CN110683936A - 一种带压进料减震装置及其糖醇生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带压进料减震装置，包括催化剂进料组件、原料进料组件、稀碱进料组件以及反应釜，催化剂进料组件供应的催化剂与原料进料组件供应的原料混合后向反应釜供应催化剂与原料混合后的混合介质，稀碱进料组件向反应釜供应稀碱；催化剂进料组件包括催化剂计量槽、隔膜泵、第一阻尼器，原料进料组件包括柱塞泵、原料计量槽、离心泵、第二阻尼器、安全阀、第三阻尼器、第四阻尼器，稀碱进料组件包括稀碱罐、计量泵和第五阻尼器。本发明还公开一种使用该带压进料减震装置的糖醇生产线。本发明中采用阻尼器对压力进行平衡缓冲，以减少高压引起的震动，特别是瞬时高压，采用本发明使设备故障率下降70%至80%。

Description

一种带压进料减震装置及其糖醇生产线

技术领域

本发明属于一种反应釜的进料技术领域，特别涉及一种带压进料减震装置及其糖醇生产线。

背景技术

糖醇生产过程中，氢化是不可或缺的重要工序，使用催化剂的同时采用高温高压，将糖转变为糖醇。氢化反应根据原料不同，单釜反应时间在210min至240min，期间再进原料，有三种方式：部分泄压、全部泄压、带压，若采用前两种方式，氢气浪费大，泄压时间长，效率降低，成本高，且不能完全避免设备震动；采用带压方式，生产效率高，降低氢气损失，但带压进料管线震动大，管道容易产生裂纹，动力设备故障多，力传到反应釜连接的部位，时间长有裂缝现象，震动还影响仪表运行，特别是阀门，一旦故障，进料泵直接损毁，对设备、人员带来较大的安全隐患。此外，催化剂以悬浮液打入反应釜，因颗粒分布不均匀，瞬间超压对隔膜泵造成损伤，甚至断轴，对此生产前需准备大量备件，依然不能完全保证生产连续稳定运行。

现有技术中，针对管道震动问题，一般是采用外力缓解震动，如公告号为CN209278635U、名称为一种初馏塔进料线减震装置的专利，公开了初馏塔右侧面中间处连接有固定块，固定块上焊接有两根丝杆，两根丝杆上共同套接有滑动块，滑动块与丝杆套接的左右两侧螺接有限位螺母，滑动块的上表面焊接有两根立柱，两根立柱共同套接在固定座上，立柱与固定座之间设置有减震弹簧圈，固定座上表面左端竖直固定有侧板，侧板上端通过销轴转动设置有转板，侧板右侧的固定座上表面固定有下半圆座，位于下半圆座正上方的转板下表面上设置有上半圆座；该方案不仅能将管道牢牢紧固，而且还能有效防止管道由于初馏塔的振动出现松脱现象，其结构简单，减震效果优异，实用性更强。又如公告号为CN209100778U、名称为一种中央空调管道减震装置的专利公开了支撑板、设置于支撑板上的安装座，所述安装座包括固定于支撑板上的木托、设置于木托背离安装座一端的木盖，所述木托和木盖相抵触的端面均开设有供管道安装的半圆柱形的缺口，所述支撑板上还设置有用于将木盖压紧于木托上的卡箍。设置木托和木盖，木盖通过卡箍固紧于安装座上，通过木托和木盖，减少管道振动，从而减少管道与楼体共振引起噪音，也减少了管道振动导致管道寿命降低的情况。再如公开号为CN109944983A、名称为基于摩擦耗能的减震管道系统的专利公开了减震管道系统包括管道、内管夹、摩擦耗能层、外管夹和抗震支架；内管夹通过螺栓固定在管道上，在内管夹和外管夹之间设置摩擦耗能层，由抗震支架将管道系统固定在结构构件上。在地震荷载下，抗震支架为管道系统提供支撑刚度，摩擦耗能材料作为管道系统的阻尼耗能层，耗散输入的地震能量，降低管道系统的地震加速度和地震内力。该方案结构简单、使用方便、成本低、减振效果显著，既可以减小管道系统的地震内力，又可以隔离动力管道振动对结构构件的影响，以上专利均没有对引起震动的源头进行处理，在带压管道中，仅靠外力缓解震动，效果甚微。另外，如公告号为CN208565860U、名称为一种高模量PP减震双壁波纹管道的专利公开第一管道和第二管道；所述第一管道套设于第二管道的外部，所述第一管道的内壁设有缓冲套管，所述缓冲套管由内向外依次包括第一弹簧钢板、硬质泡棉以及第二弹簧钢板，所述第一弹簧钢板和第二管道连接，所述第二弹簧钢板和第一管道连接。该方案结构简单、易于实现，具有良好的缓冲减震效果，该方案忽略了管道的硬度，带压输送管道对承压要求较高。

因此，现有技术中并没有一种可以从源头上解决管道震动的技术方案，造成设备故障率高的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种带压进料减震装置及其糖醇生产线，用于解决现有技术中的带压进料系统中管道震动幅度大、设备故障率高的技术问题。

本发明是这样实现的，提供一种带压进料减震装置，包括催化剂进料组件、原料进料组件、稀碱进料组件以及反应釜，所述催化剂进料组件供应的催化剂与原料进料组件供应的原料混合后向反应釜供应催化剂与原料混合后的混合介质，所述稀碱进料组件向反应釜供应稀碱。所述催化剂进料组件包括催化剂计量槽、隔膜泵、第一阻尼器，所述原料进料组件包括柱塞泵、原料计量槽、离心泵、第二阻尼器、安全阀、第三阻尼器、第四阻尼器，所述稀碱进料组件包括稀碱罐、计量泵和第五阻尼器。其中，所述原料进料组件中在离心泵与第二阻尼器之间具有催化剂接入点，所述隔膜泵将催化剂计量槽内的介质泵入催化剂接入点，在所述隔膜泵与催化剂接入点之间旁接有第一阻尼器。所述离心泵、柱塞泵串联并将混合介质供入反应釜，在所述离心泵与柱塞泵之间旁接有第二阻尼器和安全阀，在所述柱塞泵与反应釜之间旁接有第三阻尼器、第四阻尼器。在所述计量泵与反应釜之间旁接有第五阻尼器。

进一步地，所述催化剂进料组件还包括第一爆破支管，所述第一爆破支管与原料计量槽相通，所述第一爆破支管的旁接点位于第一阻尼器的旁接点与隔膜泵之间。

该布置方案合理，有利于发挥第一爆破支管及第一阻尼器的性能。

进一步地，所述第二阻尼器的旁接点位于安全阀的旁接点与离心泵之间。

该方案布置合理有利于发挥第二阻尼器的性能，并且，提高安全阀的安全性能。

进一步地，所述原料进料组件还包括第二爆破支管，所述第三阻尼器的旁接点、第四阻尼器的旁接点、泄压支管的旁接点及第二爆破支管的旁接点由柱塞泵向反应釜方向依次设置，其中，第二爆破支管与原料计量槽相通。

进一步地，所述原料进料组件还包括泄压支管。

进一步地，所述稀碱进料组件还包括第三爆破支管，所述第三爆破支管与稀碱罐相通，所述第三爆破支管的旁接点位于第五阻尼器的旁接点与计量泵之间。

该方案布置合理，优化了带压进料减震装置的性能。

进一步地，在所述泄压支管上设置有调节阀，所述泄压支管与催化剂计量槽相通；或者，在所述泄压支管上设置有调节阀，所述泄压支管与原料计量槽相通。

本发明中，泄压支管既可以与催化剂计量槽相通，又可以与原料计量槽相通，该方案有利于泄压支管的布置，优化了带压进料减震装置的性能。

进一步地，在所述第一爆破支管、第二爆破支管、第三爆破支管内均设置有爆破片。

优化了第一爆破支管、第二爆破支管、第三爆破支管的性能。

进一步地，所述第一阻尼器:第二阻尼器:第三阻尼器:第四阻尼器:第五阻尼器的体积比为3:8:4:12:3。

该体积比配置合理，第一阻尼器、第二阻尼器、第三阻尼器、第四阻尼器、第五阻尼器均具有较好的缓冲能力，优化了带压进料减震装置的性能。

进一步地，所述第一阻尼器与催化剂接入点之间具有介质输送管道，所述介质输送管道与催化剂接入点连接，所述介质输送管道包括橡胶钢丝缠绕管。

介质输送管道部分引入橡胶钢丝缠绕管，使得整个管道具有良好的耐压能力，且具有良好的减震效果，进一步优化了带压进料减震装置的性能。

本发明是这样实现的，提供一种糖醇生产线，在所述糖醇生产线上使用了如前所述的带压进料减震装置。

与现有技术相比，本发明的一种带压进料减震装置及其糖醇生产线，包括催化剂进料组件、原料进料组件、稀碱进料组件以及反应釜，所述催化剂进料组件供应的催化剂与原料进料组件供应的原料混合后向反应釜供应催化剂与原料混合后的混合介质，所述稀碱进料组件向反应釜供应稀碱。本发明发明中采用阻尼器对对管内脉冲式压力进行平衡缓冲，以减少高压引起的震动，特别是瞬时高压；泄压自控，设置并控制输送压力上限，防止超压设备损坏；爆破泄压管是当其他仪表故障时，及时释放管内压力，保护设备；部分进料管道引入高压的橡胶钢丝缠绕管，强化缓震效果。

本发明还具有以下特点：

1.系统简单，投资低。

2.解决了带压进料管道震动大问题，确保设备、人员安全解决了因为震动导致的安全隐患。

3.动力设备故障率下降70%~80%，备件库存量降低50%~60%。

4.生产效率提高7%~10%，成本下降3%~5%。

附图说明

图1为本发明的带压进料减震装置的结构原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参照图1所示，本发明的一种带压进料减震装置，包括催化剂进料组件、原料进料组件、稀碱进料组件以及反应釜500，所述催化剂进料组件供应的催化剂与原料进料组件供应的原料混合后向反应釜500供应催化剂与原料混合后的混合介质，所述稀碱进料组件向反应釜500供应稀碱。

所述催化剂进料组件包括催化剂计量槽101、隔膜泵102、第一阻尼器103，所述原料进料组件包括柱塞泵209、原料计量槽201、离心泵202、第二阻尼器203、安全阀204、第三阻尼器205、第四阻尼器206，所述稀碱进料组件包括稀碱罐301、计量泵302和第五阻尼器304。

其中，所述原料进料组件中在离心泵202与第二阻尼器203之间具有催化剂接入点，所述隔膜泵102将催化剂计量槽101内的介质泵入催化剂接入点，在所述隔膜泵102与催化剂接入点之间旁接有第一阻尼器103。

所述离心泵202、柱塞泵209串联并将混合介质供入反应釜500，在所述离心泵202与柱塞泵209之间旁接有第二阻尼器203和安全阀204，在所述柱塞泵209与反应釜500之间旁接有第三阻尼器205、第四阻尼器206。在所述计量泵302与反应釜500之间旁接有第五阻尼器304。

本发明中接入点是指一个区域，其功能在于使介质进入目标位置。以催化剂接入点为例，在离心泵202与第二阻尼器203之间的管道上具有使隔膜泵102泵出的介质进入该管道的开口或其类似结构，该管道是指供介质输送的管道，管道的具体结构不做限定。

本发明中的隔膜泵102、离心泵202、柱塞泵209及计量泵302均为现有技术中的常规结构，可以通过购买获得，在此不做详细介绍。

本发明主要通过合理布置各器件组成带压进料减震装置，使得带压进料减震装置具有如下技术效果：装置整体结构简单，组建成本低，解决了带压进料管道震动大问题，从源头降低管道的震动，确保设备、人员安全，解决了因管道震动导致的安全隐患。相关动力设备故障率下降70%至80%，进而使备件库存量降低50%至60%，生产效率提高了7%至10%，成本下降3%至5%。

所述催化剂进料组件还包括第一爆破支管104，所述第一爆破支管104与原料计量槽201相通，所述第一爆破支管104的旁接点位于第一阻尼器103的旁接点与隔膜泵102之间。

所述第二阻尼器203的旁接点位于安全阀204的旁接点与离心泵202之间。所述原料进料组件还包括泄压支管207。

所述原料进料组件还包括第二爆破支管208，所述第三阻尼器205的旁接点、第四阻尼器206的旁接点、泄压支管207的旁接点及第二爆破支管208的旁接点由柱塞泵209向反应釜500方向依次设置，其中，第二爆破支管208与原料计量槽201相通。

所述稀碱进料组件还包括第三爆破支管303，所述第三爆破支管303与稀碱罐301相通，所述第三爆破支管303的旁接点位于第五阻尼器304的旁接点与计量泵302之间。

本实施方案中旁接点是指供介质分流的一个区域，例如，第二阻尼器203的旁接点是指在离心泵202与柱塞泵209之间的管道上的一个区域，该区域使得管道内的压力或介质进入第二阻尼器203形成减震效果。旁接点的具体方案不做介绍，可以自由选择。

在一些可能的实施方案中，在所述泄压支管207上设置有调节阀210，所述泄压支管207与催化剂计量槽101相通。或者，在所述泄压支管207上设置有调节阀210，所述泄压支管207与原料计量槽201相通。泄压支管207与催化剂计量槽101相通，或者，泄压支管207与原料计量槽201相通均具有泄压能力，具体方案不做限定，可以根据安装环境合理选择。

在一些可能的实施方案中，在所述第一爆破支管104、第二爆破支管208、第三爆破支管303内均设置有爆破片。爆破片的结构不做限定，可以根据需要合理选择。第一爆破支管104、第二爆破支管208及第三爆破支管303仅用于区分，并非是结构或数量上的差异。

在一些可能的实施方案中，所述第一阻尼器103:第二阻尼器203:第三阻尼器205:第四阻尼器206:第五阻尼器304的体积比为3:8:4:12:3。

在一些可能的实施方案中，所述第一阻尼器103与催化剂接入点之间具有介质输送管道，所述介质输送管道与催化剂接入点连接，所述介质输送管道包括橡胶钢丝缠绕管105，并且，所述橡胶钢丝缠绕管105的长度为0.9米至1.6米。所述橡胶钢丝缠绕管105设置在靠近催化剂接入点处。

所述反应釜500的进料压力为1Mpa至2MPa。通过本发明的装置实现反应釜500的带压进料压力，可以有效地减少高压引起的震动，特别是瞬时高压，防止超压设备损坏，提高了带压进料减震装置工作过程中的稳定性。

结合上述实施方案，下面以一种具体应用例的形式对本发明进行进一步的描述，以下应用例仅是一种较佳的示例，并非是对上述技术方案的限定，通过采用下述参数/元件，将使上述技术方案公开的带压进料减震装置具有更加优异的性能。

具体地说：

上述技术方案根据物料不同，带压进料装置分设催化剂进料组件、原料进料组件以及稀碱进料组件，各组件采用缓压、减压、泄压、缓震联合或组合的方式进行减震，其中催化剂进料组件与原料进料组件连接，即原料与催化剂在进料管道混合后再泵入反应釜500，而稀碱单独进入反应釜500。

隔膜泵102包括驱动电机，驱动电机可以采用变频电机，控制频率输出范围为50%至60%，避免轴扭力达到极限而损毁。

第一爆破支管104的压力极限为7.0MPa，可以采用法兰连接固定，第一爆破支管104的出口与原料计量槽201相通。

安全阀204压力设置为7.0MPa。

泄压支管207上设置有调节阀210并且与压力检测连锁自控，其压力设置为5.0MPa，即当压力到达5.0MPa，连锁打开调节阀210，开度5%至10%。

第二爆破支管208的压力极限为7.0MPa，可以采用法兰连接固定，第二爆破支管208的出口与原料计量槽201相通。

第三爆破支管303的压力极限为7.0MPa，可以采用法兰连接固定，第三爆破支管303的出口与稀碱罐301相通。

上述所有阻尼器均可以采用囊式蓄能器。

本发明还公开一种糖醇生产线，在所述糖醇生产线上使用了如前所述的带压进料减震装置。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带压进料减震装置，其特征在于，包括催化剂进料组件、原料进料组件、稀碱进料组件以及反应釜（500），所述催化剂进料组件供应的催化剂与原料进料组件供应的原料混合后向反应釜（500）供应催化剂与原料混合后的混合介质，所述稀碱进料组件向反应釜（500）供应稀碱；

所述催化剂进料组件包括催化剂计量槽（101）、隔膜泵（102）、第一阻尼器（103），所述原料进料组件包括柱塞泵（209）、原料计量槽（201）、离心泵（202）、第二阻尼器（203）、安全阀（204）、第三阻尼器（205）、第四阻尼器（206），所述稀碱进料组件包括稀碱罐（301）、计量泵（302）和第五阻尼器（304）；

其中，所述原料进料组件中在离心泵（202）与第二阻尼器（203）之间具有催化剂接入点，所述隔膜泵（102）将催化剂计量槽（101）内的介质泵入催化剂接入点，在所述隔膜泵（102）与催化剂接入点之间旁接有第一阻尼器（103）；

所述离心泵（202）、柱塞泵（209）串联并将混合介质供入反应釜（500），在所述离心泵（202）与柱塞泵（209）之间旁接有第二阻尼器（203）和安全阀（204），在所述柱塞泵（209）与反应釜（500）之间旁接有第三阻尼器（205）、第四阻尼器（206）；

在所述计量泵（302）与反应釜（500）之间旁接有第五阻尼器（304）。

2.如权利要求1所述的带压进料减震装置，其特征在于，所述催化剂进料组件还包括第一爆破支管（104），所述第一爆破支管（104）与原料计量槽（201）相通，所述第一爆破支管（104）的旁接点位于第一阻尼器（103）的旁接点与隔膜泵（102）之间。

3.如权利要求2所述的带压进料减震装置，其特征在于，所述第二阻尼器（203）的旁接点位于安全阀（204）的旁接点与离心泵（202）之间。

4.如权利要求3所述的带压进料减震装置，其特征在于，所述原料进料组件还包括第二爆破支管（208），所述第三阻尼器（205）的旁接点、第四阻尼器（206）的旁接点、泄压支管（207）的旁接点及第二爆破支管（208）的旁接点由柱塞泵（209）向反应釜（500）方向依次设置，其中，第二爆破支管（208）与原料计量槽（201）相通。

5.如权利要求4所述的带压进料减震装置，其特在于，所述原料进料组件还包括泄压支管（207）。

6.如权利要求4所述的带压进料减震装置，其特征在于，所述稀碱进料组件还包括第三爆破支管（303），所述第三爆破支管（303）与稀碱罐（301）相通，所述第三爆破支管（303）的旁接点位于第五阻尼器（304）的旁接点与计量泵（302）之间。

7.如权利要求4所述的带压进料减震装置，其特征在于，在所述泄压支管（207）上设置有调节阀（210），所述泄压支管（207）与催化剂计量槽（101）相通；或者，在所述泄压支管（207）上设置有调节阀（210），所述泄压支管（207）与原料计量槽（201）相通。

8.如权利要求6所述的带压进料减震装置，其特征在于，在所述第一爆破支管（104）、第二爆破支管（208）、第三爆破支管（303）内均设置有爆破片。

9.如权利要求1所述的带压进料减震装置，其特征在于，所述第一阻尼器（103）与催化剂接入点之间具有介质输送管道，所述介质输送管道与催化剂接入点连接，所述介质输送管道包括橡胶钢丝缠绕管（105）。

10.一种糖醇生产线，其特征在于，在所述糖醇生产线上使用了如权利要求1~9中任意一项所述的带压进料减震装置。

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