尿素生產(chǎn)線的制作方法
【專利摘要】尿素生產(chǎn)線，氣提塔的出口分別連接有能量回收裝置和低壓分解塔，低壓分解塔的出口與低壓甲胺冷凝器的進口連接，低壓甲胺冷凝器的出口與液位槽及低壓吸收器連接，液位槽及低壓吸收器的出口與能量回收裝置中的高壓甲氨泵的進口連接，高壓甲氨泵的出口與高壓甲胺冷凝器連接。本發(fā)明將尿素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高壓能進行回收并將其轉(zhuǎn)化成動能用于生產(chǎn)自身使用的生產(chǎn)系統(tǒng)，減少了生產(chǎn)過程中電能的消耗，降低了生產(chǎn)成本。
【專利說明】尿素生產(chǎn)線

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及尿素生產(chǎn)領(lǐng)域，特別涉及一種能夠?qū)⑸a(chǎn)過程中產(chǎn)生的高壓能進行回收利用的尿素生產(chǎn)線。

【背景技術(shù)】
[0002]“能量回收”是指將已經(jīng)使用過的能量通過特定的裝置轉(zhuǎn)變成可繼續(xù)使用的能量的過程。
[0003]石化行業(yè)的許多生產(chǎn)工藝流程中具有大量的含有余壓的流體，對于這些高壓介質(zhì)，目前很大一部分是通過減壓閥將其先減壓到所需的低壓值，將能量釋放后或重新進入工藝流程，或直接排空。在減壓和排放的過程中，大量的余壓能轉(zhuǎn)化為熱能散失在環(huán)境中，造成成百上千千瓦的潛在能量被白白浪費，對于本來就是高能耗的石油、化工行業(yè)，非?？?br> I曰°
[0004]在能源日益緊張的今天，能量回收對于提高現(xiàn)有能源利用率、減少碳排放，對于我國建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會，對于社會可持續(xù)發(fā)展等具有重要的意義。能量回收在各行業(yè)具有很好的應(yīng)用前景，正在成為世界各國重點研究的熱點課題。
[0005]對于高壓余能液體，目前最常見的能量回收方法有兩類，即:流體非直接接觸式和流體直接接觸式。前者的能量轉(zhuǎn)換過程是:壓力能一機械能(軸功)一壓力能；常見的典型裝置有逆轉(zhuǎn)泵型、佩爾頓型葉輪以及液力透平等三種。后者的能量轉(zhuǎn)換過程是:壓力能一壓力能；常見的典型裝置有活塞式交換器、旋轉(zhuǎn)式壓力交換器兩種。
[0006]對于化肥生產(chǎn)，由于介質(zhì)大多處于小流量、高壓力的狀況，如果也用液力透平機組來進行能量回收的話，由于比轉(zhuǎn)速很低，機械損失往往相當(dāng)大，回收效率一般很難超過45% ；而且目前國內(nèi)的液力透平系統(tǒng)被國外幾個大品牌一統(tǒng)天下，價格很高，回收意義不是特別大。對于這部分余能，目前最好的方法是用直接接觸式的方法；而旋轉(zhuǎn)式壓力交換器加工難度極大，目前成功運用案例極少；活塞式交換器作為液力透平的補充形式，很適合用來回收中小型化肥廠的高壓小流量液體介質(zhì)中的余能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種尿素生產(chǎn)線，能將尿素生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高壓能進行回收并將其轉(zhuǎn)化成動能用于生產(chǎn)自身使用的生產(chǎn)系統(tǒng)，減少了生產(chǎn)過程中電能的消耗，降低生產(chǎn)成本。
[0008]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:尿素生產(chǎn)線，其特征在于:氣提塔的出口分別連接有能量回收裝置和低壓分解塔，低壓分解塔的出口與低壓甲胺冷凝器的進口連接，低壓甲胺冷凝器的出口與液位槽及低壓吸收器連接，液位槽及低壓吸收器的出口與能量回收裝置中的高壓甲氨泵的進口連接，高壓甲氨泵的出口與高壓甲胺冷凝器連接。
[0009]本發(fā)明所述的能量回收裝置包括活塞式交換器、液壓馬達、液壓油箱、液力偶合器、高壓甲氨泵、離合器、變頻電機；活塞式交換器的高壓入口與氣提塔出口連接，高壓出口與低壓分解塔的進口連接，活塞式交換器的液壓油入口與液壓油箱一端口連接，液壓油出口與液壓馬達連接，液壓馬達的另一端口與液壓油箱的另一端口連接，液壓馬達與高壓甲氨泵之間通過液力偶合器連接，高壓甲氨泵的另一端通過離合器與變頻電機連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果:
(I)系統(tǒng)配置簡單明確，效率相對較高，能將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高壓能量轉(zhuǎn)換成動能，帶動高壓甲胺泵運行，滿足系統(tǒng)的無外供電源運行。
[0011](2)系統(tǒng)調(diào)控簡單,運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,運用的成熟技術(shù)多,可靠性高。
[0012](3)與工藝介質(zhì)接觸部件僅2個，即活塞式交換器，活塞缸和高壓甲氨泵，其余為純液壓、機械及電控部件，受介質(zhì)及惡劣環(huán)境的影響小，腐蝕磨損少，壽命長。
[0013](4)本發(fā)明中的活塞式功交換器將液壓泵與液壓馬達耦合在一起，使機器的零件數(shù)、重量、體積等都大為減少，整機的單位功率重量、單位功率體積都具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性，能量的傳遞與交換能輕松的完成。
[0014](5)由于軸向力在活塞兩邊基本平衡，活塞桿上的受力與通過缸體傳遞到基礎(chǔ)上的力很小，對機器的底座及基礎(chǔ)影響小，所以動力性能優(yōu)良。
[0015](6)可以實現(xiàn)運轉(zhuǎn)全程無級調(diào)速，正常操作、過載以及故障條件下停機方便。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:1、氣提塔，11、液控閥A，2、能量回收裝置，21、活塞式交換器，22、液壓馬達，23、液壓油箱，24、.液力偶合器，25、高壓甲氨泵，26、離合器，27、變頻電機，3、液位槽及低壓吸收器，4、低壓甲胺冷凝器，5、低壓分解塔，51、液控閥B，6、高壓甲胺冷凝器。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明:
參照附圖，尿素生產(chǎn)線，其特征在于:氣提塔I的出口分別連接有能量回收裝置2和低壓分解塔5，低壓分解塔5的出口與低壓甲胺冷凝器4的進口連接，低壓甲胺冷凝器4的出口與液位槽及低壓吸收器3連接，液位槽及低壓吸收器3的出口與能量回收裝置2中的高壓甲氨泵25的進口連接，高壓甲氨泵25的出口與高壓甲胺冷凝器6連接。所述的能量回收裝置2包括活塞式交換器21、液壓馬達22、液壓油箱23、液力偶合器24、高壓甲氨泵25、離合器26、變頻電機27 ;活塞式交換器21的高壓入口與氣提塔I出口連接，高壓出口與低壓分解塔5的進口連接，活塞式交換器21的液壓油入口與液壓油箱23—端口連接，液壓油出口與液壓馬達22連接，液壓馬達22的另一端口與液壓油箱23的另一端口連接，液壓馬達22與高壓甲氨泵25之間通過液力偶合器24連接，高壓甲氨泵25的另一端通過離合器26與變頻電機27連接。具體實施時，在氣提塔、低壓分解塔以及能量回收裝置之間采用分程控制，用以控制去能量回收裝置和低壓分解塔之間的液位和流量。當(dāng)氣提塔出來的甲胺液液體壓力達到高報警(110% )時，從氣提塔進入能量回收裝置的甲胺液流量保持不變，同時開大液控閥B51，增加甲胺液進入低壓分解塔的液體量。進入能量回收裝置的高壓甲胺液通過活塞式交換器21的能量交換，高壓甲胺液變成低壓甲胺液，并從活塞式交換器中排出至高壓甲胺冷凝器6內(nèi)。高壓甲胺液的能量通過能量交換至低壓液壓油，將高壓能量轉(zhuǎn)換成動能，并帶動高壓甲胺泵25的運行，此時帶動高壓甲胺泵的變頻電機27停止工作，減少了電能的使用。當(dāng)氣提塔液位達到低報警(90%)時，首先關(guān)小液控閥B直至關(guān)閉，減少進入低壓分解塔的液體量。當(dāng)液位仍然控制不住時，自動關(guān)小氣提塔與能量回收裝置間的液控閥All，當(dāng)去高壓甲胺冷凝器的壓力不能維持到正常值的90%時，變頻電機啟動，液力偶合器進油24，對高壓甲氨泵25輸出并補充扭矩，提升去高壓甲胺冷凝器的壓力到正常值，如該值超過正常值10%，液力偶合器自動泄油后主電機停機。當(dāng)氣提塔液位(壓力)達到低聯(lián)鎖時(30%或更低)時，立即啟動安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，自動關(guān)閉能量回收裝置入口切斷閥(圖中未示)，同時關(guān)閉液控閥A和液控閥B，使能量回收裝置與低壓分解塔分離，防止低壓竄入高壓，造成安全事故。當(dāng)能量回收裝置、液壓馬達及相關(guān)回路等發(fā)生故障導(dǎo)致停機，或?qū)Ω邏杭装北眠M行切換時，先自動關(guān)閉能量回收裝置入口切斷閥，同時開大液控閥A和液控閥B，避免氣提塔的液位上漲過快。同時開啟高壓甲氨泵并給液力離合器注液，保證高壓甲氨泵去高壓甲胺冷凝器的壓力穩(wěn)定在規(guī)定值16MPa左右。
【權(quán)利要求】
1.尿素生產(chǎn)線，其特征在于:氣提塔(1)的出口分別連接有能量回收裝置(2)和低壓分解塔(5 )，低壓分解塔(5 )的出口與低壓甲胺冷凝器(4 )的進口連接，低壓甲胺冷凝器(4 )的出口與液位槽及低壓吸收器(3)連接，液位槽及低壓吸收器(3)的出口與能量回收裝置(2)中的高壓甲氨泵(25)的進口連接，高壓甲氨泵(25)的出口與高壓甲胺冷凝器(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的尿素生產(chǎn)線，其特征在于:所述的能量回收裝置(2)包括活塞式交換器(21)、液壓馬達(22)、液壓油箱(23)、液力偶合器(24)、高壓甲氨泵(25)、離合器(26)、變頻電機(27);活塞式交換器(21)的高壓入口與氣提塔(1)出口連接，高壓出口與低壓分解塔(5 )的進口連接，活塞式交換器(21)的液壓油入口與液壓油箱(23 ) —端口連接，液壓油出口與液壓馬達(22)連接，液壓馬達(22)的另一端口與液壓油箱(23)的另一端口連接，液壓馬達(22)與高壓甲氨泵(25)之間通過液力偶合器(24)連接，高壓甲氨泵(25)的另一端通過離合器(26 )與變頻電機(27 )連接。
【文檔編號】F15B21/14GK104478761SQ201410411180
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】季裕成 申請人:江蘇飛翔泵業(yè)制造有限公司