CN111637043A - 采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统及储运方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统及储运方法，储运系统，包括：隔膜罐，罐内设置有隔膜，将罐分隔为动力舱和物料舱；动力装置，其一端与动力介质存储系统连接，另一端通过动力管与动力舱连通，动力舱通过回流管与动力介质存储系统连接；物料舱设置有进料口和出料口。

Description

采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统及储运方法

技术领域

本发明属于化工储运技术领域，具体涉及一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运方法，可以实现易燃易爆、有毒有害、难以泵送等在内的浆料流体类物料的安全储存和泵送。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

流体的储存和运输过程广泛存在于生产和生活的方方面面，流体储运和过程工程中需要各种各样的泵阀储罐管道等装置组成流体储运系统完成储运工作。泵是流体物料储运系统的动力装置，密封性是泵的一项重要指标。常规民用水泵、空压机等允许小量泄漏。有些泵，如，燃油燃气泵等，则必须严格保证密封性。泵的种类很多，其中，离心式泵技术成熟，用量大，造价低廉，但是密封性一直存在问题，当泵送燃油等易燃易爆有毒化学品时，存在安全隐患；采用屏蔽泵或磁力泵，可以解决密封性问题，但结构复杂，造价高，效率低。当泵送高温流体时，需要采取复杂结构来冷却和保护其驱动电动机及机械传动机构。离心泵在低负荷运行时效率偏低。离心泵也不适合于流体粘度过大、固体含量过高的场合。其它种类的泵，例如齿轮泵、柱塞泵、刮片泵、涡旋泵、活塞泵、转子泵、气-气增压泵、气-液增压泵等多数容积式泵也存在类似问题。凡是动力轴和泵送的物料流体接触，需要外部通过动力轴输入功率的泵，都要面临动力轴动密封问题，很难避免跑冒滴漏问题。软管泵通过软管传递动力，隔膜泵通过隔膜传递动力。软管或隔膜将流体与传动轴隔离开，密封性好。隔膜泵既可以泵送轻油等低粘度流体，也能应用于泵送油浆、水煤浆、泥浆、花生酱等粘度很大的多相流流体。隔膜泵是往复式容积泵，隔膜是柔性材料，既要保证密封，又要在高应力下快速往复运动，隔膜大幅度变形，造成流量压力脉动大，通常需带进口进料压力补偿系统和出口出料压力补偿系统，有时还需多机联动，以减小脉动和液力冲击，结构复杂、造价高。因为工作条件苛刻，配套的单向阀和隔膜的可靠性有待提高。与离心泵和齿轮泵等高速运行的泵相比，隔膜泵的隔膜往复运动速度低，系统体积庞大，排量小。

泵的基本功能是使流体物料的压力升高，便于流体物料的输送和使用。流体物料的供应和使用往往是间断的，流量需求是不稳定、不均匀的，而在使用过程中，要求储运能力与物流的供应和使用要求相匹配，有时要求能够提供压力流量稳定均匀的流体物料。为了应对这些情况，单靠泵自身结构性能的优化调整不能满足实际流体物料储运应用的要求，储运系统中通常要设置缓存罐、蓄能罐等缓存容积，改善泵的输入输出性能，这将进一步提高装置的造价。

储罐在储运系统中用于储存各类流体，储存容量有大有小，储存时间长短不一。例如，油库储罐的储存容量大、储存时间长。过程工业的原料罐、缓存罐等相对而言，储存容积有大有小，储存时间较短，有时要求能够瞬时响应，满足工艺要求。油库油料要进出，储罐需要配套泵送系统，而缓存罐本身即是主要为泵送系统配套。在现有的流体物料储运系统中，有罐必有泵，有泵常有罐，罐和泵是配套使用的，但其设计加工制造生产过程却是分开进行的，存在结构性能难以整体系统优化、制造维护成本高等问题。

现有储罐，有钢制罐和软体罐等多种形式，包含内外浮顶结构的钢制储罐用量最大，存在结构复杂、油气等物料排放损耗大，存在安全隐患等问题。

为了实现储运系统的储运功能，在储运系统中，还需要装备各种阀门。例如，为弥补修正调节各种泵的输出特性，适应不同储运要求，系统中需设置各类压力流量调节阀。例如气动调节阀，通过引入压缩空气作为控制流体，控制主阀门开度，进而控制主回路的压力流量等参数。

综上所述，现有的流体物料储运系统需要各种各样的泵、储罐和阀门等元器件的组合应用才能构成完整流体储运系统。现有的流体物料储运系统存在有密封性问题、可靠性问题、结构复杂问题、系统总体优化问题，高性能和低制造成本和维护成本的矛盾问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统及储运方法。

为实现上述发明目的，本发明的一个或多个实施例公开了以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，包括：

隔膜罐，罐内设置有隔膜，将罐分隔为动力舱和物料舱；

动力装置，其一端与动力介质存储系统连接，另一端通过动力管与动力舱连通，动力舱通过回流管与动力介质存储系统连接；

物料舱设置有进料口和出料口。

第二方面，本发明提供一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运方法，包括如下步骤：

存储物料时，动力舱中的动力流体回流至动力介质存储系统中，使动力舱中的压强降低，当降至物料舱的进料压强时，待储存物料进入物料舱中，进一步将动力流体外排；

外运物料时，动力装置动作，将动力介质存储系统中的动力流体输送至动力舱中，对动力舱加压，将物料舱中的物料泵出。

与现有技术相比，本发明的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：

本发明采用动力流体通过储罐内大面积隔膜对大体积物料流体进行低速加压，通过输出端相关控制阀门的控制作用，可以按照下游工段的需要，输入相应的温度、压力、流量的物料，罐阀泵内及进出口的流体，速度大小和速度方向稳定，变化缓慢，罐阀泵系统各机件工作平稳、安全可靠，各类摩擦力小，节能。物料流体、隔膜等部件温升小。

采用至少两套动力舱和物料舱结构，可轮流异相工作，可同时同相工作，作为流体物料源，其输出压力流量可以按需调整，可以稳定均匀的输出。作为上游的物料流体的汇，也可以在一定时间内按需收纳，压力和流量也可以稳定均匀可控。当舱的容积足够大时，在一定时间内，但物料舱也可以实现稳定的输入输出。

从泵的输出流量和压力稳定性控制方式的角度看，与隔膜泵等往复式容积式泵相比，两者不同。隔膜泵自身输出的流量压力必然是脉动的、不均匀的，需要设置调节阀和缓存罐，通过调节阀的调节作用和缓冲罐的缓冲作用来抑制流体参数的脉动，满足储运要求。

通过自身控制系统的控制作用，结合动力流体和隔膜结构的驱动能力和较大的储罐控制容积的优势，本发明本身具有气动膜片控制阀的结构特征和性能特点，输出端流体参数稳定可控，输出性能优异。在物料舱的出料过程中，可以是平稳的、均匀的，两个物料舱的交替出料，即可以连续平稳均匀出料。这一点，显然与离心泵和容积泵的输出控制方式不同。

与缓存罐和蓄能罐的物料输出流量和压力的控制方法不同，两者都对罐舱内压力流量进行控制，但目的、方法不同。本发明是利用动力流体通过隔膜在控制系统控制下对物料流体在罐空间内不断加压提供流体能量的泵送装置。而储罐仅仅是储存功能，缓存罐、蓄能罐是吸收和释放物料流体的动能，总体上是消耗物料流体的动能的装置。

本发明采用动力流体通过储罐内大面积隔膜对大体积物料流体进行低速加压，使得泵元件与物料流体脱离接触，使得泵元件避免了物料流体的腐蚀、冲刷。对于泵的要求大幅度降低，制造和维护成本也大幅度降低。

物料流体在泵送过程中全封闭，避免了物料流体的泄漏问题。

本发明的流体储运系统，流体输出端的压力流量稳定均匀，尽管需要两个以上的储罐系统构成罐泵阀连续运行系统，但其总容积反而可以小于现有的泵系统加缓存罐的流体储运系统。

本发明实现罐泵阀一体化设计优化，制造和维护成本大幅度降低。

与现有泵和储罐构成的储运系统相比，本发明的动力流体隔膜隔离的储运系统可以实现易燃易爆有毒有害物料的零泄漏，工作可靠。本发明的动力流体隔膜罐储运系统可以储运浆料，高固体含量的物料。

与现有的屏蔽泵或磁力泵离心泵和储罐构成的储运系统相比，本发明的隔膜罐泵阀储一体化运系统可以储运浆料，高固体含量的物料。而现有的屏蔽泵和磁力泵加储罐构成的储运系统不宜储运浆料。

与现有的隔膜泵和储罐系统相比，本发明的装置对高粘度物料的搅拌功率低，系统节能。物料舱的物料输出由控制系统控制，压力流量更加稳定均匀。整个装置制造工艺简单，造价低。隔膜在工作过程中，主要受隔膜两侧几乎相等的流体压应力，物料舱的容量要远大于隔膜泵的单次循环排液量，隔膜缓慢变形将物料排出或吸入，几乎无物料冲击冲刷，无动应力，物料粘滞阻力小，节能。隔膜的比变形、变形应力、变形速度、磨损远低于现有隔膜泵的膜片，工作可靠性高，使用维护成本低。

与现有泵和储罐构成的储运系统相比，本发明的动力流体隔膜罐储运系统采用压缩气体为动力流体时，还具有蓄能器的效果。

与现有的储罐系统相比，本发明的储运系统，其易燃易爆的物料被水或者氮气环绕，在储运过程中与外界空气完全隔绝，无油气泄漏，安全环保。

本发明的应用范围广，物料种类可以从气体到轻油、沥青、浆料，高固含量成分复杂的物料。

现有的气-气增压泵，气-液泵，液-液泵等，其动力是通过活塞杆传递的，存在密封问题和高速运动件与物料流体的直接接触问题。物料流体压力流量脉冲式变化，通常需另设稳压罐和缓存罐。本发明的动力是通过隔膜传递的，隔膜与物料流体接触，但隔膜运动速度极低，受力条件好。物料流体压力流量受测控系统控制，可以稳定均衡输出物料流体，不需另设稳压罐和缓存罐。

现有的气动隔膜泵，动力流体通过隔膜来传递，但每一循环的进排料量小，仍需依靠隔膜的高频工作来积累流量，隔膜两侧的压力变化快，幅度大，需要设立进口稳压缓存室和出口稳压缓存室，结构复杂。隔膜高速反复变形，可靠性差，进口阀、出口阀，工作频率高，可靠性差。浆料等为高粘度物料，在高速变形的过程中，阻力急剧增加，泵效率急剧下降。本发明的流体动力也是通过隔膜传递的，但隔膜运动速度极低，受力条件好。膜片和阀门工作可靠性高。物料缓慢运动变形，阻力小，效率高，节能。物料流体压力流量受测控系统控制，可以稳定均衡输出物料流体，不需另设稳压罐和缓存罐。

本发明的储运系统，其储运物料的规模可大可小，适用于不同的场合。从实验室的克级，到一般工厂的吨级的过程缓存罐，到万吨级、十万吨级、百万吨级及其以上规模的油库均可采用。

本发明涉及的控制系统、离心泵、气体压缩机、隔膜、储罐等系统零部件技术成熟，造价低。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明实施例的整体结构示意图。

其中，1、测控系统，10、动力介质系统，11、动力泵，12、蓄能装置，13、动力管，14、回流管，2、第一隔膜罐，4、第二隔膜罐，20、隔膜罐内腔，21、介质管阀，22、动力舱，23、第一隔膜，24、固定装置，3、物料舱，30、进料口，31、出料口，32、输入端，33、输出端，43、第二隔膜。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

第一方面，本发明提供一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，包括：

隔膜罐，罐内设置有隔膜，将罐分隔为动力舱和物料舱；

动力装置，其一端与动力介质存储系统连接，另一端通过动力管与动力舱连通，动力舱通过回流管与动力介质存储系统连接；

物料舱设置有进料口和出料口。

解决现有泵和储罐阀门构成流体储运系统所存在的密封性和可靠性问题，系统结构复杂问题、高性能和低制造成本和维护成本的矛盾问题。

相对于现有的较小体积具有加压泵送功能的泵与有较大体积的具有缓存、蓄能、储存的罐和相应调节阀所构成的流体物料储运系统，本发明的罐泵阀一体化储运系统中的罐泵阀一体化装置自身具有对流体加压、缓存、蓄能、储存的功能，既具有泵的泵送加压功能又具有优异输入输出特性的储存功能的多功能储运系统。

将隔膜置于储罐内腔，与储罐内壁固定，使储罐内的空间分为两个相互隔离的舱室，可分别用于储运动力流体和物料流体，分别称为动力流体舱和流体物料舱，这两个被隔膜所隔离的舱室各自的形状和容积可以随隔膜形状的变化而变化，但总容积一定，与储罐内腔室容积相近。隔膜也可以自身封闭，置于储罐内腔中，也能形成两个舱室。

隔膜是柔性的，容易弯曲折叠伸张，变形刚度小。隔膜两侧舱室的压力相近，隔膜的作用是传递压力，隔离物料流体和动力流体的混合。隔膜两侧均为流体，主要承受压应力，受力条件好。隔膜完全伸展后与储罐内腔室表面圆滑贴合，在包括极限状态下在内的各种状态下，不承受拉伸负荷，隔膜为单层薄膜或多层薄膜复合而成，薄膜柔软易变形，可靠性高、寿命长。

隔膜泵有隔膜隔离封闭物料流体，密封性好，可以解决离心泵密封性差的问题；离心泵结构简单、造价低廉、物料输出流量压力稳定均匀、可靠性高可以解决隔膜泵结构复杂、造价高、物料输出流量压力脉动，可靠性低等问题。储罐具有大的内腔室空间，可以采用大面积隔膜，形成大面积隔离密封舱，形成大容积变化的储存容积，自身即可以连续大容量接收或输出物料流体，且物料压力流量稳定，具备了现有储运系统中调节阀的的功能，解决了隔膜泵物料输入输出压力流量不稳定的问题，隔膜泵结构复杂造价高，可靠性差的问题。本发明的多功能储运装置，具有类似于膜片的隔膜，动力流体、测控系统、相对大容量储罐容积等结构特征和控制策略，具备膜片式调节阀的结构特征和优异的调节性能。

隔膜罐，罐内有隔膜分为两个舱，具有储罐、缓存罐、蓄能器的功能。隔膜具有隔离动力流体和物料流体的功能，防止两种流体的混合；确保物料流体的密封性；隔膜具有柔软易变形的特点，结合刚性的储罐内腔，形成传递流体动力的功能。动力流体通过隔膜的隔离和传递功能形成了泵的功能，使得储罐具有泵送流体的能力，提高了储罐空间的利用率，克服现有储罐需要另外配套泵，泵系统需要另外配套储罐缓存罐蓄能器的问题，具有优良的输入输出特性，具备调节阀的功能，使流体储运集成系统优化，隔膜的运用使得储运系统的安全性、可靠性、运行效率等储运性能提高，成本降低。

物料舱内的油品等物料在充放的过程中，与外界空气完全隔离，可带压储存，无油气排放，安全环保，节能。

储料舱内的物料在存放过程中，对于物料的搅动小，有利于保护某些物理化学性能不稳定的物料。

本发明的多功能储运系统对物料搅动小，搅拌阻力小，储运过程节能。

在一些实施例中，所述隔膜罐的数量至少为两个，隔膜罐并联设置。

在一些实施例中，所述隔膜罐的罐体为钢制压力容器。

在一些实施例中，所述隔膜的材质为橡胶、耐油橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯、不锈钢或钛合金。

在高温条件下，可以选用不锈钢、钛合金等金属材料。

进一步的，所述隔膜为单层薄膜或多层复合膜。

更进一步的，多层复合膜的夹层填充有隔热材料或导热材料。来满足不同的储运要求。

在一些实施例中，所述动力装置为泵、气体压缩机或蒸汽锅炉。

现有的泵种类很多，包括离心泵、柱塞泵、气-气泵、气-液泵、液-液泵、齿轮泵、活塞泵等，普遍存在着泵动力轴动密封问题和泄漏问题。为了满足泵送各种流体物料，发展了各种不同的泵，例如，酸泵、高温酸泵、碱泵、低温泵、屏蔽泵、磁力泵等等，种类繁多，结构复杂，制造和维护成本高。

现有的泵，在运行时，驱动部件，例如，叶轮、叶片、活塞、柱塞等与流体物料直接作用，高速转动，高速往复运动，交变应力，机械磨损、流体冲击、气蚀、受力条件复杂。叶轮与壳体、活塞与缸等关键元件除受机械应力外，还要面对物料腐蚀、高温、高压、低温等苛刻的工作条件。使泵的设计、选材、加工、制造、使用面临着很多难以解决的问题，使得泵、特别是各种化工泵在可靠性、安全性等方面存在问题。

泵的基本作用就是改变流体物料的压力，现有泵的基本设计理念使通过叶轮、活塞、隔膜等泵元件对部分流体直接施加机械作用使其动能改变压力改变。依靠泵元件的高速运转，不断地对不同部分的流体高速进行动能传递，使其压力改变，这些分别在不同时刻被加速增压的流体的快速积累成为增加流量的方法。减小每次进入泵的流体体积，可以减小泵的体积，提高单位时间内泵的泵送次数，即提高泵的运转速度，可以提高压力和流量。减小泵的体积，提高泵的运行速度，是提高现有各种泵的性价比的基本手段，所以现有的泵的元件就必然面临高度强化所带来的高的机械应力和直接接触物料流体带来腐蚀、泄漏、过度搅拌等多重问题。

对于现有的隔膜泵，隔膜的每一次冲程，每一次工作循环，膜片、阀门以及物料室内的流体物料、相关管路、进出口物料稳定系统内的物料都要进行多次的加速、减速、变形过程，对于单位质量的物料而言，单次泵送量越小，单位质量物料被分隔的份数越多，物料的变形程度越大，阻力功耗越大，为保证流量，需提高运行速度，运行速度越高，物料变形速度越快，阻力越大，阻力功耗越大。相应的，膜片、阀门、缸体、驱动轴等机件的交变应力交变次数增加，机械损失增加。因此，增加隔膜泵物料室的容积，可以提高隔膜泵的效率。对于驱动轴驱动的隔膜泵，会增加驱动轴的负荷，增加膜片的变形。对于气体和液压直接驱动隔膜的隔膜泵，可以通过增加物料舱的体积的变动量，增加隔膜变形量的方法来增加隔膜泵的排量。依照现有隔膜泵的设计理论和设计方法，用增加物料舱容积，增加单次排量的方法，会增加隔膜泵输出端输入端压力流量的不均匀性，会造成进出口压力稳定机构的负荷，缓存容积增加，造成隔膜泵体积增加，机件应力增加，特别是会使膜片变形量的增加，因此，现有隔膜泵的物料舱容积的设定受到膜片变形，机件体积，流量压力的不均匀性等因素的限制。

因此，对于现有隔膜泵，不管是驱动轴推拉膜片，还是动力流体直接作用于膜片驱动膜片，当膜片从最大舱室容积端开始启动，速度从零加速，物料变形速度由零加速增加，排液流量增加，到最大值后，降速，直至到最小容积端，速度降为零，然后，反向运动，速度再由零增加，膜片运动到物料舱容积最大位置。增大物料舱容积，并不能改善流量压力波动，不能提高隔膜泵的可靠性，不能减小隔膜泵的体积和造价。隔膜泵作为容积泵，在一个工作循环中，依靠物料舱容积的变化，产生压力的变化，控制单向阀的开启，形成脉冲式流体的流动。现有气动隔膜泵或者液动隔膜泵，由于压力流量自身的形成的特点和控制策略的缺陷，很难通过隔膜泵本身结构参数的优化调整，解决流量压力脉动的固有特征。

现有的泵，一旦泵停止运行，对物料流体的作用力随即消失，泵出口物料压力同时消失，反之，当物料出口堵塞，运转的泵的物料出口压力又会剧增，为避免意外，泵通常配套缓存罐。当物料流体作为动力流体时，例如液压系统的液压油，液压泵通常要配套蓄能器。

储罐用于储存物料流体，物料流体要进罐、出罐，需要配套泵。泵的体积虽然不大，但与之配套的储罐体积通常较大，使得泵与罐构成的储运系统的体积大、造价提高。对泵的要求越高，其制造成本和维护成本就越高。

在一些实施例中，所述动力流体为气体或液体。

进一步的，所述气体为空气、蒸汽或惰性气体；液体为水、盐水或防冻液。

动力流体要无毒无害，价廉易得。可以储运的各种流体物料包括燃油燃气等易燃易爆有毒化学品，涂料、泥浆、花生酱等各种多相混合物料。将动力流体压入动力舱，动力舱压力增加，体积增加，压力通过隔膜传递给物料，使物料舱压力升高，通过输出端的控制，输出具有设定压力的物料。当排出动力舱的动力流体，动力舱压力下降，在隔膜及相关附件和残存的物料的重力作用下下降，储料舱的容积增加，压力下降，当压力下降到低于输入端物料压力时，输入端的物料不断进入物料舱。动力流体不断排出动力腔，物料不断进入物料舱，直至充满。然后再转入动力舱进流体、物料舱物料排出的工况，循环往复。采用两套储罐构成物料储运系统，轮流工作，可以保证物料的稳定供应。动力流体循环利用，节能降耗。

水无毒无害，容易获取，选用水作为动力流体，可以满足很多场合的需要。当温度低于0℃时，可利用盐水，或防冻液，当温度高于100℃时，考虑使用水蒸汽等气体。

选用气体为动力流体，例如，空气、氮气、水蒸气等气体作为动力流体。流体物料储运系统，具有了蓄能器的功能。压缩空气、压缩氮气、水蒸气等可以由空压机、氮气压缩机、锅炉等装置产生。在化工厂里，常有压缩空气、压缩氮气、水蒸气等气源，可以使用。

在一些实施例中，所述动力介质存储系统、动力舱或/和物料舱中设置有蓄能装置。可以使系统运行更加平稳。

进一步的，所述蓄能装置为气体蓄能器，或弹警簧蓄能器。

在一些实施例中，并联的隔膜罐的物料舱的进口相互连通，且均与一个进料口连通。

进一步的，并联的隔膜罐的物料舱的出口相互连通，且均与一个出料口连通。

第二方面，本发明提供一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运方法，包括如下步骤：

存储物料时，动力舱中的动力流体回流至动力介质存储系统中，使动力舱中的压强降低，当降至物料舱的进料压强时，待储存物料进入物料舱中，进一步将动力流体外排；

外运物料时，动力装置动作，将动力介质存储系统中的动力流体输送至动力舱中，对动力舱加压，将物料舱中的物料泵出。

在一些实施例中，并联的隔膜罐中，部分隔膜罐执行存储物料动作，剩余的隔膜罐执行外运物料的动作。

下面结合图1对本发明的实施例进行详细说明。

如图1所示，测控系统1，包括温度传感器、压力传感器、流量传感器以及控制器，各个传感器设置在合适的位置，用于对整个系统的温度、压力、流量、液位等参数进行测量，并控制相应泵阀的运行，满足系统工作的需要。

动力介质系统10，可以是水泵系统，包括压缩空气、压缩氮气、高压蒸汽等为介质的动力流体源与动力流体介质，包括水罐、压缩气体罐等储罐系统，水罐可以是常压钢制罐或者塑料罐等，造价低，可以补充水，暂存水，提高储运容量。

动力装置11，可以是水泵、气体压缩机、蒸汽锅炉等。

蓄能装置12，可以安置于液体动力流体储罐内，或者动力舱、物料舱内，使系统工作更加平稳。

供应管13连接来自于泵的出口或动力流体源的高压流体。

回流管14用于回收利用低压流体。

第一隔膜罐2和第二隔膜罐4，为刚性较大的罐体，例如钢制罐等，形成储罐内腔20，并接有水管系统21，进料口30，出料口31。第一隔膜23与隔膜罐内腔20通过固定装置(如压板)24固定，或采用粘接、焊接等形式进行固定。将储罐内腔20分隔为动力舱20和物料舱3。输入端32为物料来源，物料可以来自于上一工段的管路，或者油罐车。输出端33为物料输出端，物料可以输往下一个工段的管路，或者油罐车，或者其它罐。第二隔膜43为对应第二隔膜罐4的隔膜。图中，储罐系统4处于接近输出结束状态的空舱状态，第二隔膜43位于接近于物料舱容积最小形态，储罐系统2处于即将满舱状态，第一隔膜23位于接近于物料舱容积最大位置的形态。

第一隔膜罐2和第二隔膜罐4可以同时进料，同时放空，或者一个放空，一个进料。可以选择单罐系统，也可以选择双罐，乃至多罐系统。单罐系统简单，造价低。双罐系统节能，可以连续输入输出。可以灵活布置物料舱和动力舱的相互位置。

本发明的实施例是适合于多种用途的储运系统，根据不同的使用要求，选择不同的材料制成满足具体要求性价比要求多功能的流体物料储运系统。

其中，驱动动力装置可以是动力泵11，可以是具有作功能力的动力流体，如，压缩气体，包括压缩空气、压缩氮气、水蒸气等，因为可以循环使用，在条件许可的情况下，优选压缩氮气为动力源，安全可靠。动力流体可以是液体，如水，防冻液等，在温度条件允许的情况下，优选水为动力液体。各种不同动力流体也是来自于不同的泵。内腔室表面可根据需要进行喷涂防腐处理等。

可以通过液位检测系统等装置，本发明的罐阀泵流体储运系统可以对物料进行严格计量。

储运物料为汽油、轻柴油、苯、混合二甲苯等常温常压下为液体的易燃易爆有毒物料，规模为缓冲罐和小型油罐油库。环境温度0-80℃，可选水为动力液体，环境温度低于0℃时，动力液体可选用食盐水，或者乙二醇防冻液。隔膜材料可以选用锦纶等纤维布外表涂覆耐油橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯等高分子材料以隔离水和油。

储运物料为液化气、二甲醚、液氨等需要在常温和较高压力下储存的易燃易爆有毒气体时。作为缓冲罐或者小型库。环境温度0-80℃，可选水为动力液体，环境温度低于0℃时，动力液体可选用食盐水，或者乙二醇防冻液。隔膜材料可以选用锦纶等纤维布外表涂覆耐油橡胶或耐醚橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯等高分子材料以隔离水和烃和醚。

储运物料为泥浆、水煤浆、或者花生酱等浆料时，作为缓冲罐或者小型库。环境温度0-80℃，根据物料保温的要求，可选相应温度的温水为动力液体，隔膜材料可以选用锦纶等纤维布外表涂覆耐油橡胶或耐醚橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯等高分子材料以隔离水和物料。

储运物料为高温物料时，温度在100-400℃时，隔膜材料可以采用不锈钢薄膜，动力源可以采用高温蒸汽、高温压缩氮气等作为动力源。

储运物料为原油、重柴油、蜡、沥青等需要保温储运的物料时，除了储罐需要保温外，可以用相应温度的热水作为动力源。测控系统可以使热水循环流动，可以对储存物料进行加热保温储运。

储运物料为冷冻机组的制冷剂，利用本发明的罐阀泵系统作为压缩机组，可以实现制冷剂的零排放。

储运物料为硫酸，相应材料为耐酸材料。本发明的储运系统可以解决硫酸的泄漏问题。

该储运系统可以作为埋地式、潜水式储运系统使用。适当选择储罐的材料或者对储罐外表面进行相应处理即可。

该储运系统可用于核电系统，可有效隔离放射性物料。

物料流体有时可以是动力流体，例如物料流体为液压油，利用本发明实施例的多功能流体物料储运系统，相当于用罐泵阀一体化储运系统代替现有液压系统的油泵、蓄能器、调节阀等原件。油液泄漏量降低、设备造价降低，运行更加平稳。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：包括：

隔膜罐，罐内设置有隔膜，将罐分隔为动力舱和物料舱；

动力装置，其一端与动力介质存储系统连接，另一端通过动力管与动力舱连通，动力舱通过回流管与动力介质存储系统连接；

物料舱设置有进料口和出料口。

2.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：隔膜罐的数量至少为两个，隔膜罐并联设置；

或，所述隔膜罐的罐体为钢制压力容器。

3.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：所述隔膜的材质为橡胶、耐油橡胶、聚四氟乙烯、聚氨酯、不锈钢或钛合金；

进一步的，所述隔膜为单层薄膜或多层复合膜；

更进一步的，多层复合膜的夹层填充有隔热材料或导热材料。

4.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：所述动力装置为泵、气体压缩机或蒸汽锅炉。

5.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：所述动力流体为气体或液体；

进一步的，所述气体为空气、蒸汽或惰性气体；液体为水、盐水或防冻液。

6.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：所述动力介质存储系统、动力舱或/和物料舱中设置有蓄能装置。可以使系统运行更加平稳。

7.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：并联的隔膜罐的物料舱的进口相互连通，且均与一个进料口连通。

8.根据权利要求1所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运系统，其特征在于：并联的隔膜罐的物料舱的出口相互连通，且均与一个出料口连通。

9.一种采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运方法，其特征在于：包括如下步骤：

存储物料时，动力舱中的动力流体回流至动力介质存储系统中，使动力舱中的压强降低，当降至物料舱的进料压强时，待储存物料进入物料舱中，进一步将动力流体外排；

外运物料时，动力装置动作，将动力介质存储系统中的动力流体输送至动力舱中，对动力舱加压，将物料舱中的物料泵出。

10.根据权利要求9所述的采用动力流体隔膜罐驱动的流体物料储运方法，其特征在于：并联的隔膜罐中，部分隔膜罐执行存储物料动作，剩余的隔膜罐执行外运物料的动作。

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