一种罐内液体短距离转移输送方法和装置 |
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申请号 | CN201210422985.8 | 申请日 | 2012-10-30 | 公开(公告)号 | CN103569538B | 公开(公告)日 | 2015-10-28 |
申请人 | 常州大学; | 发明人 | 庞明军; 高光藩; 巢建伟; 陆怡; | ||||
摘要 | 本 发明 公开了一种罐内液体短距离转移输送方法和装置,一种罐内液体短距离转移输送方法,加热原储液罐内的粘性液体;液体加热后,液体开始 沸腾 、气泡向储罐顶部聚集,储罐顶部的压 力 增加;粘性气泡带有弹性、不易破裂,气泡聚集在储罐顶部与加热上涌的液体混合在一起,形成热 对流 运动,储罐顶部的压力进一步加大;打开调节 阀 ,液体由原储液罐流入目标储液罐内。利用粘性 流体 自身沸腾的特点,无需购置类似 泵 的动力设备对流体实现短距离输送和转移,该方法安全方便、易于实施,不受场所限制,能在密封状态下对流体实现转移和输送,输送过程不会发生 泄漏 及对环境造成污染。 | ||||||
权利要求 | 1.一种罐内液体短距离转移输送方法,其特征在于:加热原储液罐内的粘性液体;液体加热后,液体开始沸腾、气泡向储罐顶部聚集,储罐顶部的压力增加;粘性气泡带有带弹性、不易破裂,气泡聚集在储罐顶部与加热上涌的液体混合在一起,形成热对流运动,储罐顶部的压力进一步加大;打开调节阀,液体由原储液罐流入目标储液罐内。 |
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说明书全文 | 一种罐内液体短距离转移输送方法和装置技术领域背景技术[0003] 目前虽已发展了诸如加压法、泵送法以及强制挤压法等输送方法,但均存在诸如投资大、易泄露、旋转部件磨损严重、腐蚀严重、灵活性差等缺点。如利用泵系统输送液固两相流时,极易造成颗粒堵塞叶轮出口流道以及由于两相密度的差异在离心力的作用下对叶片和流道能造成巨大的磨损腐蚀。同时,由于泵系统内部复杂的机械力作用,颗粒本身也会遭到破坏作用,以致进一步影响产品的终端质量。而且高温输送极易破坏密封层,造成泄漏。因此,多相流以及带有特殊性质,比如粘度大、有毒、具有腐蚀性的流体的有效和灵活输送等问题没有得到有效解决。 发明内容[0004] 为了克服现有输送技术对上述特殊流体输送中存在的缺点,本发明的目的在于提供一种罐内液体短距离转移输送方法和装置,在低成本的情况下,不会对输送流体特别是固体颗粒带来额外破坏的情况下,达到有效灵活的输送和转移被输送流体。 [0005] 本发明的理论原理是:带有一定粘性的液体,无论是多相流还是单相液体,加热到一定程度时,在流体表面会产生一层泡沫层,由于泡沫层内的小气泡具有很好的弹性,再加上流体自身具有较大的粘度,导致泡沫层内的小气泡极不易破裂,而是紧紧的附着在流体表面。随着继续加热,泡沫不断地产生,在容器顶部越聚越多。然而,在加热容器顶盖的束缚下,这些气泡不能被及时排放到加热容器外面,导致加热容器顶部的压力不断升高。而容器内中下部的流体不仅会受热膨胀,而且在热动力的作用下能够形成强烈的热对流运动。最终导致容器上部的泡沫层和不断上涌的流体相互渗透在一起。随着继续加热,加热容器顶部压力的不断升高,流体就会沿着预设的管道输送到目标容器内。 [0006] 本发明的技术方案如下文所述: [0007] 一种罐内液体短距离转移输送方法,加热原储液罐内的粘性液体;液体加热后,液体开始沸腾、气泡向储罐顶部聚集,储罐顶部的压力增加;粘性气泡带有带弹性、不易破裂,气泡聚集在储罐顶部与加热上涌的液体混合在一起,形成热对流运动,储罐顶部的压力进一步加大;打开调节阀,液体由原储液罐流入目标储液罐内。在加热前,对粘度小的液体可以注入增粘剂,增加液体的粘性。 [0008] 一种罐内液体短距离转移输送装置,其包括原储液罐1、目标储液罐2,所述原储液罐1与目标储液罐2之间通过转移液输出管9相连,转移液输出管9上设置有调节阀25,还包括设置在原储液罐1底部的电加热器16,所述原储液罐1上部设有测温管13,所述测温管13内设有温度传感器12,所述储液罐顶部设有压力传感器10,所述的压力传感器10与温度传感器12通过线缆11与控制器14连接,控制器14通过线缆11与外部电源15连接。 [0009] 对于粘度小的液体,预先通过增粘剂输入管8向原储液罐1内注入一定量的增粘剂、增加液体的粘性,使液体沸腾后的气泡具有良好的弹性、不易破裂,然后将加热器16接通电流,对液体进行加热。当液体加热到一定程度后,液体开始沸腾、越来越多的气泡不断地向储罐顶部聚集,而且储罐顶部的压力也不断地增加。由于气泡不易破裂,随着继续加热,越来越多的气泡聚集在储罐顶部,以致与加热上涌的液体混合在一起、形成热对流运动,这样夹杂着气泡的液体不断上涌,储罐顶部的压力不断地增加,当压力达到一定程度时,打开液体输出管9上设置的调节阀25,最终液体沿着预留的液体输出管9流出原液罐1到达目标储液罐内2。为了聚压以及便于四周上涌液体的汇集、将与上封头7连接的液体输出管9的下端制成喇叭状。为了避免已到达液体输出管9内的液体冷却产生倒流现象,在其外部加设了保温层23。为了避免电加热器16干烧以及控制液体的沸腾程度,分别在液体输出管9的右上方及测温管13的上部设置了压力传感器10和温度传感器12,将测定的压力和温度值反馈于控制器14,以便进一步给出正确的控制。当压力达到预先设定的最大值——极限流量值或小于预先设定的最小值——0流量值时,控制器14开始调节电流大小来控制给热量。另外,当温度传感器12返回的值接近干烧温度时,控制器14自动切断电源、停止加热。为了避免热量损失和烫伤操作人员,在原储液罐的外部加设了绝热保温层17。 [0010] 采用本发明的技术方案,无需动力设备仅靠加热和流体自身的特性,用导热硅胶将与液体储罐底部形状相似的电阻丝加热器紧密的粘合于液体储罐底部,以充分利用热对流热传递特性,提高热效率。或者仅需在普通存储设备内设置电加热器,或预留电加热器插入通道及增稠剂添加通道,即可对罐内存储液体实施有效的转移和输送。加热罐内液体使其受热沸腾、形成热对流运动,然后利用顶部设置的液体输出管将液体引到罐外。转移液输出管安装在容器顶部,无需伸入容器底部仅依靠液体膨胀、沸腾对流特性,完成液体的转移。 [0011] 利用粘性流体自身沸腾的特点,无需购置类似泵的动力设备对流体实现短距离输送和转移,该方法安全方便、易于实施,不受场所限制,能在密封状态下对流体实现转移和输送,输送过程不会发生泄漏及对环境造成污染。 [0013] 图1为本发明罐内液体短距离转移输送装置示意图。 [0014] 图2为本发明罐内液体短距离转移输送装置的原储液罐示意图。 [0015] 图3为本发明罐内液体短距离转移输送装置的转移液输出管示意图。 [0016] 图4为本发明罐内液体短距离转移输送装置的增稠剂注入接管示意图。 [0017] 图5为本发明罐内液体短距离转移输送装置的测温管的结构示意图。 [0018] 图6为本发明罐内液体短距离转移输送装置的加热器示意图。 具体实施方式[0019] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。 [0020] 参见图1,一种罐内液体短距离转移和输送装置,包括原储液罐1和目标储液罐2两部分,二者之间液体通过转移液输出管道9由原储液罐输出,输入到目标储液罐中。 [0021] 参见图2,所述的原储液罐1由圆筒体6、下封头4和上封头7焊接而成,在下封头4的外表面上焊有三个支撑式支座3,在底部中心部位开设排污口18并与下封头4实行焊接连接,在下封头的内部粘贴电加热器16,电加热器16的接线端伸出封头4的外部,用电缆 11将其与控制器14连接,在圆筒体6的中下部焊接人孔5以便内部构件的检修,在上封头 7上分别开设焊接增粘剂输入管8、转移液输出管9和测温管13,转移液上布置的压力传感器10以及测温管上布置的温度传感器12分别与控制器14用电缆11连接,而控制器14与外部电源15用电缆11实现连接,在下封头4、筒体6、人孔5及上封头7外部裹有保温隔热层17。 [0022] 参见图3,所述的转移液输出管9,由大端接管19、锥形过渡管20、弯头21、长管22、法兰24、调节阀25及压力传感器10组成,大端接管19、锥形过渡管20、弯头21、后段长管22依次焊接在一起,前段长管22与法兰24焊接为一体,前后段长管22与调节阀25采用螺纹连接,弯头21与右上方配置的压力传感器10予以螺纹连接,在整段长管22上裹有保温隔热层23。 [0023] 参见图4,所述的增粘剂输入管8,由接管26、单向阀27、法兰24、垫片29及法兰盖31组成。接管26与单向阀予以螺纹连接,接管26与法兰24焊接在一起,法兰24与法兰盖31依靠螺柱30、螺母28及垫片29连接在一起。 [0024] 参见图5,所述的测温管13,由接管26、法兰24、法兰盖31、垫片29、温度传感器12、细丝热电偶32及热电偶保护管33组成,接管26与法兰24予以焊接连接,法兰24与法兰盖31予以螺柱30、螺母28及垫片29连接在一起,热电偶保护管33穿插在法兰盖31预留孔内、并与法兰盖31予以焊接连接,细丝热电偶32与温度传感器12钎焊在一起,然后将细丝热电偶32插入热电偶保护管33内,再用硅胶将温度传感器12粘结在法兰盖31上。 |