专利名称：用于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气搅拌系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种大型液体储罐内部沉淀物的清理以及防止的装置，尤其是一种用 于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气搅拌系统。
背景技术：
在国内化工生产企业中，凡是利用磷酸罐储存磷酸的企业都存在一个相同的难 题，也是在生产过程中始终没能解决的难题，那就是磷酸罐内产生磷酸渣沉淀，当磷酸罐内 的沉淀累积到一定高度时就会影响储罐的 正常使用，磷酸沉淀会堵塞罐体的循环系统、堵 塞输酸泵入口管线、降低罐体的储酸能力。磷酸渣为磷酸和磷酸的铁铝化合物组成，如不发生沉淀可直接用于生产，但是一 旦产生沉淀，尤其是沉淀的量达到一定程度，则须进行处理。例如，15米高的磷酸罐当沉淀 高度超过1米(高于出酸泵管线入口)时就会影响正常使用，而沉淀高度达到3-6米时就必 须停下来清理，有些企业的磷酸沉淀最高可达6-10米。由于磷酸的腐蚀性较强以及罐体外 形尺寸高大，目前针对磷酸罐内部沉淀的处理办法只有停止储罐的使用进行人工清理，这 种磷酸沉淀很难清理，同时在清理时还存在很大风险。如果沉淀较高，清理时经常会发生塌 方现象造成人员伤亡，如果存在磷酸与沉淀混合状态更容易发生人员伤亡及沉渣外泄的各 类事故，并在清理的同时也还会造成严重的环境污染。一般情况下磷酸罐清理一次所需的 费用人工费60多万元、材料及机械费50多万元、罐体修理费(衬胶的修理等)60多万元、 阀门备件的更换20多万元，合计清理费用要在190万元左右；另外，以直径28米的磷酸罐 为例，如果按6米高磷酸沉淀来计算，沉淀的磷酸渣将达到6000吨左右，假设每吨磷酸4500 元，那么磷酸渣的清理将直接造成经济损失达2700万元左右，并且清理出来的磷酸沉渣很 难处理，有些地区还要花处理费；从清理开始到罐体修理结束一般需要3-4个月的时间，由 此可见磷酸沉淀所带来的经济损失是巨大的。要解决磷酸罐内磷酸渣沉淀，关键要解决两 个方面1、对已有磷酸沉淀的磷酸罐实现不停产并且采用非人工的清理方式快速解决磷 酸罐内部已有的磷酸渣沉淀；2、避免磷酸储罐在使用过程中产生磷酸渣沉淀。
发明内容
本发明的目的是提供一套装置，可用于大型液体储罐内部沉淀物的清理以及防止 储罐内发生沉淀，特别是在化工行业中能有效清除及防止磷酸储罐内部磷酸渣沉淀物的产 生，避免企业因磷酸罐产生沉淀所带来的巨额经济损失和长时间停产清理影响公司正常运 行，可以很好的解决上述存在的问题。本发明的目的是通过以下技术方案来实现一种用于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气搅拌系统，在罐壁顶端沿直径 方向设置一水平拉索，在水平拉索上安装可移动的滑轮组，通过滑轮组和竖直方向的拉索将连接有压缩空气的吹扫喷头悬挂在罐体内部实现吹扫；通过调整水平拉索的周向位置、滑轮组的水平位置和吹扫喷头竖直方向的位置，实现吹扫喷头在罐体内部的任意位置移 动。所述水平拉索两端通过滑轮安装于主悬挂机架、副悬挂机架上，所述主悬挂机架 和副悬挂机架安装于罐壁顶端，分别位于罐直径的两端；所述主悬挂机架安装有可沿罐壁 移动的行走系统、滑轮组水平移动系统和吹扫喷头上下移动系统；所述副悬挂机架上安装 有可沿罐壁移动的行走系统和与主悬挂机架对应的滑轮组水平移动系统。所述行走系统、 滑轮组水平移动系统和吹扫喷头上下移动系统均采用美标伞齿轮作为传动机构。所述水平拉索为多根，每根上安装有多组滑轮组及相应的吹扫喷头。在所述吹扫喷头的进气管路上安装两位开关电磁阀，通过仪表自动控制系统进行 时序控制，实现定时分区域吹扫搅拌。沿所述罐壁周边安装操作平台，平台宽度为1200-1500mm，高度位置距罐体顶部 lOOO-llOOmm。系统内金属部件材料采用不锈钢316L或UB6材料；非金属部件采用尼龙、聚丙烯 或高分子聚乙烯(UHMWPE)材料。所述拉索均采用高分子聚乙烯缆绳；为吹扫喷头供气的管线为带网线塑料压缩空
气管线。所述滑轮组采用了三个定滑轮结构设计，分别用来实现滑轮组的水平位置和吹扫 喷头竖直方向位置的移动。本发明提供一种可移动空气搅拌系统，将来自空气压缩机的压缩空气通过管线输 送到设置在罐内的吹扫喷头，通过安装于罐壁顶端的主副悬挂机架，可以使吹扫喷头做纵 向、横向、上下三个方向的任意移动，达到对磷酸罐内部磷酸沉渣的搅拌作用，能有效清除 及防止磷酸储罐内部磷酸渣沉淀物的产生，同时具有结构紧凑、吹扫搅拌能力大、吹扫喷头 可任意调整无盲点、使用寿命长、故障率低、维护简单、操作方便等特点，可避免企业因磷酸 罐产生沉淀所带来的巨额经济损失和长时间停产清理影响公司正常运行。
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。图1是本发明实施例所述可移动空气搅拌系统组成原理示意图；图2是本发明实施例所述可移动空气搅拌系统罐体安装平面图；图3是本发明实施例所述主悬挂机架主视图；图4是图3所述主悬挂机架左视图；图5是本发明实施例所述副悬挂机架主视图；图6是图5所述副悬挂机架左视图；图7是本发明实施例所述滑轮组结构及安装示意图；图8是本发明实施例所述吹扫喷头结构示意图。图中1、空气压缩机；2、空气储罐；3、两位开关电磁阀；4、进气管线；5、主悬挂机架；51、 滑轮组水平移动系统；52、行走系统；53、吹扫喷头上下移动系统；6、副悬挂机架；61、行走系统；62、定滑轮；7、滑轮组；8、水平悬挂拉索；9、竖直悬挂拉索；10、吹扫喷头供气管线； 11、罐壁；12、吹扫喷头；13、操作平台。
具体实施例方式
图1至2所示，给出了本发明所述用于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气 搅拌系统的一个具体实施例的系统组成及罐体安装平面图，由空气压缩机1和空气储罐组 成系统的供气装置，为系统提供吹扫所需的压缩空气。经进气管线4连接至主悬挂机架5 上，主悬挂机架5和副悬挂机架6安装于罐壁11的顶端，分别位于罐直径的两端，在主悬挂 机架、副悬挂机架之间架设水平悬挂拉索8，在其上安装可移动的滑轮组7，通过滑轮组7和 竖直悬挂拉索9将连接有压缩空气的吹扫喷头12悬挂在罐体内部实现吹扫。对于大型罐 体，可以架设多根水平悬挂拉索组成多组系统，每根上安装有多组滑轮组及相应的吹扫喷 头，敞口式磷酸储罐直径尺寸较大，一般可安装1-2组悬挂系统，每组可安装2-4个吹扫喷 头，可达到最佳的吹扫搅拌效果。本实施例采用1组悬挂系统，安装有2个吹扫喷头。如图3-4所示，所述主悬挂机架5安装有可沿罐壁移动的行走系统52、滑轮组水平 移动系统51和吹扫喷头上下移动系统53。如图5-6所示，所述副悬挂机架6上安装有可沿罐壁移动的行走系统61和定滑轮 62，定滑轮62与主悬挂机架对应，组成滑轮组水平移动系统。所述行走系统52、滑轮组水平 移动系统51和吹扫喷头上下移动系统53均采用美标伞齿轮作为传动机构。图7给出了滑轮组7的结构及安装示意图，滑轮组采用了三个定滑轮结构设计，分 别用来实现滑轮组的水平位置和吹扫喷头竖直方向位置的移动，滑轮组7自身与水平悬挂 拉索8的一根固定，并通过滑轮悬挂于另一根水平悬挂拉索上；另有两个安装于滑轮组7上 的定滑轮实现竖直悬挂拉索9和吹扫喷头供气管线10的转向功能。在所述吹扫喷头的进气管路上安装两位开关电磁阀3，通过仪表自动控制系统进 行时序控制，实现定时分区域吹扫搅拌，达到节省用气量以及良好的搅拌效果。沿所述罐壁周边安装操作平台，平台宽度为1200-1500mm，高度位置距罐体顶部 lOOO-llOOmm。一方面便于操作和观察，另外更重要的是利用该平台可对罐体进一步加强， 具有更好的刚度，使罐体抗挠性变形的能力得到保障。系统内金属部件材料采用不锈钢316L或UB6材料；非金属部件采用尼龙、聚丙烯 或高分子聚乙烯(UHMWPE)材料，所述拉索均采用高分子聚乙烯缆绳，为吹扫喷头供气的管 线为带网线塑料压缩空气管线。使整个系统具有较强的抗腐蚀能力。特别是悬挂系统采用 了高分子聚乙烯缆绳，使悬挂系统具有抗紫外线、耐腐蚀和较高的强度，并降低了悬挂系统
的重量。其工作原理如下对罐体内部已有沉淀的清理过程(1)在对磷酸沉淀进行吹扫搅拌前，罐体内部沉淀物上方要有一定高度的液体磷 酸或水等液体介质，以保证被吹扫搅拌起来的沉淀物能够保持悬浮在液体内部的状态。(2)启动空气压缩机，向压缩空气储罐内储存压缩空气。(3)调节罐体上部安装在主悬挂机架上行走系统52、滑轮组水平移动系统51和吹 扫喷头上下移动系统53各手轮，使悬挂在罐体内部的吹扫喷头接近沉淀物体200-300mm左右的位置(如果该位置不宜观察，调整时吹扫喷头接触到磷酸沉淀也无所谓)。(4)打开压缩空气管线上的电磁阀及手阀开关，这时来自压缩空气储罐内的压缩空气就会通过吹扫搅拌喷头以扇面的形状向下喷射搅拌，使下方的磷酸沉渣被大量的压缩 空气吹走并悬浮在液体磷酸中。(5)随着喷头下方沉淀物被吹走后空间的扩大，向下调整喷头的位置，也可根据对 内部沉淀吹扫搅拌的实际情况做水平方向的调整，执行该操作至吹扫到罐体底部。(6)当吹扫搅拌至罐体底部后，如果需要将罐体内部液体排出，打开储罐的出酸泵 即可；如不需要外排，将吹扫搅拌喷头调整至罐体底部800mm左右的位置，保持各喷头的吹 扫状态，也可利用仪表控制系统进行定时分组吹扫搅拌，各喷头可在同高度内进行水平位 置的调整，以防止罐体底部沉淀物的产生。防止罐体内部产生沉淀的方法(1)启动空气压缩机，向压缩空气储罐内储存压缩空气。(2)调节罐体上部安装在主悬挂机架上行走系统52、滑轮组水平移动系统51 和吹扫喷头上下移动系统53各手轮，将悬挂在罐体内部的吹扫喷头调整在距罐体底部 800-1000mm左右的位置。(3)打开压缩空气管线上的电磁阀及手阀开关，保持各喷头的吹扫状态，也可利用 仪表控制系统进行定时分组吹扫搅拌，各喷头罐体内部调整好最佳高度位置后，在正常使 用时一般不需要对喷头进行上下位置的调整，可根据实际情况在底部进行水平位置的调整 即可，以防止罐体底部磷酸渣沉淀物的产生。上述说明是针对本发明可行的实施例的具体说明，而该实施例并非用以限制本发 明的专利范围，凡未脱离本发明的技术精神所作出的等效实施或变更，例如采用不同的动 作机构、以自动代替手动的实施方式均应包含于本申请所请求保护的专利范围中。
权利要求
一种用于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气搅拌系统，其特征在于在罐壁顶端沿直径方向设置一水平拉索，在水平拉索上安装可移动的滑轮组，通过滑轮组和竖直方向的拉索将连接有压缩空气的吹扫喷头悬挂在罐体内部实现吹扫；通过调整水平拉索的周向位置、滑轮组的水平位置和吹扫喷头竖直方向的位置，实现吹扫喷头在罐体内部的任意位置移动。
2.根据权利要求1所述的可移动空气搅拌系统，其特征在于所述水平拉索两端通过 滑轮安装于主悬挂机架、副悬挂机架上，所述主悬挂机架和副悬挂机架安装于罐壁顶端，分 别位于罐直径的两端；所述主悬挂机架安装有可沿罐壁移动的行走系统、滑轮组水平移动 系统和吹扫喷头上下移动系统；所述副悬挂机架上安装有可沿罐壁移动的行走系统和与主 悬挂机架对应的滑轮组水平移动系统。
3.根据权利要求1所述的可移动空气搅拌系统，其特征在于所述水平拉索为多根，每 根上安装有多组滑轮组及相应的吹扫喷头。
4.根据权利要求1所述的可移动空气搅拌系统，其特征在于在所述吹扫喷头的进气 管路上安装两位开关电磁阀，通过仪表自动控制系统进行时序控制，实现定 时分区域吹扫 搅拌。
5.根据权利要求2所述的可移动空气搅拌系统，其特征在于所述行走系统、滑轮组水 平移动系统和吹扫喷头上下移动系统均采用美标伞齿轮作为传动机构。
6.根据权利要求1-5所述的任一种可移动空气搅拌系统，其特征在于沿所述罐壁周 边安装操作平台，平台宽度为1200-1500mm，高度位置距罐体顶部1000-1100mm。
7.根据权利要求1-5所述的任一种可移动空气搅拌系统，其特征在于系统内金属部 件采用不锈钢316L或UB6材料；非金属部件采用尼龙、聚丙烯或高分子聚乙烯(UHMWPE)材 料。
8.根据权利要求1-5所述的任一种可移动空气搅拌系统，其特征在于所述拉索均采 用高分子聚乙烯缆绳。
9.根据权利要求1-5所述的任一种可移动空气搅拌系统，其特征在于为吹扫喷头供 气的管线为带网线塑料压缩空气管线。
10.根据权利要求1-5所述的任一种可移动空气搅拌系统，其特征在于所述滑轮组采 用了三个定滑轮结构设计，分别用来实现滑轮组的水平位置和吹扫喷头竖直方向位置的移 动。
全文摘要
本发明公开一种用于防止及清理罐内磷酸渣沉淀的可移动空气搅拌系统，在罐壁顶端沿直径方向设置一水平拉索，在水平拉索上安装可移动的滑轮组，通过滑轮组和竖直方向的拉索将连接有压缩空气的吹扫喷头悬挂在罐体内部实现吹扫；通过调整水平拉索的周向位置、滑轮组的水平位置和吹扫喷头竖直方向的位置，实现吹扫喷头在罐体内部的任意位置移动。将来自空气压缩机的压缩空气通过管线输送到设置在罐内的吹扫喷头，可以使吹扫喷头做纵向、横向、上下三个方向的任意移动，达到对磷酸罐内部磷酸沉渣的搅拌作用，能有效清除及防止磷酸储罐内部磷酸渣沉淀物的产生，可避免企业因磷酸罐产生沉淀所带来的巨额经济损失和长时间停产清理影响公司正常运行。
文档编号B01F13/02GK101816904SQ20101017598
公开日2010年9月1日 申请日期2010年5月19日 优先权日2010年5月19日
发明者马铭傈 申请人:马铭傈