專利名稱：硝酸銨溶液投料、射流混合并行的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及化工溶液攪拌、泵送技術(shù)，特別是高溫硝酸銨溶液的攪拌及泵送 技術(shù)。
技術(shù)背景目前工業(yè)炸藥用的原材料硝酸銨溶液(110°C以上)通常保溫儲(chǔ)存在大容積貯罐 中備用，若高溫溶液在貯罐中長(zhǎng)時(shí)間沒有攪動(dòng)，其濃度及溫度將產(chǎn)生分層變化，或可能局部 過熱，引起爆炸的安全事故，所以必須進(jìn)行間歇攪拌。考慮到硝酸銨溶液高溫、易于結(jié)晶且 貯罐罐體尺寸較大等特點(diǎn)，可采用射流攪拌方式。射流攪拌技術(shù)是利用流體本身從工作泵 獲得機(jī)械能形成高速射流，同時(shí)高速射流會(huì)挾帶著其它流體，對(duì)需攪拌的流體進(jìn)行剪切循 環(huán)，達(dá)到混合攪拌目的。一般由工作泵、回流管、排料管、射流噴嘴等部分組成一個(gè)封閉的管 路系統(tǒng)?，F(xiàn)有生產(chǎn)線安裝一個(gè)硝酸銨溶液貯罐，該貯罐高度尺寸不大((3. 8m)，所以其投 料至生產(chǎn)線的輸送泵選用一臺(tái)長(zhǎng)軸(軸長(zhǎng)3. 4m)液下泵，液下泵的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安 裝在貯罐頂部，泵體懸吊至罐底，泵體的出料口與送料管連通，送料管伸出貯罐頂蓋后與反 應(yīng)罐進(jìn)料口管路連通。通常要設(shè)計(jì)一套獨(dú)立的泵送、射流攪拌系統(tǒng)，首先在貯罐外安裝一臺(tái)化工離心泵 等工作泵，工作泵將貯罐中液體抽出，再由工作泵泵送到回流管，通過貯罐內(nèi)的射流噴嘴高 速噴出，使貯罐內(nèi)溶液有效的進(jìn)行混合攪拌。這種封閉式的射流攪拌系統(tǒng)，由于硝酸銨溶液 易于結(jié)晶的特點(diǎn)，工作泵體內(nèi)及進(jìn)出工作泵管路內(nèi)始終充滿硝酸銨溶液，溶液容易降溫、結(jié) 晶于泵及管路中。另外，新增的泵送、射流攪拌系統(tǒng)也需要一定的投資，安裝的工作量也較 大。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一種硝酸銨溶液投料、射流混合并行 的裝置。本實(shí)用新型的方案的裝置為在液下泵至反應(yīng)罐之間豎直向上安裝的送料管上串 接一個(gè)三通管連接件，三通管連接件的旁通口通過一個(gè)回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與回流管連通，回 流管又與伸入貯罐內(nèi)的射流噴嘴實(shí)施管道連通；回流管的管徑比送料管的管徑小，由回流 電動(dòng)調(diào)節(jié)閥端口引出的回流管橫向管設(shè)計(jì)有3% 5%的向下傾斜坡度；三通管連接件上 方通往反應(yīng)罐的送料管上串接一個(gè)送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；貯罐上固定安裝有溫度傳感器；貯罐 上的溫度傳感器信號(hào)輸出線路、回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開關(guān)線路、送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開關(guān)線路、液下 泵的開關(guān)線路分別與PLC控制系統(tǒng)線路連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于利用輸送送溶液至生產(chǎn)工序的液下泵作為射流攪拌的工 作泵，既可泵送物料，又可進(jìn)行射流攪拌，達(dá)到一泵雙用目的；液下泵停機(jī)完成送料或射流 工作后，送料管、回流管及閥門內(nèi)的硝酸銨溶液在重力作用下會(huì)自流至貯罐內(nèi)，杜絕了滯留在管內(nèi)結(jié)晶、堵塞的可能；由于不需要單獨(dú)設(shè)計(jì)射流攪拌裝置，減少了設(shè)備的占地面積，節(jié) 省低位貯罐、液下泵、閥門、控制系統(tǒng)等設(shè)備的投資，也節(jié)約了日后維護(hù)設(shè)備的費(fèi)用，避免了 設(shè)備運(yùn)行過程故障泄漏帶來的不安全因素。

附圖為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)包括貯罐6、液下泵5、回流管4、射流噴嘴，液下泵5的電機(jī)及 機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在貯罐6頂部，泵體懸吊至罐底，泵體的出料口與送料管3連通，送料管 3伸出貯罐6頂蓋后與反應(yīng)罐進(jìn)料口管路連通，其特征在于在液下泵5至反應(yīng)罐之間豎直 向上安裝的伸出貯罐6頂蓋的送料管3上串接一個(gè)三通管連接件，三通管連接件的旁通口 通過一個(gè)回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2與回流管4連通，回流管4又與伸入貯罐6內(nèi)的射流噴嘴實(shí)施 管道連通；回流管4的管徑比送料管3的管徑小，由回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1端口引出的回流管4 橫向管設(shè)計(jì)有3 % 5 %的向下傾斜坡度；三通管連接件上方通往反應(yīng)罐的送料管3上串接 一個(gè)送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，貯罐上6固定安裝有溫度傳感器7 ；貯罐6上的溫度傳感器7信號(hào) 輸出線路、回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2開關(guān)線路、送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1開關(guān)線路、液下泵5的開關(guān)線路 分別與PLC控制系統(tǒng)線路連接。本實(shí)用新型的方法是液下泵5的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在貯罐6頂部，泵體懸 吊至罐底，泵體的出料口與送料管3連通，送料管3伸出貯罐6頂蓋后與反應(yīng)罐進(jìn)料口管路 連通，其特征在于硝酸銨溶液貯罐的液下泵5出口至反應(yīng)罐的送料管3為豎直向上安裝， 在貯罐6罐外送料管3旁通一個(gè)回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2及回流管4，使液下泵5給反應(yīng)罐送料時(shí)， 控制部分物料分流流經(jīng)回流管4，由射流噴嘴噴出對(duì)貯罐6內(nèi)溶液進(jìn)行射流攪拌，或是關(guān)閉 送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1只做純射流攪拌工作，通過調(diào)整送料管3及回流管4上電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門的 開度，可以控制送料管和回流管硝酸銨溶液的輸送流量，同時(shí)滿足生產(chǎn)及射流攪拌的需要， 液下泵5停機(jī)后，使送料管3、回流管上4的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門處于打開狀態(tài)，讓硝酸銨溶液在重 力作用下自流至貯罐6內(nèi)。具體工作流程為液下泵5安裝在貯罐6頂部，反應(yīng)罐需要加料時(shí)，PLC控制系統(tǒng) 啟動(dòng)液下泵5，打開送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，此時(shí)物料在泵作用下經(jīng)過送料管3及送料電動(dòng)調(diào)節(jié) 閥1給反應(yīng)罐加料，送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1由PLC控制系統(tǒng)控制。在送料管3上通過三通管連 接件旁通回流管4，回流管4的管徑小于送料管3的管徑，并設(shè)計(jì)有3% 5%的向下傾斜 角度，溶液可經(jīng)由此管路回到貯罐中6進(jìn)行射流攪拌。回流管4串接有回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2， 正常情況下回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2處于常開狀態(tài)，當(dāng)液下泵5在給反應(yīng)罐加料的同時(shí)，也在進(jìn)行 射流攪拌。當(dāng)加料結(jié)束后由PLC控制系統(tǒng)關(guān)閉液下泵5完成加料。液下泵5停機(jī)后，由于 送料管3、回流管4上的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門處于打開狀態(tài)，硝酸銨溶液在重力作用下自流至貯罐 內(nèi)，杜絕了滯留在管內(nèi)結(jié)晶、堵塞的可能；由于每次加料的時(shí)間較短，且加料間隔時(shí)間長(zhǎng)，而貯罐6體積又較大，因此難以充 分?jǐn)嚢杈鶆?。因而非加料時(shí)段，當(dāng)溫度變送器檢測(cè)到溶液有溫差時(shí)，或是生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)溶液濃 度有變化時(shí)，PLC控制系統(tǒng)將關(guān)閉送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，開啟回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2，啟動(dòng)液下泵5，
4此時(shí)溶液在液下泵5的作用下，經(jīng)回流管4直接回流到貯罐6中，單獨(dú)進(jìn)行射流攪拌，直至 溶液溫差消除為止。當(dāng)貯罐6內(nèi)物料滿足不需要攪拌的條件，而又要給反應(yīng)罐供料時(shí)，PLC控制系統(tǒng)可 以關(guān)閉回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥2，開啟送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥1，只做送料工作。液下泵5的流量設(shè)計(jì)充分考慮了送料管3及回流管4的需要，回流管的口徑大小 約為送料管4的1/5。此外，在送料管3及回流管4的出口安裝的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門可以分別進(jìn) 行流量的調(diào)節(jié)，確保同時(shí)生產(chǎn)及射流攪拌的要求。如果溶液的溫差經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間攪拌后無法 消除，表明射流攪拌的流量偏小，此時(shí)可以減小送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥門1的開度，增加分流至回 流管4的溶液流量，提高攪拌效果?？紤]到硝酸銨溶液易于結(jié)晶并具有腐蝕性，在本技術(shù)中電動(dòng)調(diào)節(jié)閥均需選用蒸汽 保溫型，材質(zhì)為不銹鋼。送料管3和回流管4在設(shè)計(jì)時(shí)均采用夾套套管的型式，在套管中通 入蒸汽進(jìn)行保溫處理，管道材質(zhì)為不銹鋼。
權(quán)利要求硝酸銨溶液投料、射流混合并行的裝置，包括貯罐(6)、液下泵(5)、回流管(4)、射流噴嘴，液下泵(5)的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在貯罐(6)頂部，泵體懸吊至罐底，泵體的出料口與送料管(3)連通，送料管(3)伸出貯罐(6)頂蓋后與反應(yīng)罐進(jìn)料口管路連通，其特征在于在液下泵(5)至反應(yīng)罐之間豎直向上安裝的伸出貯罐(6)頂蓋的送料管(3)上串接一個(gè)三通管連接件，三通管連接件的旁通口通過一個(gè)回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(2)與回流管(4)連通，回流管(4)又與伸入貯罐(6)內(nèi)的射流噴嘴實(shí)施管道連通；回流管(4)的管徑比送料管(3)的管徑小，由回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(1)端口引出的回流管(4)橫向管設(shè)計(jì)有3％～5％的向下傾斜坡度；三通管連接件上方通往反應(yīng)罐的送料管(3)上串接一個(gè)送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(1)，貯罐上(6)固定安裝有溫度傳感器(7)；貯罐(6)上的溫度傳感器(7)信號(hào)輸出線路、回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(2)開關(guān)線路、送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(1)開關(guān)線路、液下泵(5)的開關(guān)線路分別與PLC控制系統(tǒng)線路連接。
專利摘要硝酸銨溶液投料、射流混合并行的裝置，涉及化工溶液攪拌、泵送技術(shù)。其特征在于在液下泵至反應(yīng)罐之間豎直向上安裝的送料管上串接一個(gè)三通管連接件，三通管連接件的旁通口通過一個(gè)回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥與回流管連通，回流管又與伸入貯罐內(nèi)的射流噴嘴實(shí)施管道連通；三通管連接件上方通往反應(yīng)罐的送料管上串接一個(gè)送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；貯罐上固定安裝有溫度傳感器；貯罐上的溫度傳感器信號(hào)輸出線路、回流電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開關(guān)線路、送料電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開關(guān)線路、液下泵的開關(guān)線路分別與PLC控制系統(tǒng)線路連接。優(yōu)點(diǎn)在于利用輸送送溶液至生產(chǎn)工序的液下泵作為射流攪拌的工作泵，既可泵送物料，又可進(jìn)行射流攪拌，液下泵停機(jī)后，硝酸銨溶液自動(dòng)回流。
文檔編號(hào)C01C1/18GK201735345SQ201020297408
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者周榮光, 蘇明陽(yáng), 蘇洪文, 陳榕光 申請(qǐng)人:福建海峽科化股份有限公司