[发明专利]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

说明书

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。

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流体物料接触，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。