CN110903840B - 一种沥青成型工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种沥青成型工艺及装置，包括1#降膜冷却器、2#降膜冷却器、蒸汽冷凝器、冷凝水罐、1#冷凝水泵、2#冷凝水泵、沥青换热器、沥青上料泵、架空沥青贮槽、汽车装料臂、槽车密封盖、氮气自立式调节阀、流量调节阀、沥青上料电磁阀、沥青成型电磁阀、沥青装车电磁阀、槽车尾气电磁阀、成型器喷嘴和液位控制仪表。通过设置一个位置高于汽车槽车的架空沥青贮槽，利用沥青固化冷却成型沥青上料泵在其工作间隙上料(之后切换回原功能，沥青成型操作继续)，在重力作用下自流流入汽车槽车，可在生产固体和液体沥青产品之间自由切换，无需停泵、无需维护，是一种简单、易用的以固体方式销售为主，液体销售为辅的沥青生产工艺。
Description
技术领域
本发明涉及沥青生产及深加工技术领域，特别是涉及一种以固体销售为主、液体销售为辅的沥青成型工艺及装置。
背景技术
煤焦油加工过程中一般要产生约50～60％的沥青产品。目前，国内生产的沥青产品基本上都以固体方式出售，即生产过程采用沥青固化冷却成型工艺，需要建设循环水系统、沥青冷却成型系统、固体沥青贮存仓库等，占地广，投资大，运转费用高。如果全部或部分采用液体方式销售，可以省去大量的投资和占地，但液体如果不能及时销售，沥青贮槽需要长期加热，维护费用也不低。
现在，液体方式销售沥青通常采用汽车槽车运输，其装车工艺原理是把液体沥青储槽储存的沥青通过液体沥青装车泵打到汽车装料臂，汽车装料臂把装料臂携带的管道从顶部插入汽车槽车内部，通过汽车装料臂把液体沥青送入汽车槽车。该工艺的关键设备是液体沥青装车泵，由于液体沥青本身含有聚合物等固体悬浮物，且液体粘度大易凝固，软化点高达105℃以上，所以液体沥青装车泵不用时易堵，特别是液体沥青的汽车槽车装车工艺是间歇操作的，每次装车之后，沥青管道可方便的吹扫、清洗，但液体沥青装车泵的清洗和维护非常复杂，并且液体沥青装车泵一般需要国外引进，价格非常昂贵，维护费用高，所以采用汽车槽车运输销售液体沥青的方式尚难以推广，很少采用。
综上所述，开发出一种简单、易用的以固体方式销售为主，液体销售为辅的沥青生产工艺是未来的发展方向。
发明内容
为克服现有技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种以固体销售为主、液体销售为辅的沥青成型工艺及装置，通过设置一个位置高于汽车槽车的架空沥青贮槽，利用沥青固化冷却成型沥青上料泵在其工作间隙上料(上完料后切换回原功能，沥青成型操作继续运行)，在重力作用下通过自流的方式流入汽车槽车，可在生产固体和液体沥青产品之间自由切换，无需停泵、无需维护，简单、易行。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种沥青成型装置，包括1#降膜冷却器、2#降膜冷却器、蒸汽冷凝器、冷凝水罐、1#冷凝水泵、2#冷凝水泵、沥青换热器、沥青上料泵、架空沥青贮槽、汽车装料臂、槽车密封盖、氮气自立式调节阀、流量调节阀、沥青上料电磁阀、沥青成型电磁阀、沥青装车电磁阀、槽车尾气电磁阀、成型器喷嘴、流量记录累积连锁仪表FRQS01、液位连锁报警仪表LSA01、液位记录调节仪表LRC01、液位记录调节仪表LRC02和液位记录调节仪表LRC03，其特征在于，所述1#降膜冷却器通过沥青换热器与沥青管道连接，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器连接，中部设有冷凝水入口通过1#冷凝水泵与冷凝水罐连接，下部设有沥青出口连接沥青上料泵后分两路，一路通过沥青成型电磁阀与2#降膜冷却器、一路通过沥青上料电磁阀与架空沥青贮槽连接；所述2#降膜冷却器顶部设有带氮气自立式调节阀的氮气入口，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器连接，中部设有冷凝水入口通过2#冷凝水泵与冷凝水罐连接，下部设有沥青出口通过流量调节阀与成型器喷嘴连接；所述蒸汽冷凝器与冷凝水罐连接；所述架空沥青贮槽顶部设有放散口与放散气总管连接，下部设有沥青出口通过沥青装车电磁阀与汽车装料臂连接；所述汽车装料臂与槽车密封盖连接，且设有尾气出口通过槽车尾气电磁阀与放散气总管连接；
所述沥青装车电磁阀后设有流量记录累积连锁仪表FRQS01，槽车密封盖上设有液位连锁报警仪表LSA01，且FRQS01、LSA01与沥青装车电磁阀、槽车尾气电磁阀之间连锁控制；
所述1#降膜冷却器设有液位记录调节仪表LRC01与沥青上料泵连锁控制；
所述2#降膜冷却器设有液位记录调节仪表LRC02与流量调节阀连锁控制；
所述架空沥青贮槽上设有液位记录调节仪表LRC03与沥青上料电磁阀和沥青成型电磁阀连锁控制。
一种沥青成型工艺，包括以下步骤：
1)生产固体沥青产品时，开启沥青成型电磁阀，关闭沥青上料电磁阀，来自沥青管道的液态沥青，首先进入沥青换热器，在沥青换热器与焦油换热，回收一定的热量后，进入1#降膜冷却器从上向下流动，与来自冷凝水罐的蒸汽冷凝液换热至250℃左右后收集到下部的沥青储槽中；冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐，再通过1#冷凝水泵抽送回1#降膜冷却器中进行换热；
2)当液位记录调节仪表LRC01显示1#降膜冷却器沥青储槽液位高于设定液位时，启动并通过沥青上料泵将液态沥青送到2#降膜冷却器，通过变频调节沥青上料泵的流量，使1#降膜冷却器沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC01显示的液位保持恒定；
3)液态沥青进入2#降膜冷却器从上向下流动，与来自冷凝水罐的蒸汽冷凝液换热至150℃左右后收集到下部的沥青储槽中；蒸汽冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐，再通过2#冷凝水泵抽送回2#降膜冷却器中进行换热；
4)当液位记录调节仪表LRC02显示2#降膜冷却器沥青储槽液位高于设定液位时，开启并通过流量调节阀，液体沥青在氮气压力作用下被送至沥青成型器喷嘴，通过调节流量调节阀的流量，使2#降膜冷却器沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC02显示的液位保持恒定；
5)输出液体沥青时，关闭沥青成型电磁阀，开启沥青上料电磁阀，通过沥青上料泵将液态沥青送到架空沥青贮槽，当液位记录调节仪表LRC03显示架空沥青贮槽达到高液位报警后，自动开启沥青成型电磁阀，关闭沥青上料电池阀；
6)把汽车装料臂的装料管从汽车槽车的装料口插入汽车槽车底部，并使汽车装料臂气动锁紧槽车密封盖，打开槽车尾气电磁阀，使汽车槽车尾气管线与架空沥青贮槽的放散气总管处于联通状态，打开沥青装车电磁阀，液体沥青从架空沥青贮槽在重力作用下流出，通过自流的方式输送到汽车装料臂，再送入汽车槽车；当液位联锁报警仪表LSA01显示输入汽车槽车的液体沥青达到装车液位上限后，或流量记录累积联锁仪表FRQS01显示达到装车累积的数值后，关闭沥青装车电磁阀和槽车尾气电磁阀，移出汽车装料臂，锁紧汽车槽车自身密封盖，装车结束。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)使现有的采用沥青降膜冷却器进行冷却的沥青成型工艺拥有了液体沥青装车的功能；
2)通过将沥青贮槽设置在混凝土框架上，架空的沥青储槽与汽车槽车有一个高度差，以高度差作为动力，需要装车的液体沥青，通过自流的方式流入汽车槽车，无需液体沥青装车泵，装车完成后，管道残留的沥青按斜度全部放空到汽车槽车，操作简单；
3)沥青上料泵既可给架空的沥青贮槽临时上料，暂停沥青成型的操作，也可以切换回原功能，沥青成型操作继续运行，生产固体、液体产品操作自由切换无需停泵，无需维护，操作方便。
附图说明
图1是本发明的工艺流程原理示意图。
图中：1-1#降膜冷却器 2-2#降膜冷却器 3-蒸汽冷凝器 4-冷凝水罐 5-1#冷凝水泵 6-2#冷凝水泵 7-沥青换热器 8-沥青上料泵 9-架空沥青贮槽 10-汽车装料臂 11-槽车密封盖 12-汽车槽车 13-氮气自立式调节阀 14-流量调节阀 15-沥青上料电磁阀 16-沥青成型电磁阀 17-沥青装车电磁阀 18-槽车尾气电磁阀 19-成型器喷嘴 FRQS01-流量记录累积连锁仪表 LSA01-液位连锁报警仪表 LRC01、LRC02和LRC03-液位记录调节仪表
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：
见图1所示，本发明涉及的一种沥青成型装置，包括1#降膜冷却器1、2#降膜冷却器2、蒸汽冷凝器3、冷凝水罐4、1#冷凝水泵5、2#冷凝水泵6、沥青换热器7、沥青上料泵8、架空沥青贮槽9、汽车装料臂10、槽车密封盖11、氮气自立式调节阀13、流量调节阀14、沥青上料电磁阀15、沥青成型电磁阀16、沥青装车电磁阀17、槽车尾气电磁阀18、成型器喷嘴19、流量记录累积连锁仪表FRQS01、液位连锁报警仪表LSA01、液位记录调节仪表LRC01、液位记录调节仪表LRC02和液位记录调节仪表LRC03，所述1#降膜冷却器1通过沥青换热器7与沥青管道连接，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器3连接，中部设有冷凝水入口通过1#冷凝水泵5与冷凝水罐4连接，下部设有沥青出口连接沥青上料泵8后分两路，一路通过沥青成型电磁阀16与2#降膜冷却器2、一路通过沥青上料电磁阀15与架空沥青贮槽9连接；所述2#降膜冷却器2顶部设有带氮气自立式调节阀13的氮气入口，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器3连接，中部设有冷凝水入口通过2#冷凝水泵6与冷凝水罐4连接，下部设有沥青出口通过流量调节阀14与成型器喷嘴19连接；所述蒸汽冷凝器3与冷凝水罐4连接；所述架空沥青贮槽9顶部设有放散口与放散气总管连接，下部设有沥青出口通过沥青装车电磁阀17与汽车装料臂10连接；所述汽车装料臂10与槽车密封盖11连接，且设有尾气出口通过槽车尾气电磁阀18与放散气总管连接；
所述沥青装车电磁阀17后设有流量记录累积连锁仪表FRQS01，槽车密封盖11上设有液位连锁报警仪表LSA01，且FRQS01、LSA01与沥青装车电磁阀17、槽车尾气电磁阀18之间连锁控制；
所述1#降膜冷却器1设有液位记录调节仪表LRC01与沥青上料泵8连锁控制；
所述2#降膜冷却器2设有液位记录调节仪表LRC02与流量调节阀14连锁控制；
所述架空沥青贮槽9上设有液位记录调节仪表LRC03与沥青上料电磁阀15和沥青成型电磁阀16连锁控制。
一种沥青成型工艺，包括以下步骤：
1)生产固体沥青产品时，开启沥青成型电磁阀16，关闭沥青上料电磁阀15，来自沥青管道的液态沥青，首先进入沥青换热器7，在沥青换热器7与焦油换热，回收一定的热量后，进入1#降膜冷却器1从上向下流动，与来自冷凝水罐4的蒸汽冷凝液换热至250℃左右后收集到下部的沥青储槽中；冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器3中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐4，再通过1#冷凝水泵5抽送回1#降膜冷却器1中进行循环换热；
2)当液位记录调节仪表LRC01显示1#降膜冷却器1沥青储槽液位高于设定液位时，启动并通过沥青上料泵8将液态沥青送到2#降膜冷却器2，通过变频调节沥青上料泵8的流量，使1#降膜冷却器1沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC01显示的液位保持恒定；
3)液态沥青进入2#降膜冷却器2从上向下流动，与来自冷凝水罐4的蒸汽冷凝液换热至150℃左右后收集到下部的沥青储槽中；蒸汽冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器3中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐4，再通过2#冷凝水泵6抽送回2#降膜冷却器2中进行循环换热；
4)当液位记录调节仪表LRC02显示2#降膜冷却器2沥青储槽液位高于设定液位时，开启并通过流量调节阀14，液体沥青在氮气压力作用下被送至沥青成型器喷嘴19去生产固体沥青，通过调节流量调节阀14的流量，使2#降膜冷却器2沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC02显示的液位保持恒定；
5)输出液体沥青时，关闭沥青成型电磁阀16，开启沥青上料电磁阀15，通过沥青上料泵8将液态沥青送到架空沥青贮槽9，当液位记录调节仪表LRC03显示架空沥青贮槽9达到高液位报警后，自动开启沥青成型电磁阀16，关闭沥青上料电池阀15，沥青成型操作继续运行；
6)把汽车装料臂10的装料管从汽车槽车12的装料口插入汽车槽车12的底部，并使汽车装料臂10气动锁紧槽车密封盖11，打开槽车尾气电磁阀18，使汽车槽车12尾气管线与架空沥青贮槽9的放散气总管处于联通状态，也就是基本处于常压状态，打开沥青装车电磁阀17，液体沥青从架空沥青贮槽9在重力作用下流出，通过自流的方式输送到汽车装料臂10，再送入汽车槽车12；当液位联锁报警仪表LSA01显示输入汽车槽车12的液体沥青达到装车液位上限后，或流量记录累积联锁仪表FRQS01显示达到装车累积的数值后，关闭沥青装车电磁阀17和槽车尾气电磁阀18，移出汽车装料臂10，锁紧汽车槽车12自身密封盖，装车结束。
架空沥青贮槽9与汽车槽车12有一个3米以上的高度差，以此高度差作为动力，使液体沥青通过自流的方式流入汽车槽车12，完成装车。
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 (2)
1.一种沥青成型装置，包括1#降膜冷却器、 2#降膜冷却器、蒸汽冷凝器、冷凝水罐、 1#冷凝水泵、2#冷凝水泵、沥青换热器、沥青上料泵、架空沥青贮槽、 汽车装料臂、槽车密封盖、氮气自立式调节阀、流量调节阀、沥青上料电磁阀、 沥青成型电磁阀、沥青装车电磁阀、槽车尾气电磁阀、成型器喷嘴、流量记录累积连锁仪表FRQS01、液位连锁报警仪表LSA01、液位记录调节仪表LRC01、液位记录调节仪表LRC02和液位记录调节仪表LRC03，其特征在于，所述1#降膜冷却器通过沥青换热器与沥青管道连接，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器连接，中部设有冷凝水入口通过1#冷凝水泵与冷凝水罐连接，下部设有沥青出口连接沥青上料泵后分两路，一路通过沥青成型电磁阀与2#降膜冷却器连接，一路通过沥青上料电磁阀与架空沥青贮槽连接；所述2#降膜冷却器顶部设有带氮气自立式调节阀的氮气入口，上部设有水蒸汽出口与蒸汽冷凝器连接，中部设有冷凝水入口通过2#冷凝水泵与冷凝水罐连接，下部设有沥青出口通过流量调节阀与成型器喷嘴连接；所述蒸汽冷凝器与冷凝水罐连接；所述架空沥青贮槽顶部设有放散口与放散气总管连接，下部设有沥青出口通过沥青装车电磁阀与汽车装料臂连接；所述汽车装料臂与槽车密封盖连接，且设有尾气出口通过槽车尾气电磁阀与放散气总管连接；
所述沥青装车电磁阀后设有流量记录累积连锁仪表FRQS01，槽车密封盖上设有液位连锁报警仪表LSA01，且流量记录累积连锁仪表FRQS01、液位连锁报警仪表LSA01与沥青装车电磁阀、槽车尾气电磁阀之间连锁控制；
所述1#降膜冷却器设有液位记录调节仪表LRC01与沥青上料泵连锁控制；
所述2#降膜冷却器设有液位记录调节仪表LRC02与流量调节阀连锁控制；
所述架空沥青贮槽上设有液位记录调节仪表LRC03与沥青上料电磁阀和沥青成型电磁阀连锁控制。
2.利用权利要求 1 所述的一种沥青成型装置的沥青成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1）生产固体沥青产品时，开启沥青成型电磁阀，关闭沥青上料电磁阀，来自沥青管道的液态沥青，首先进入沥青换热器，在沥青换热器与焦油换热，回收一定的热量后，进入1#降膜冷却器从上向下流动，与来自冷凝水罐的蒸汽冷凝液换热至250℃后收集到下部的沥青储槽中；冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐，再通过1#冷凝水泵抽送回1#降膜冷却器中进行换热；
2）当液位记录调节仪表LRC01显示1#降膜冷却器沥青储槽液位高于设定液位时，启动并通过沥青上料泵将液态沥青送到2#降膜冷却器，通过变频调节沥青上料泵的流量，使1#降膜冷却器沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC01显示的液位保持恒定；
3）液态沥青进入2#降膜冷却器从上向下流动，与来自冷凝水罐的蒸汽冷凝液换热至150℃后收集到下部的沥青储槽中；蒸汽冷凝液换热后汽化进入蒸汽冷凝器中，通过循环冷却水冷却后送往冷凝水罐，再通过2#冷凝水泵抽送回2#降膜冷却器中进行换热；
4）当液位记录调节仪表LRC02显示2#降膜冷却器沥青储槽液位高于设定液位时，开启并通过流量调节阀，液体沥青在氮气压力作用下被送至沥青成型器喷嘴，通过调节流量调节阀的流量，使2#降膜冷却器沥青储槽上的液位记录控制仪表LRC02显示的液位保持恒定；
5）输出液体沥青时，关闭沥青成型电磁阀，开启沥青上料电磁阀，通过沥青上料泵将液态沥青送到架空沥青贮槽，当液位记录调节仪表LRC03显示架空沥青贮槽达到高液位报警后，自动开启沥青成型电磁阀，关闭沥青上料电磁阀；
6）把汽车装料臂的装料管从汽车槽车的装料口插入汽车槽车底部，并使汽车装料臂气动锁紧槽车密封盖，打开槽车尾气电磁阀，同时打开沥青装车电磁阀，液体沥青从架空沥青贮槽在重力作用下流出，通过自流的方式输送到汽车装料臂，再送入汽车槽车；当液位联锁报警仪表LSA01显示输入汽车槽车的液体沥青达到装车液位上限后，或流量记录累积联锁仪表FRQS01显示达到装车累积的数值后，关闭沥青装车电磁阀和槽车尾气电磁阀，移出汽车装料臂，锁紧汽车槽车自身密封盖，装车结束。
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