CN206970438U - 一种油泥热解连续进料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油泥热解连续进料装置，其具有：具有进口及出口的储料仓；具有入口及出口的预压螺旋，预压螺旋的入口与料仓的出口连通，预压螺旋一侧设置电机；具有第一入口、第二入口及第一出口、第二出口的双向柱塞泵，其第一入口、第二入口分别连接有第一进料管及第二进料管，第一出口、第二出口分别连接有第一出料管及第二出料管，第一进料管与第二进料管通过进料总管与预压螺旋的出口连通，第一进料管、第二进料管与进料总管之间设置第一换向阀，第一出料管与第二出料管连接出料总管，第一出料管、第二出料管与出料总管之间设置第二换向阀。此装置可以实现高粘度的含油污泥在热解工艺中的连续进料，可靠、高效、可控，适合大规模推广。

Description

一种油泥热解连续进料装置

技术领域

本实用新型涉及环境能源环保技术领域，尤其涉及一种油泥热解连续进料装置。

背景技术

我国含油污泥年产量巨大，产生途径主要有三种：原油的开采过程中产生、原油的生产及输送过程中产生以及在炼油厂污水处理厂产生。其中原油开采过程中，油泥产量为原油产量的0.5％～1％，国家统计局数字显示，2014年我国原油开采总量为2.1×10⁸吨，油泥产量约为200万吨左右，并且我国许多油田已经进入开采末期，油泥产生比例将会更大。含油污泥含油率一般在20％～50％之间，含水率一般在10％～90％之间，如果不经处理随意排放，不仅占用大量耕地，并且会对土壤、水和大气产生极大的危害。由于油泥含有大量的原油，不经回收随意排放，对能源也是一种浪费。因此，无论从环保角度考虑，还是从资源利用角度考虑，都需要一种先进的技术对其进行无害化和资源化的处理。

含油污泥绝氧热解产生油、气、炭的工艺具有其先进性，使得油泥中的有机物全部处理，回收油品，实现无害化和资源化最终处置，但是在实际生产过程中，由于油泥粘度大、流动性差，普通的垃圾或市政污泥的进料系统无法对油泥进行输送。因此，一种可以实现连续进料，保证进料过程密闭绝氧的输送系统亟待开发。

实用新型内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型提出了一种油泥热解连续进料装置，此装置可以实现高粘度的含油污泥在热解工艺中的连续进料，并实现高压输送、计量输送和绝氧密闭输送，使得含油污泥可输送至旋转床顶部，并通过计量来控制旋转床的处理量，同时在热解过程中实现二噁英等剧毒气体的零排放，此设备环保、可靠、高效、可控，适合大规模推广。

本实用新型公开的一种油泥热解连续进料装置具有：

储料仓，储料仓具有进口及出口；

预压螺旋，预压螺旋具有入口及出口，预压螺旋的入口与料仓的出口连通，预压螺旋一侧设置电机；

双向柱塞泵，双向柱塞泵具有第一入口、第二入口及第一出口，第二出口，双向柱塞泵的两个入口分别连接有第一进料管及第二进料管，双向柱塞泵的两个出口分别连接有第一出料管及第二出料管，第一进料管与第二进料管通过进料总管与预压螺旋的出口连通，第一进料管、第二进料管与进料总管之间设置第一换向阀，第一出料管与第二出料管连接出料总管，第一出料管、第二出料管与出料总管之间设置第二换向阀。

进一步地，储料仓内设置有破拱装置，防止油泥在进入预压螺旋之前形成空腔。

进一步地，储料仓底部设置具有坡度，使得油泥进入预压螺旋一端。

进一步地，预压螺旋从入口到出口的方向上单向输送，由电动机提供动力，通过转速实现对油泥的一次计量，油泥在预压螺旋内进行初步压缩，排出空气，保证油泥在绝氧的状态下进行输送。

进一步地，双向柱塞泵通过连杆将活塞与液压缸连接，双向柱塞泵动力来源于液压缸，通过连杆实现往复运动，在往复运动过程中实现油泥的单向、高压、密闭输送，并完成二次计量，为减小一次计量与二次计量的误差，在具体实施过程中，预压螺旋转速与双向柱塞泵的活塞往复频率相对应，同时对应热解炉装置的热解速率，进而实现达产。

进一步地，第一换向阀选择性地连通进料总管与第一进料管或第二进料管。

进一步地，第二换向阀选择性地连通出料总管与第一出料管或第二出料管。

进一步地，出料总管与热解装置连接。

进一步地，第一换向阀与第二换向阀在双向柱塞泵的活塞改变运动方向时进行换向。

上述装置在运行的过程中包含以下步骤：

油泥在储料仓内经破拱装置破拱后进入预压螺旋，油泥在预压螺旋内实现压实，具有一定的压力排至油泥进料总管。

第一换向阀与第二换向阀配合双向柱塞泵的运动方向而换向，在第一进料管进料时，柱塞向右运动，同时第二出料管向外出料；反之，当柱塞向左运动时，第一换向阀和第二换向阀同时换向，油泥从第二进料口吸入双向柱塞泵右侧，同时双向柱塞泵左侧油泥通过第一出料管出料；如此周而复始，实现油泥单向、高压、密闭输送。

除满足第一换向阀、第二换向阀换向与双向柱塞泵往复的匹配外，预压螺旋转速同时满足双向柱塞泵往复频率，必要时预压螺旋应进行变速转动；预压螺旋输送量Q可根据热解工艺实际处理量进行设计，通过确定螺距S、螺旋叶片直径D、螺旋轴转速N、以及物料的填充系数ψ，依据公式Q＝47·D²·S·N·ψ进行计算。例如，在油泥粘度大，堆密度大的情况下，ψ值可以取0.1。柱塞泵流量可根据双向柱塞泵的体积随往复次数进行计算，在以下具体实施方式的实施例中主要进行冷态试验配合预压螺旋给出经验值。

通过采用上述技术方案，取得了以下诸多有益效果：

(1)工艺简单、成本低、操作简单、运行稳定可靠；

(2)可实现高粘度油泥的单向、连续输送，同时保证绝氧、高压长距离输送，为油泥的后续热解处理提供了保证；

(3)实现了油泥计量，消除了油泥因粘度大粘在计量装置上造成的误差。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点在与附图结合对实施例进行的描述中将更加明显并容易理解，其中：

图1示出了根据本实用新型的实施例的油泥热解连续进料装置的示意图。

附图标记：1、储料仓；2、电机；3、预压螺旋；4、进料总管；5、第一换向阀；6、第一进料管；7、第二进料管；8、第一出料管；9、第二出料管；10、第二换向阀；11、双向柱塞泵；12、液压缸；13、连杆；14、出料总管。

具体实施方式

应当理解，在示例性实施例中所示的本实用新型的实施例仅是说明性的。虽然在本实用新型中仅对少数实施例进行了详细描述，但本领域技术人员很容易领会在未实质脱离本实用新型主题的教导情况下，多种修改是可行的。相应地，所有这样的修改都应当被包括在本实用新型的范围内。在不脱离本实用新型的主旨的情况下，可以对以下示例性实施例的设计、操作条件和参数等做出其他的替换、修改、变化和删减。

如图1所示的油泥热解连续进料装置，具有储料仓1，储料仓1具有进口及出口，储料仓1内设置有破拱装置(图中未示出)，以防止油泥在进入预压螺旋3之前形成空腔。预压螺旋2同样具有入口及出口，预压螺旋3的入口与储料仓1的出口连通，预压螺旋3的一侧设置电机2。双向柱塞泵11具有第一入口、第二入口及第一出口、第二出口，双向柱塞泵11的第一入口和第二入口分别连接有第一进料管6及第二进料管7，双向柱塞泵11的第一出口和第二出口分别连接有第一出料管8及第二出料管9，第一进料管6与第二进料管7通过进料总管4与预压螺旋3的出口连通。第一进料管6、第二进料管7与进料总管4之间设置第一换向阀5，第一出料管8与第二出料管9连接出料总管14。第一出料管8、第二出料管9与出料总管14之间设置第二换向阀10。

在操作过程中，油泥由油泥罐车倾倒至储料仓1。在进料过程中，由于部分油泥粘度较大，容易搭桥形成空腔，在本实施例中通过破拱装置保证油泥顺利进入预压螺旋3，预压螺旋3通过电机2控制转速，通过调节转速改变油泥的输送量。油泥在预压螺旋3内达到一定的压力，同时将空隙中的空气赶出，保证油泥绝氧进入热解炉装置，通过预压的油泥在预压螺旋3末端进入油泥进料总管4。油泥进料总管4与第一换向阀5相连。在油泥通过的过程中，首先第一换向阀5处于右侧，使得油泥进料总管4与第一进料管6连通，第二换向阀10处于右侧，使得第二出料管9与油泥出料总管14相连，同时双向柱塞泵11由左向右移动，此时双向柱塞泵11的活塞右侧将空气通过第二出料管9和油泥出料总管14排出，油泥经过油泥进料总管4和第一进料管6吸入双向柱塞泵11活塞左侧，当双向柱塞泵11活塞到达最右端时，第一换向阀5和第二换向阀10同时换向，双向柱塞泵11开始由右向左移动，此时双向柱塞泵11活塞左侧将之前吸入的油泥通过第一出料管8和油泥出料总管14排出，油泥经过油泥进料总管4和第二进料管7吸入双向柱塞泵11活塞右侧，由此周而复始，实现油泥单向、高压、计量、绝氧输送。

除满足第一换向阀、第二换向阀换向与双向柱塞泵往复的匹配外，预压螺旋转速同时满足双向柱塞泵往复频率，必要时预压螺旋应进行变速转动；预压螺旋输送量可根据热解工艺实际处理量进行设计，通过确定螺距S、螺旋叶片直径D、螺旋轴转速N、以及物料的填充系数ψ，依据公式Q＝47·D2·S·N·ψ进行计算，在实施例中，由于油泥粘度大，堆密度大，ψ值取0.1；柱塞泵流量可根据双向柱塞泵的体积随往复次数进行计算，实施例中主要进行冷态试验配合预压螺旋给出经验值。以下以辽河油泥为例进行试验，辽河油泥原料分析如下：

表1原料的元素分析与工业分析表

在本实施例中，辽河油泥堆密度为1102.18kg/m³，因此在螺旋进料时物料的填充系数ψ取0.1。储料仓1可同时堆存7天的需要进行热解处理的油泥。其中预压螺旋3的螺旋叶片直径为500mm，螺距为300mm，通过改变螺旋轴的转速，可实现每小时输送5.28吨的油泥的输送量。双向柱塞泵11的体积为0.4m³，通过冷态调试实验得出，双向柱塞泵11每小时往复2～15次，可实现油泥的绝氧、高压、单向、计量输送。

在本实施例中，双向柱塞泵11的体积为0.4m³，长2m，内径0.71m，外径0.75m，输送管外径为80mm。

在本实施例中，为保证油泥处理量及油泥热解效果，采用布料厚度80mm，旋转床周期60min，柱塞泵每小时往返6次。

热解装置为旋转床，其半径为9m，旋转床炉盘宽度为2m，旋转床周期可在30min～180min内调节，在本实施例中旋转床周期为60min。布料厚度可在50mm～200mm内调节，在实际生产中，为保证油泥的处理量及油泥的热解效果，通常采用料厚80mm和100mm进行布料。通过现场冷态试验，在常温下将油泥以不同的料厚布置在旋转床炉盘上进行热解，保证油泥布满炉盘，得出柱塞泵每小时内的往复次数与旋转床周期如下对应的关系。

表2柱塞泵每小时往复次数与旋转床周期及预压螺旋转速对应关系表

或者，在其他实施例中，双向柱塞泵11可以为不等径双向柱塞泵，包括大小两个活塞套筒，相应地具有两个大小不同的活塞分别位于两个活塞套筒内，两个活塞通过杆相连且通过连杆与液压缸连接并受液压缸驱动，两个活塞能实现同向运动，通过两个大小不同的活塞缸，双向柱塞泵具有的第一入口、第二入口分别位于两个活塞缸，双向柱塞泵具有的第一出口、第二出口分别两个活塞缸，通过不等径双向柱塞泵分别为旋转床炉盘的内侧盘面及旋转床炉盘的外侧盘面布料,大径部分为旋转床炉盘的外侧盘面供料，小径部分为旋转床炉盘的内侧盘面供料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围；如果不脱离本实用新型的精神和范围，对本实用新型进行修改或者等同替换，均应涵盖在本实用新型权利要求的保护范围当中。

Claims (10)

1.一种油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述进料装置具有：

储料仓，所述储料仓具有进口及出口；

预压螺旋，所述预压螺旋具有入口及出口，所述预压螺旋的入口与所述料仓的出口连通，所述预压螺旋一侧设置电机；

双向柱塞泵，所述双向柱塞泵具有第一入口、第二入口及第一出口、第二出口，所述双向柱塞泵的两个入口分别连接有第一进料管及第二进料管，所述双向柱塞泵的两个出口分别连接有第一出料管及第二出料管，所述第一进料管与所述第二进料管通过进料总管与所述预压螺旋的出口连通，所述第一进料管、第二进料管与所述进料总管之间设置第一换向阀，所述第一出料管与所述第二出料管连接出料总管，所述第一出料管、第二出料管与所述出料总管之间设置第二换向阀。

2.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述储料仓内设置有破拱装置。

3.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述储料仓底部具有坡度。

4.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述预压螺旋从入口到出口的方向上单向输送。

5.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述双向柱塞泵通过连杆将活塞与液压缸连接。

6.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述预压螺旋转速与所述双向柱塞泵的活塞往复频率相对应。

7.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述第一换向阀选择性地连通所述进料总管与所述第一进料管或所述第二进料管。

8.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述第二换向阀选择性地连通所述出料总管与所述第一出料管或所述第二出料管。

9.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述出料总管与热解装置连接。

10.根据权利要求1所述的油泥热解连续进料装置，其特征在于，所述第一换向阀与所述第二换向阀在所述双向柱塞泵的活塞改变运动方向时进行换向。