CN101613024B - 常压储槽呼吸装置 - Google Patents

Abstract

一种常压储槽呼吸装置，所述常压储槽呼吸装置系一种自清洁式呼吸装置，设置在常压储槽槽顶，包括：内置风叶及其传动机构的风叶箱，与所述风叶传动连接的滑动轴承连接机构，与所述的滑动轴承连接机构传动连接的孔型扰流螺旋刮板，贯通上述机构及常压储槽通风管的通风管组，所述孔型扰流螺旋刮板为扰流螺旋刮板上开设有微孔。所述常压储槽呼吸装置采用自然清洁的风能传动自清洁功能的呼吸装置，由此达到确保储槽内液面升降过程中槽内与大气压力的平衡，防止呼吸孔、管道的堵塞，提高防爆、抗腐蚀能力，同时，提高设备的安全使用率、降低生产维护成本的目的。

Description

常压储槽呼吸装置

技术领域

本发明涉及一种常压储槽安全装置，具体地，本发明涉及一种化工、医药类制造类企业用的风能自清洁常压储槽呼吸装置。

背景技术

为确保储槽内液面升降过程中槽内与大气压力的平衡，即保护设备及物料正常的输送，起到安全作用，国内的各大中型煤、石油化工企业常在化学化工原料储槽等的常压储槽槽体(多为槽顶)均设置有呼吸孔、管设备等。

然而，由于化学化工原料储槽存储介质的特点，如焦油、氨水等有机介质，其挥发性成分焦油雾、氨、萘等随着温度和槽位等的变化，呼吸装置(孔、管)经常性积聚、黏附于呼吸管道内壁，腐蚀管道内壁，同时引起呼吸孔、管道的堵塞。

为此，现在国内各化工生产企业中，常压储槽常为大型的储槽设备，而用于常压储槽的呼吸装置均为直、弯管或孔洞型式。其虽然有着设计简单、便于安装之特点，但却存在着自洁性差、易堵塞、维护周期频繁等问题。

例如，所述装置往往因呼吸装置(孔、管)的堵塞直接打破了储槽内的压力平衡，故对储槽的主体结构将带来直接破坏冲击(如槽壁负压吸瘪变形等)。由此，不但影响了生产的正常连续，还可能因为槽内危险介质外漏导致事故的发生。另一方面，由于储槽呼吸孔洞堵塞直接导致储槽主体结构损坏的现象在一些煤化工生产厂的槽区装置已有所发生。上述情况在冬季环境温度较低的条件下发生的次数更加频繁。

又，在较相近之对比文献中，虽然提供了一些呼吸设备，如呼吸孔、管、阀等，但其主要针对苯类等易挥发介质起到防爆隔断作用，并无对呼吸孔洞、管线的自清洁作用。

即，以往存在的问题是：

(1)由于焦油、氨水储槽内有着一定的温度要求，且槽内蒸发面废气中含有大量的氨、萘、焦油雾等易结晶、块的有机成分，这部分物质流经放散管道时温降明显，部分萘结晶、焦油块便留存黏附在放散管道内壁，当管道内气流通量受限超出槽体所设计承受压力时将直接对主体设备结构造成影响。

(2)该设计在呼吸管线堵塞不明显时很难判定，不利于日常的检查维护。

(3)呼吸阀位于呼吸口与槽体间，当发生堵塞情况时不利于清堵作业。

(4)较频繁的清拆堵塞管线增加了人力和财力的耗损。

另外，现在国内各化工生产企业常用的化学化工原料储槽存在防爆、抗爆的问题。虽然，元件的强度问题也是设计者必须要考虑的重要内容之一。但因为壳内气体***所产生冲击波的力量很大，不同级别、不同种类的气体混合物，***压力是不同的，一般都会产生6-10倍的超压。外壳内容积的大小、形状以及泄压面积不同，***压力都是不同的。设置缓冲装置，以削弱强大的冲击波对该元件的直接作用将是很有效的。采用通常的隔爆型电气设备外壳的呼吸装置和排液装置，虽然也是一种特殊的隔爆外壳部件，但通电设备及其各零部件接触、摩擦部位产生电火花也同时降低了防爆、抗爆能力。

发明内容

为解决现有煤化工企业中成分复杂之常压储槽呼吸装置(孔、管)易堵塞、呼吸管内壁易粘附料，防止对储槽的主体结构将带来直接破坏冲击，防爆、抗爆等的问题，本发明的目的在于；提供一种常压储槽呼吸装置，所述常压储槽呼吸装置采用自然清洁的风能传动自清洁功能的呼吸装置，由此达到确保储槽内液面升降过程中槽内与大气压力的平衡，防止呼吸孔、管道的堵塞，提高防爆、抗腐蚀能力，同时，提高设备的安全使用率、降低生产维护成本的目的。

为达到上述目的，本发明的常压储槽呼吸装置技术方案如下：

本发明的常压储槽呼吸装置设置在常压储槽槽顶，所述常压储槽呼吸装置系一种自清洁式呼吸装置，包括：

内置风叶及其传动机构的风叶箱，与所述风叶传动连接的滑动轴承连接机构，与所述的滑动轴承连接机构传动连接的孔型扰流螺旋刮板，贯通上述机构及常压储槽通风管的通风管组，所述孔型扰流螺旋刮板为扰流螺旋刮板上开设有微孔。

由于储槽呼吸装置的水平安装位置多为储槽槽顶，一般都有着较大的水平高度且周围空旷，具备一定的风能利用条件。另外，由于焦油、氨水储槽内有着一定的温度要求，且槽内蒸发面废气中含有大量的氨、萘、焦油雾等易结晶、块的有机成分，这部分物质流经放散管道时温降明显，部分萘结晶、焦油块便留存黏附在放散管道内壁，当管道内气流通量受限超出槽体所设计承受压力时将直接对主体设备结构造成影响。孔型扰流螺旋刮板设置通风管组内。风叶箱内的风叶转动，传功带动传动轴以联动传动效率较高的滑动轴承(传动轴承可采用同比转速或增比转速)，再带动呼吸管道内的孔型扰流刮板。由于扰流板开孔后不易积聚焦油、萘等固体物的黏附且能有较好的气流通过量比)，以破坏焦油、萘等物质凝结、结晶的成形过程，从而达到放散管道防堵的目的。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，风叶箱内置的风叶选用大弯度翼型的桨叶或格尼襟翼且安装角度6°～14°之风力机。

大弯度翼型的桨叶及格尼襟翼且安装角度6°～14°之风力机的的风能利用系数较高，有助于风力利用，提高效率。

所谓格尼襟翼，即在飞机翼型尾缘沿桨叶展向加装一块适当高度的小平板。研究表明：格尼襟翼有效地改变了飞机翼型吸力面和压力面上的压力分布。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述孔型扰流螺旋刮板呈“八”字型脚，2～3片组。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述风叶箱为带可开(掀)启式观察孔的风叶箱。

由此，为该设备的保养及设备内部检查提供更加有利的条件。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述风叶箱外侧设置手动摇杆接口。由此，在无风能利用时，可手动操作。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述通风口设置为平行于垂直在槽顶的呼吸管道，通风管呈反梯形结构。

由此，可采用两段通气的设置，两段通气即水平管道的两端管孔可同时进行气流的运动，更有利槽内外压力的平衡。另外，该通气管道两端呈反梯形斜面结构10-3，对防止雨水等串入有着积极的作用，使得通风管结构更不易受到雨季时的影响。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，该装置直接利用现有呼吸装置放散阀下部法兰进行连接。

根据本发明，所述常压储槽呼吸装置采用自然清洁的风能传动自清洁功能的呼吸装置，由此达到确保储槽内液面升降过程中槽内与大气压力的平衡，防止呼吸孔、管道的堵塞，提高防爆、抗腐蚀能力，同时，提高设备的安全使用率、降低生产维护成本的目的。

附图的简单说明

图1为本发明的常压储槽呼吸装置的剖视示意图。

图2为以往的常压储槽呼吸管道设置示意图。

图3为本发明的常压储槽呼吸装置的传动轴示意图。

图4为本发明的常压储槽呼吸装置外壳的示意图。

图5A，B分别为本发明的常压储槽呼吸装置的孔型扰流刮板组件的剖视图和俯视图。

图6A为储槽内物料液面上升时本发明的常压风能自清洁储槽呼吸装置的工作状态图。

图6B为储槽内物料液面下降时本发明的常压风能自清洁储槽呼吸装置的工作状态图。

图中，1：风叶固定螺丝；2：风叶固定垫片；3：风叶固定挡板；4：传动轴；5：风叶箱；6：风叶定位键；7：径向滑动轴承固定螺帽；8：径向滑动轴承固定垫片；9：径向滑动轴承；10：传动箱(滑动轴承连接机构)；11：径向滑动轴承定位键；12：轴向滑动轴承；13：轴向滑动轴承定位键；14：轴向滑动轴承固定垫片；15：轴向滑动轴承固定螺帽；16：刮板定位键；17：刮板组件；18：刮板固定垫片；19：刮板固定螺丝；20：槽体接管。

10-1：传动箱体顶端连接口；10-2：传动箱体；10-3：排气通风口；10-4：传动箱体接管；10-5：传动箱体接管与槽体接管法兰，及，17-1：刮板组件套筒；17-2：孔型扰流刮板(需要加强筋)。

21：(焦油或氨水等)储槽，22：呼吸阀，23：呼吸孔。

具体实施方式

以下，参照附图，举实施例进一步说明本发明的常压储槽呼吸装置。

实施例1

在某焦化煤煤气精制厂槽罐区6只4500立方米焦油大槽和6只氨水大槽槽顶上设置安装本发明的常压储槽呼吸装置。所述常压储槽呼吸装置包括：

内置风叶及其传动机构的风叶箱5，与所述风叶箱5的风叶传动连接的滑动轴承连接机构，即传动箱10，与所述的滑动轴承连接机构即传动箱10传动连接的孔型扰流螺旋刮板17，贯通上述机构及常压储槽通风管的通风管组，所述孔型扰流螺旋刮板17为扰流螺旋刮板上开设有微孔。

其中部分构件如扰流刮板17、传动箱体即滑动轴承连接机构10，接管及法兰等需根据实际情况选定材料。风叶的计算可根据不同呼吸管道管径中最大尺寸来进行设计计算且向下兼容，其材质可选用较经济的金属质。在选材中构件风叶、径向滑动轴承、轴向滑动轴承也可为非金属材料。传动部分可选用传动效率较高的滑动轴承等；风叶箱则可根据实际情况采用不同材料；孔型扰流刮板17则选用材质较轻、耐腐蚀较好、耐一定高温(90℃)且有一定韧性的聚四氟乙烯。余构件则选用Q235碳钢(A、B、C均可)材质。由于不同的储槽其呼吸管口尺寸大小不一，因而具体尺寸应根据不同的实际需要进行改定，但主体结构及部件则按照附图所示，在此仅基本框定了轴承及境向轴承的尺寸，轴承长度约100MM、径向轴承约为50MM。

内置风叶箱5内的风叶选用大弯度翼型的桨叶或格尼襟翼且安装角度6°～14°之风力机。大弯度翼型的桨叶及格尼襟翼且安装角度6°～14°之风力机的的风能利用系数较高，有助于风力利用，提高效率。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，所述孔型扰流螺旋刮板17呈“八”字型脚，设置2～3片组。所述风叶箱5为带可开(掀)启式观察孔的风叶箱。

由此，为该设备的保养及设备内部检查提供条件。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，所述风叶箱外侧设置手动摇杆接口(未图示)。由此，在无风能利用时，可手动操作。

根据本发明的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述通风口设置为平行于垂直在槽顶的呼吸管道，通风管10-3呈反梯形结构。

在实施例1中，该装置直接利用现有呼吸装置放散阀下部法兰进行连接。

参照图6A和图6B，图6A为储槽内物料液面上升时本发明的常压风能自清洁储槽呼吸装置的工作状态图。图6B为储槽内物料液面下降时本发明的常压风能自清洁储槽呼吸装置的工作状态图。

如图所示，首先，该装置接驳竖立于常压储槽槽顶端平面，当储槽内物料介质储存液面发生变化时，此时就发生了呼和吸的气流状态变化，当储槽内液面上升时为了释放部分压力，储槽内的气流上升通过管孔经10-5、10-4方向由10-3倒梯形通风口排出达到平衡；相反，当储槽内液面下降时为了平衡槽内压力，气流则顺10-3通风口吸入经10-4、10-5方向进入槽内，以防止储槽结构发生吸瘪等结构损坏。

而不管气流上升或下降时，呼吸装置上部的风叶则利用风力或高压气流呈水平360度转动，以将风能转化为机械能带动传动轴同步动作，随之与之固定连接的孔型扰流板得以同步转动，从而以破坏焦油、萘等物质凝结、结晶的成形过程，达到放散管孔防堵的目的。

根据本发明，所述常压储槽呼吸装置采用自然清洁的风能传动自清洁功能的呼吸装置，由此达到确保储槽内液面升降过程中槽内与大气压力的平衡，防止呼吸孔、管道的堵塞，提高防爆、抗腐蚀能力，同时，提高设备的安全使用率、降低生产维护成本的目的。

Claims (7)

1.一种常压储槽呼吸装置，所述常压储槽呼吸装置系一种自清洁式呼吸装置，设置在常压储槽槽顶，包括：

内置风叶及其传动机构的风叶箱，

与所述风叶传动连接的滑动轴承连接机构，

与所述的滑动轴承连接机构传动连接的孔型扰流螺旋刮板，

贯通上述风叶箱、滑动轴承连接机构及常压储槽通风管的通风管组，

所述孔型扰流螺旋刮板上开设有微孔。

2.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，内置风叶箱内的风叶选用大弯度翼型的桨叶或格尼襟翼，且安装角度为6°～14°。

3.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述孔型扰流螺旋刮板呈“八”字型脚，2～3片组。

4.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述风叶箱为带可开启式观察孔的风叶箱。

5.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述风叶箱外侧设置手动摇杆接口。

6.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，所述常压储槽呼吸装置设置有通风口，所述通风口设置为平行于垂直在槽顶的呼吸管道，所述通风管呈反梯形结构。

7.如权利要求1所述的常压储槽呼吸装置，其特征在于，该装置直接利用现有呼吸装置放散阀下部法兰进行连接。

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