[發明專利]一種單缸雙向活塞泵油泥連續輸送方法及裝置

有效

• 申請號: 201310551941.X
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN104632568B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 劉鵬;王萬福;劉光全;鄧皓;岳勇;孫靜文;張明棟;劉曉輝;任雯;謝水祥
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: F04B15/02
• 分類號: F04B15/02;F04B9/103
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 吳貴明,張永明

技術領域

本發明涉及一種單缸雙向活塞泵油泥連續輸送方法及裝置，屬于能源環保技術領域。

背景技術

田和煉化企業的污水處理污泥經過機械脫水后，含油率一般為80%左右，通常呈固態或半流動狀態，屬非均質多相分散體系，主要由原油、水分、黏土礦物、生物有機質和化學添加劑等組成，一般含油率在2-15%左右，高的可達20%-30%，大部分可認為是假塑性流體。此類油泥是石油石化行業主要的危險廢物，目前較為有前景的處理方式是含油污泥熱解和低溫高壓碳化技術，這兩種技術均要求連續、密閉、相對高壓力（1MPa）的進料系統。目前，用于輸送污泥的可選裝置主要有螺桿泵、渣漿泵、活塞泵等，其主要特點如表1所示。

表1可輸送油泥的泵及其主要特征

其中，螺桿泵可計量，但硬質的雜質對其損傷較大，過于粘稠的物料進料比較困難；渣漿泵不可計量，在壓力波動的情況下進料速度也難于控制，不適合油泥；螺旋輸送方式較為適合固態、分散的物料輸送，一般用于常壓下輸送；單缸活塞泵可計量、輸送壓力也較高，但其不能連續輸送。多缸活塞泵可模擬連續輸送，壓力也足夠，其輸送量一般為1-10t/h。

含油污泥熱解和低溫高壓碳化技術在國內處于室內小試模擬或中試試驗階段，對進料的需求一般為5-50kg/h的范圍，要求壓力在5-10MPa，上述幾種可選得輸送機械均難以滿足要求，急需一種體積適合，控制靈活，準確定量的含油污泥輸送裝置。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本發明提供一種單缸雙向活塞泵油泥連續輸送方法及裝置，可實現以下功能：1）實現污泥等粘稠物料的連續輸送，可控輸送量可在5-50kg/h；2）能實現污泥等粘稠物料的準確定量輸送；3）輸送壓力可以達到20MPa以上；4）單杠雙向的輸送方式使設備整體的體積減小（對比多缸活塞泵），滿足一般實驗室安裝要求。

一種單缸雙向活塞泵油泥連續輸送方法,含有以下步驟；固態、半固態的含油污泥在雙螺旋作用下會形成一定密實度的牛頓力學流體，在進入活塞泵之前可排出大部分空氣；在活塞往復運動的過程中，配合液壓閘閥的開關，控制含油污泥向出口方向流動；出口壓力最高可達20MPa；通過活塞的行程和活塞缸的直徑來計算油泥的輸送量。

還含有以下步驟；

步驟1、油泥的壓實和攪拌步驟；

含油污泥加入料斗，雙螺旋會不停的攪拌擠壓油泥，使油泥獲得牛頓流體性質，并在進料閘閥前形成一定壓力。雙螺旋通過螺旋板的對稱反向設計，可實現油泥同時向兩個方向輸送。

步驟2、活塞運動與閘閥開關的配合步驟；

活塞起始位置為液壓缸1的左端，此時第二閘閥3、第四閘閥8打開，第一閘閥2、第三閘閥5關閉，活塞向右推進的過程中左方會形成一定真空，配合雙螺旋的壓力將含油污泥吸入，右端空氣從第二閘閥3排入管線；當活塞行進至右端時停止，此時第二閘閥3、第四閘閥8關閉，第一閘閥2、第三閘閥5打開（閥門的開啟和閉合需要1S左右），閥門轉換完成后活塞向左運動，此時物料從第一閘閥2進入管線，壓力可達20MPa；當活塞行進至左端后重復上一過程，可實現油泥的連續、密閉、高壓力輸送。

步驟3、活塞行程的控制步驟；

在液壓缸1與單杠雙向活塞泵4之間有第一電磁監測點9、磁性觸點10和第二電磁監測點11，當磁性觸電10通過時會像控制系統發送活塞變向和閥門開關信號。通過第一電磁監測點9、第二電磁監測點11兩點的位置來調節活塞的總行程長度，通過液壓桿的速度調節活塞的行進速度。

一種單缸雙向活塞泵油泥連續輸送裝置，液壓缸1的活塞桿另一端連接單杠雙向活塞泵4內腔的活塞，單杠雙向活塞泵4的一端分別連接第四閘閥8、第一閘閥2，單杠雙向活塞泵4的另一端分別連接第三閘閥5、第二閘閥3，第一閘閥2、第二閘閥3分別連接管線，第三閘閥5、第四閘閥8分別連接污泥料斗7，污泥料斗7的殼體連接馬達，馬達連接雙向預壓雙螺旋6；在液壓缸1與單杠雙向活塞泵4之間有第一電磁監測點9、磁性觸點10和第二電磁監測點11。

本發明的優點是:

1）活塞雙向均可輸送物料，避免多缸設計的體積過大問題。通過減少缸體數量方式壓縮整體體積，設備整體高度小于1.5m，滿足一般實驗室要求。

2）能實現污泥等粘稠物料的準確定量輸送。利用外置電磁監測點可精確測量活塞行程和速度，活塞向右行進的過程中可通過缸的截面積和速度計算輸料量，活塞向左的過程中實現污泥等粘稠物料的連續輸送，可控輸送量可在5-50kg/h；