阀(6c)；

所述导气进口与导气出口之间通过管路接通。

9.根据权利要求1-8任一项所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述壳体结构由里至外包括支承壳层(61)以及保温壁层(62)。

10.根据权利要求9所述的一种新型碱液缓冲罐，其特征在于：所述保温壁层包括保温棉以及石棉布；

所述保温棉为填充里层，所述石棉布为保温棉的包覆外层。