CN111156407B - 液化烃装车系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及危化品装卸作业安全领域，公开了一种液化烃装车系统，该系统包括：储液装置，该储液装置包括第一储液单元及第二储液单元，用于存储包含气相部分及液相部分的液化烃；压缩机，用于对来自所述储液装置的气相部分进行加压；离心泵，用于将从所述储液装置输出的液化烃泵送出去，以完成该液化烃的装车作业；以及控制器，用于执行以下操作：控制所述压缩机对来自所述第二储液单元的气相部分进行加压；将加压后的气相部分输入到所述第一储液单元；以及在所述第一储液单元内气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵。本发明可避免液化烃装卸作业时发生气蚀现象。

Description

液化烃装车系统
技术领域
本发明涉及危化品装卸作业安全领域，具体地涉及一种液化烃装车系统。
背景技术
液化烃作为重要的化工原料可裂解制乙烯、丙烯、丁烯，也可用作燃料，一般通过外输提供动力向运输罐车进行装卸。常用的外输泵包括容积式泵(往复式泵/回转式泵)、叶轮式泵、旋转泵及真空泵等。离心泵属于叶轮式泵，由于该泵的流量大、扬程高且启停平稳，故其是常用的液化石油气和油品的专用泵。当离心泵泵室和吸入管充满液体时，叶轮高速旋转产生很大的离心力，使得液体获得能量且沿着叶轮通道甩向四周，并从叶片之间的阔口处以很高的速度流入截面积逐渐变大的泵壳内，随之液体流速逐渐降低，减小的动能转化为压力能。由此，叶轮中心压力降形成低压区(低于泵吸入口的压力)，液体从泵吸入口自动流入叶轮中心区。随着叶轮旋转，液体不断吸入和压出达到被加压输送的目的。
离心泵输送液化介质时，如果泵内某处的压力低于该处液体温度下的气化压力，部分液体开始气化形成气泡。气泡随液流进入泵内高压区时，蒸汽冷凝成液体，气泡破灭，体积突然缩小，周围液体迅速补充，产生高频率、高冲击力的水锤，对旋转叶轮进行打击使其表面成为蜂窝状或海绵状，进一步还会发生化学腐蚀，致使金属表面剥落破坏。另外，液化烃中含有C3和C4成分，这两种成分容易气化，尤其是在夏季易发生气蚀，对离心泵内部结构破坏严重，严重影响离心泵的使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为提供一种液化烃装车系统，该系统可使液化烃在离心泵入口具有足够的压力，从而避免液化烃装卸作业时发生气蚀现象，提高离心泵的使用寿命。
为了实现上述目的，本发明提供一种液化烃装车系统，该系统包括：储液装置，该储液装置包括第一储液单元及第二储液单元，用于存储包含气相部分及液相部分的液化烃；压缩机，用于对来自所述储液装置的所述气相部分进行加压；离心泵，用于将从所述储液装置输出的液化烃泵送出去，以完成该液化烃的装车作业；以及控制器，用于执行以下操作：控制所述压缩机对来自所述第二储液单元的所述气相部分进行加压；将加压后的气相部分输入到所述第一储液单元；以及在所述第一储液单元内所述气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵。
可选的，所述控制器还用于执行以下操作：控制所述压缩机对来自所述第一储液单元的所述气相部分进行加压；将加压后的气相部分输入到所述第二储液单元；以及在所述第二储液单元内所述气相部分的压力达到第二预设阈值的情况下，控制所述第二储液单元的输出开关及所述离心泵开启开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵，其中，所述第二预设阈值与所述第一预设阈值相同或不同。
可选的，该系统还包括：止回阀，安装于所述离心泵的出口处，用于防止所述液化烃回流。
可选的，该系统还包括：回流阀，安装于所述离心泵与所述储液装置之间的管道上，用于将从所述离心泵泵出的液化烃回流至所述储液装置，所述控制器还用于：在所述离心泵出口处的压力高于所述回流阀的设定压力的情况下，开启所述回流阀。
可选的，该系统还包括开关装置，所述控制器还用于通过所述开关装置控制所述压缩机对来自所述第一储液单元或所述第二储液单元中的一者内的所述气相部分进行加压。
可选的，所述开关装置包括电磁阀组。
可选的，该系统还包括：过滤器，用于对从所述第一储液单元或所述第二储液单元输出的液化烃中杂质进行过滤。
通过上述技术方案，本发明创造性地通过压缩机对第二储液单元内液化烃的气相部分进行加压，然后将加压后的气相部分输送至第一储液单元，接着在所述第一储液单元内的气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至离心泵，从而使得液化烃在离心泵入口具有足够的压力，避免其装卸作业时发生的气蚀现象，提高离心泵的使用寿命。
附图说明
图1是本发明一种实施方式提供的液化烃装车系统的结构图；
图2是本发明一种实施方式提供的液化烃装车系统的结构图；以及
图3是本发明一种实施方式提供的液化烃装车系统的结构图。
附图标记说明
1 储液装置 2 压缩机
3 离心泵 4 控制器
5 开关装置 6 真空泵
7 止回阀 8 回流阀
10 第一储液单元 11 第二储液单元
12 压力传感器 13 压力传感器
50 电磁阀 51 电磁阀
52 电磁阀 53 电磁阀
100 电磁阀 110 电磁阀
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
由于液化烃具有极易挥发的特性，故其在存储时，相应的存储介质内通常会包含液相部分和气相部分。由于液化烃中的气相部分的压力较小，若直接通过离心泵对该液化烃进行装车作业，液化烃会导致离心泵出现气蚀现象，从而严重损坏离心泵。
图1是本发明一实施例提供的液化烃装车系统的结构图。如图1所示，本发明提供的液化烃装车系统，该系统可包括：储液装置1，该储液装置1包括第一储液单元10及第二储液单元11，用于存储包含气相部分及液相部分的液化烃；压缩机2，用于对来自所述储液装置1的所述气相部分进行加压；离心泵3，用于将从所述储液装置1输出的液化烃泵送出去，以完成该液化烃的装车作业；以及控制器4，用于执行以下操作：控制所述压缩机2对来自所述第二储液单元11的所述气相部分进行加压；将加压后的气相部分输入到所述第一储液单元10；以及在所述第一储液单元10内所述气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元10的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵3。其中，所述第一储液单元10内所述气相部分的压力可通过压力传感器12检测，所述第一储液单元10的输出开关可为电磁阀100，如图3所示。该系统可通过压缩机对第二储液单元内液化烃的气相部分进行加压，然后将加压后的气相部分输送至第一储液单元，接着在所述第一储液单元内的气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至离心泵，从而使得液化烃在离心泵入口具有足够的压力，避免其装卸作业时发生的气蚀现象，提高离心泵的使用寿命。
所述控制器3可包括通用处理器、专用处理器、常规处理器、数字信号处理器(DSP)、多个微处理器、与DSP核心关联的一个或多个微处理器、控制器、微控制器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)电路、其他任何类型的集成电路(IC)、状态机等等。
除了上述通过所述第一储液单元10输出液化烃的情况外，本发明还可包括通过控制所述第二储液单元11输出液化烃，以进行液化烃的装卸作业。具体地，如图2所示，所述控制器4还用于执行以下操作：控制所述压缩机2对来自所述第一储液单元10的所述气相部分进行加压；将加压后的气相部分输入到所述第二储液单元11；以及在所述第二储液单元11内所述气相部分的压力达到第二预设阈值的情况下，控制所述第二储液单元11的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵3，其中，所述第二预设阈值与所述第一预设阈值相同或不同，所述第二储液单元11内所述气相部分的压力可通过压力传感器13检测，所述第二储液单元11的输出开关可为电磁阀110，如图3所示。
在实际的液化烃装卸作业中，若设定通过所述储液装置1中的第一储液单元10(或第二储液单元11)输出液化烃，则所述控制器4可通过开关装置控制所述压缩机2对来自所述储液装置1中的第二储液单元11(或第一储液单元10)的气相部分进行加压，并将加压后的气相部分输送至所述第一储液单元10(或所述第二储液单元11)。由此，本发明提供的液化烃装车系统还可包括开关装置5，所述控制器4还用于通过所述开关装置5控制所述压缩机2对来自所述第一储液单元10或所述第二储液单元11中的一者内的所述气相部分进行加压。其中，所述开关装置5可为电磁阀组，该电磁阀组可包括电磁阀50、电磁阀51、电磁阀52及电磁阀53，如图3所示。具体地，若想要通过所述第一储液单元10输出液化烃，则控制所述电磁阀52、所述电磁阀50及所述压缩机2开启，以将来自所述第二储液单元11的气相部分进行加压，并将加压后的气相部分输送至所述第一储液单元10。随着该加压后的气相部分的充入，所述第一储液单元10内气相部分的压力越来越大，当该压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述电磁阀100开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵3。类似地，若想要通过所述第二储液单元11输出液化烃，则控制所述电磁阀53、所述电磁阀51及所述压缩机2开启，以将来自所述第一储液单元10的气相部分进行加压，并将加压后的气相部分输送至所述第二储液单元11。随着该加压后的气相部分的充入，所述第二储液单元11内气相部分的压力越来越大，当该压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述电磁阀110开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵3。
采用离心泵进行液化烃装卸作业时，离心泵的叶片会高速旋转，若液化烃中存在一些杂质，这些杂质会对离心泵各部件造成严重损坏。为了尽可能地降低液化烃中的杂质对离心泵造成的损害程度，在液化烃输送至离心泵之前需要对液化烃进行过滤以去除其中的绝大部分杂质。因此，本发明提供的液化烃装车系统还可包括：过滤器6，该过滤器6设置在所述第一储液单元10或所述第二储液单元11的出口与所述离心泵3之间的管道上，用于对从所述第一储液单元10或所述第二储液单元11输出的液化烃中杂质进行过滤，如图3所示。由于该液化烃包含较大压力的气相部分，经所述过滤器6过滤杂质之后，输送至所述离心泵3入口处的液化烃仍具有足够大的压力，从而避免离心泵出现气蚀现象。
在液化烃装车作业中，除了设置上述的液化烃中的杂质会损坏离心泵之外，本发明还考虑到因偶然因素所引起的液化烃回流也会严重损坏离心泵。因此，本发明提供的液化烃装车系统还可包括：止回阀7，该止回阀7安装于所述离心泵3的出口处，用于防止所述液化烃回流。
此外，为了防止在液化烃装车作业中输送至罐车入口处的液化烃超过安全输送压力(这种情况很可能会给装车现场带来潜在的巨大危害)，本发明提供的液化烃装车系统还可包括：回流阀8，该回流阀8安装于所述离心泵3与所述储液装置(如所述第一储液单元10)之间的管道上，用于将从所述离心泵3泵出的液化烃回流至所述储液装置(如所述第一储液单元10)，所述控制器4还可用于：在所述离心泵3出口处的压力高于所述回流阀8的设定压力的情况下，开启所述回流阀8。其中，所述设定压力小于所述安全输送压力。该回流阀的设置可确保所述离心泵3出口处的压力始终小于所述预定压力，从而保证输送至罐车入口处的液化烃压力处于安全输送压力范围内。
具体而言，现以第一储液单元10、第二储液单元11、压缩机2、离心泵3、开关装置5及控制器组成的系统为例，解释本发明提供的液化烃装车过程，如图3所示。
第一种情形：对所述第一储液单元10内的液化烃进行装车。
所述控制器控制所述电磁阀50、所述电磁阀52及所述压缩机2开启，由于所述第二储液单元11内气相部分具有一定的压力，而与该第二储液单元11相连的管道内几乎无压力，由此，在该第二储液单元11出口处的压力差的作用下，液化烃的气相部分充入管道进入所述压缩机2。该压缩机2对来自所述第二储液单元11的气相部分进行加压，随后该加压后的气相部分迅速充入所述第一储液单元10(由于与所述第一储液单元10内的气相部分相比，该加压后的气相部分具有较大的压力)。
随着气相部分进入所述第一储液单元10，该第一储液单元10内气相部分的压力越来越大，一旦压力传感器12检测到该压力等于第一预设阈值(如0.6MPa)，所述控制器立即控制电磁阀100开启，以将加压后的液化烃输出。该加压后的液化烃经所述过滤器6过滤以去除其中大部分杂质，之后所述离心泵3将所述加压后且经过滤的液化烃泵送至罐车，以完成液化烃装车作业。
第二种情形：对所述第二储液单元11内的液化烃进行装车。
所述控制器控制所述电磁阀51、所述电磁阀53及所述压缩机2开启，由于所述第一储液单元10内气相部分具有一定的压力，而与该第一储液单元10相连的管道内几乎无压力，由此，在该第一储液单元10出口处的压力差的作用下，液化烃的气相部分充入管道进入所述压缩机2。该压缩机2对来自所述第一储液单元10的气相部分进行加压，随后该加压后的气相部分迅速充入所述第二储液单元11(由于与所述第二储液单元11内的气相部分相比，该加压后的气相部分具有较大的压力)。
随着气相部分进入所述第二储液单元11，该第二储液单元11内气相部分的压力越来越大，一旦压力传感器13检测到该压力等于第二预设阈值(如0.6MPa)，所述控制器立即控制电磁阀110开启，以将加压后的液化烃输出。该加压后的液化烃经所述过滤器6过滤以去除其中大部分杂质，之后所述离心泵3将所述加压后且经过滤的液化烃泵送至罐车，以完成液化烃装车作业。
上述两种情形可在液化烃装车作业中，循环进行。当第一储液单元输出液化烃进行装车作业时，第二储液单元提供气相部分进行增压辅助作业；而当第二储液单元输出液化烃进行装车作业时，第一储液单元提供气相部分进行增压辅助作业，交替循环进行。该设置可保证离心泵入口处的液化烃有足够的压力，避免其装卸作业时发生的气蚀现象，从而提高离心泵的使用寿命。
若由于某种原因导致所述离心泵3出口处液化烃的压力高于所述回流阀8的设定压力的情况下，开启所述回流阀8，以将从所述离心泵3泵出的液化烃回流至所述第一储液单元10。该回流阀的设置可避免装车作业中液化烃超压情况的出现，从而保证现场工作人员及回收系统的安全性。
本实施例中的所述第一储液单元10及所述第二储液单元11均可为球形储罐，当然，本发明并不限于上述球形储罐的情况，其他合适的不同形状和大小的储罐，如桶形储罐等，亦是适用的。
综上所述，本发明创造性地通过压缩机对第二储液单元内液化烃的气相部分进行加压，然后将加压后的气相部分输送至第一储液单元，接着在所述第一储液单元内的气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至离心泵，从而使得液化烃在离心泵入口具有足够的压力，避免其装卸作业时发生的气蚀现象，提高离心泵的使用寿命。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (7)

1.一种液化烃装车系统，其特征在于，该系统包括：
储液装置，该储液装置包括第一储液单元及第二储液单元，用于存储包含气相部分及液相部分的液化烃；
压缩机，用于对来自所述储液装置的所述气相部分进行加压，其中所述压缩机的一端与所述第一储液单元固定连接，所述压缩机的另一端与所述第二储液单元固定连接；
离心泵，用于将从所述储液装置输出的液化烃泵送至罐车，以完成该液化烃的装车作业，其中所述离心泵的一端与所述储液装置连接，在装车时所述离心泵的另一端与所述罐车连接；以及
控制器，用于执行以下操作：
控制所述压缩机对来自所述第二储液单元的所述气相部分进行加压；
将加压后的气相部分输入到所述第一储液单元；以及
在所述第一储液单元内所述气相部分的压力达到第一预设阈值的情况下，控制所述第一储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵。
2.根据权利要求1所述的液化烃装车系统，其特征在于，所述控制器还用于执行以下操作：
控制所述压缩机对来自所述第一储液单元的所述气相部分进行加压；
将加压后的气相部分输入到所述第二储液单元；以及
在所述第二储液单元内所述气相部分的压力达到第二预设阈值的情况下，控制所述第二储液单元的输出开关开启，以将加压后的液化烃输送至所述离心泵，
其中，所述第二预设阈值与所述第一预设阈值相同或不同。
3.根据权利要求1所述的液化烃装车系统，其特征在于，该系统还包括：
止回阀，安装于所述离心泵的出口处，用于防止所述液化烃回流。
4.根据权利要求1所述的液化烃装车系统，其特征在于，该系统还包括：
回流阀，安装于所述离心泵与所述储液装置之间的管道上，用于将从所述离心泵泵出的液化烃回流至所述储液装置，
所述控制器还用于：在所述离心泵出口处的压力高于所述回流阀的设定压力的情况下，开启所述回流阀。
5.根据权利要求1所述的液化烃装车系统，其特征在于，该系统还包括开关装置，所述控制器还用于通过所述开关装置控制所述压缩机对来自所述第一储液单元或所述第二储液单元中的一者内的所述气相部分进行加压。
6.根据权利要求5所述的液化烃装车系统，其特征在于，所述开关装置包括电磁阀组。
7.根据权利要求1所述的液化烃装车系统，其特征在于，该系统还包括：
过滤器，用于对从所述第一储液单元或所述第二储液单元输出的液化烃中杂质进行过滤。
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