專利名稱：尿素生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
尿素生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明具體涉及一種尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，特別涉及一種能夠?qū)⑸a(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高壓能進(jìn)行回收利用的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
“能量回收”是指將已經(jīng)使用過(guò)的能量通過(guò)特定的裝置轉(zhuǎn)變成可繼續(xù)使用的能量的過(guò)程。
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(duì)于這些高壓介質(zhì)，目前很大一部分是通過(guò)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(jìn)入工藝流程，或直接排空。在減壓和排放的過(guò)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(fèi)，對(duì)于本來(lái)就是高能耗的石油、化工行業(yè)，非常可I曰°
在能源日益緊張的今天，能量回收對(duì)于提高現(xiàn)有能源利用率、減少碳排放，對(duì)于我國(guó)建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，對(duì)于社會(huì)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(guó)重點(diǎn)研究的熱點(diǎn)課題。
對(duì)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(guò)程是壓力能-機(jī)械能(軸功)_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(guò)程是壓力能-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。
對(duì)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(jī)組來(lái)進(jìn)行能量回收的話，由于比轉(zhuǎn)速很低，機(jī)械損失往往相當(dāng)大，回收效率一般很難超過(guò) 45% ；而且目前國(guó)內(nèi)的液力透平系統(tǒng)被國(guó)外幾個(gè)大品牌一統(tǒng)天下，價(jià)格很高，回收意義不是特別大。對(duì)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(yùn)用案例極少；活塞式交換器作為液力透平的補(bǔ)充形式，很適合用來(lái)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
本發(fā)明提供一種尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，目的是解決現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題，提供一種能將尿素生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高壓能進(jìn)行回收并將其轉(zhuǎn)化成動(dòng)能用于生產(chǎn)自身使用的生產(chǎn)系統(tǒng)，減少了生產(chǎn)過(guò)程中電能的使用，降低生產(chǎn)成本。
本發(fā)明解決問(wèn)題采用的技術(shù)方案是
尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，包括有汽提塔，汽提塔出液端依次串聯(lián)有低壓分解塔、低壓甲胺冷凝器、低壓甲胺冷凝器液位槽。還設(shè)有能量回收系統(tǒng)，能量回收系統(tǒng)包括有活塞功交換器， 活塞功交換器具有四個(gè)端口，分別為高壓液入口、高壓液出口、液壓油出口、液壓油入口，液壓馬達(dá)的兩個(gè)端口分別與液壓油出口、液壓油箱的一個(gè)端口相連接，液壓油箱的另一個(gè)端口與液壓油入口相連接。液壓馬達(dá)還依次串聯(lián)有液力偶合器、高壓甲氨泵、離合器、變頻電機(jī)。其中活塞功交換器并聯(lián)在汽提塔和低壓分解塔之間，高壓甲胺泵分別與低壓甲胺冷凝器液位槽、甲胺液去高壓洗滌器相連接。
所述活塞式交換器包括有至少一對(duì)活塞缸，各對(duì)活塞缸并排設(shè)置在機(jī)架上；每對(duì)活塞缸具有兩個(gè)封閉的工作缸體A缸、B缸，A缸、B缸內(nèi)分別設(shè)有活塞，活塞將A缸、B缸內(nèi)分別分成左右兩個(gè)密閉空間；A缸、B缸之間設(shè)有的活塞桿分別與兩個(gè)缸體內(nèi)的活塞相連接，且分別在A缸和B缸連接活塞桿的一端設(shè)有吸入閥和排出閥；每對(duì)活塞缸還均與一組換向系統(tǒng)相連接，所述換向系統(tǒng)由主閥、先導(dǎo)閥、撥盤、滑框構(gòu)成，主閥和先導(dǎo)閥均為液壓閥； 撥盤設(shè)在活塞桿上，且撥盤位于滑框上端的兩個(gè)觸頭之間；所述滑框設(shè)在先導(dǎo)閥外，先導(dǎo)閥包括有閥體、左右兩個(gè)閥芯、閥桿，閥體兩端密閉，閥桿將兩個(gè)閥芯連接在一起，且閥桿兩端延伸至閥體外；閥桿兩端分別與滑框的兩側(cè)壁連接在一起，同時(shí)在閥桿兩端分別外套設(shè)有彈簧，彈簧的兩端分別與相應(yīng)的滑框側(cè)壁和閥體端頭連接在一起；兩個(gè)閥芯將閥體內(nèi)部分成三個(gè)密閉空間；閥體上端設(shè)有兩個(gè)端口 C、D，下端設(shè)有三個(gè)端口 E、F、G，端口 E、G為高壓控制液的出口，端口 F為高壓控制液的進(jìn)口 ；當(dāng)左閥芯位于端口 C、E之間時(shí)，右閥芯處于端口 D、F之間，端口 C、F相連通，端口 D、G相連通；當(dāng)左閥芯位于端口 C、F之間時(shí)，右閥芯處于端口 D、G之間，端口 C、E相連通，端口 D、F相連通；
主閥包括有閥體、四片閥芯，閥桿將四片閥芯a、b、C、d從左至右依次連接在一起， 該四片閥芯將閥體內(nèi)部分成五個(gè)密閉空間；閥體上端設(shè)有兩個(gè)端口 A、B，下端設(shè)有兩個(gè)端口 P、0，端口 P為高壓液進(jìn)口，端口 0為低壓液出口 ；在閥芯a與閥芯b之間的閥桿部分上從其上端面開設(shè)有一個(gè)向閥桿內(nèi)部延伸的孔，在閥芯c與閥芯d之間的閥桿部分上從其下端面開設(shè)有一個(gè)相閥桿內(nèi)部延伸的孔，該兩個(gè)孔分別與閥桿內(nèi)部設(shè)有的孔相連通，使三個(gè)孔相互貫通；當(dāng)端口 A位于閥芯a、b之間時(shí)，端口 B、P位于閥芯b、c之間，端口 0位于閥芯 c、d之間，端口 A與端口 0通過(guò)閥桿上的三個(gè)貫通孔相連通，端口 B、P相連通；當(dāng)端口 A、P 位于閥芯a、b之間時(shí)，端口 B、0位于閥芯b、c之間，端口 A、P相連通，端口 B、0相連通；先導(dǎo)閥的端口 C通過(guò)管路與主閥的左端空間相連通，端口 D通過(guò)管路與主閥的右端空間相連通，主閥的端口 A和B缸的右端空間通過(guò)管路相連通，端口 B通過(guò)管路和A缸的左端空間通過(guò)管路相連通。
所述吸入閥位于A缸和B缸的上端面，排出閥位于A缸和B缸的下端面。
所述交換器具有5對(duì)活塞缸，每對(duì)活塞缸均連接有一組換向系統(tǒng)。
所述液壓閥為滑閥。
本發(fā)明的有益效果
(1)系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單明確，效率相對(duì)較高，能將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高壓能量轉(zhuǎn)換成動(dòng)能，帶動(dòng)高壓甲胺泵運(yùn)行，滿足系統(tǒng)的無(wú)外供電源運(yùn)行。
(2)系統(tǒng)調(diào)控簡(jiǎn)單，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，運(yùn)用的成熟技術(shù)多，可靠性高。
(3)與工藝介質(zhì)接觸部件僅2個(gè)，即活塞式交換器，活塞缸和高壓甲氨泵，其余為純液壓、機(jī)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(zhǎng)。
(4)本發(fā)明中的活塞式功交換器將液壓泵與液壓馬達(dá)耦合在一起，使機(jī)器的零件數(shù)、重量、體積等都大為減少，整機(jī)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。
(5)能量傳動(dòng)路線短，液流阻力損失小，水力效率高。液流在缸筒內(nèi)泄漏小，容積效率高；高壓甲銨液通過(guò)活塞直接將壓力能傳遞給活塞另一邊的液壓油，不同于傳統(tǒng)的由電動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)聯(lián)軸器、減速器、曲柄連桿推動(dòng)柱塞做功的方式，機(jī)械效率高。
(6)由于軸向力在活塞兩邊基本平衡，活塞桿上的受力與通過(guò)缸體傳遞到基礎(chǔ)上的力很小，對(duì)機(jī)器的底座及基礎(chǔ)影響小，所以動(dòng)力性能優(yōu)良。
(7)可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)全程無(wú)級(jí)調(diào)速，正常操作、過(guò)載以及故障條件下停機(jī)方便。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖2是能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖3是活塞功交換器的俯視圖4是活塞缸和換向系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖5是活塞式交換器的運(yùn)行狀態(tài)一；
圖6是活塞式交換器的運(yùn)行狀態(tài)二 ；
圖7是活塞式交換器的運(yùn)行狀態(tài)三。
圖中100.汽提塔、200.低壓分解塔、300.低壓甲胺冷凝器、400.低壓甲胺冷凝器液位槽；101.液控閥、102.液控閥、103.液控閥、104.液控閥、105.液控閥；
1’ .活塞式交換器、2’ .高壓液入口、3’ .高壓液出口、4，.液壓油出口、5，.液壓油入口、6，.液壓馬達(dá)、7，.液壓油箱、8，.液力偶合器、9，.高壓甲氨泵、10’ .離合器、 11，.變頻電機(jī)；具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
如圖1、圖2中所示的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)系統(tǒng)由PLC控制，包括有汽提塔100， 汽提塔100出液端依次串聯(lián)有低壓分解塔200、低壓甲胺冷凝器300、低壓甲胺冷凝器液位槽400。還設(shè)有能量回收系統(tǒng)，能量回收系統(tǒng)包括有活塞式交換器1’，活塞式交換器1’具有四個(gè)端口，分別為高壓液入口 2’、高壓液出口 3’、液壓油出口 4’、液壓油入口 5’，液壓馬達(dá)6’的兩個(gè)端口分別與液壓油出口 4’、液壓油箱7’的一個(gè)端口相連接，液壓油箱7’的另一個(gè)端口與液壓油入口 5’相連接。液壓馬達(dá)6’還依次串聯(lián)有液力偶合器8’、高壓甲氨泵 9’、離合器10’、變頻電機(jī)11’。其中活塞功交換器1’并聯(lián)在汽提塔100和低壓分解塔200 之間，高壓甲胺泵9’分別與低壓甲胺冷凝器液位槽400、甲胺液去高壓洗滌器(圖中未示) 相連接。
所述活塞式交換器1’如圖3、圖4中所示，包括有5對(duì)活塞缸，這5對(duì)活塞缸并排設(shè)置在機(jī)架上。每對(duì)活塞缸具有兩個(gè)封閉的工作缸體A缸1、B缸2，A缸1內(nèi)設(shè)有活塞3， B缸2內(nèi)設(shè)有活塞4，活塞3將A缸1內(nèi)分別分成兩個(gè)密閉空間5、6，活塞4將B缸2內(nèi)分別分成兩個(gè)密閉空間7、8。A缸1、B缸2之間設(shè)有的活塞桿9分別與兩個(gè)缸體內(nèi)的活塞3、 4相連接，分別在A缸1和B缸2連接活塞桿9的一端設(shè)有吸入閥10和排出閥11。本實(shí)施例中的吸入閥10、10位于A缸1和B缸2的上端面，排出閥11、11位于A缸1和B缸2的下端面。
每對(duì)活塞缸還均與一組換向系統(tǒng)相連接，所述換向系統(tǒng)由主閥50、先導(dǎo)閥60、撥盤12、滑框13構(gòu)成，主閥50和先導(dǎo)閥60均為液壓閥。撥盤12設(shè)在活塞桿9上，且撥盤12 位于滑框13上端的左右兩個(gè)觸頭14、14之間。所述滑框13設(shè)在先導(dǎo)閥60外，先導(dǎo)閥60 包括有閥體15、兩個(gè)閥芯16、17、閥桿18，閥體15兩端密閉，閥桿18將兩個(gè)閥芯16、17連接在一起，且閥桿18兩端延伸至閥體15外。閥桿18兩端分別與滑框13的兩側(cè)壁連接在一起，同時(shí)在閥桿18兩端分別外套設(shè)有彈簧19，彈簧19的兩端分別與相應(yīng)的滑框13側(cè)壁和閥體15端頭連接在一起。兩個(gè)閥芯16、17將閥體15內(nèi)部分成左、中、右三個(gè)密閉空間34、 35,360閥體15上端設(shè)有兩個(gè)端口 C20、D21，下端設(shè)有三個(gè)端口 Ε22、F23、G24，端口 Ε22、 GM為高壓控制液的出口，端口 F23為高壓控制液的進(jìn)口。當(dāng)閥芯16位于端口 C20、E22之間時(shí)，閥芯17處于端口 D21、F23之間，端口 C20、F23相連通，端口 D21、G24相連通。當(dāng)閥芯16位于端口 C20、F23之間時(shí)，閥芯17處于端口 D21、GM之間，端口 C20、E22相連通，端口 D21、F23相連通。
主閥50包括有閥體25、四片閥芯，閥桿45將四片閥芯a26、b42、c43、d44從左至右依次連接在一起，該四片閥芯將閥體25內(nèi)部分成五個(gè)密閉空間37、38、39、40、41。閥體 25上端設(shè)有兩個(gè)端口 A27、B28，下端設(shè)有兩個(gè)端口 P29、030，端口 P^為高壓液進(jìn)口，端口 030為低壓液出口。在閥芯a26與閥芯b42之間的閥桿部分上從其上端面開設(shè)有一個(gè)向閥桿45內(nèi)部延伸的孔31，在閥芯c43與閥芯d44之間的閥桿部分上從其下端面開設(shè)有一個(gè)相閥桿內(nèi)部延伸的孔32，該兩個(gè)孔31、32分別與閥桿內(nèi)部設(shè)有的孔33相連通，使三個(gè)孔相互貫通。本實(shí)施例中的孔31、32均是沿垂直于閥桿45軸線方向開設(shè)的，孔33是沿閥芯沈軸線方向開設(shè)的，實(shí)際上孔31、32、33開設(shè)的方向不局限于本實(shí)施例中所提到的，也可以沿一定的傾斜角度開設(shè)，只要孔31、32、33相互貫通即可。當(dāng)端口 A27位于閥芯U6、b42之間時(shí)，端口 B 、P 位于閥芯b42、c43之間，端口 030位于閥芯c43、d44之間，端口 A27與端口 030通過(guò)閥桿45上的三個(gè)貫通孔31、33、32相連通，端口 B^、P^相連通。當(dāng)端口 A27、 卩四位于閥芯a26、b42之間時(shí)，端口 B28、030位于閥芯b42、c43之間，端口 A27、P^相連通，端口 B28、030相連通。
其中主閥50的端口 A27和B缸2的右空間8通過(guò)管路相連通，端口 B^通過(guò)管路和A缸1的左空間5通過(guò)管路相連通。先導(dǎo)閥60的端口 C20通過(guò)管路與主閥50的左空間 37相連通，端口 D21通過(guò)管路與主閥50的右空間41相連通。
該生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程如下所述
(1)在汽提塔100、低壓分解塔200以及能量回收系統(tǒng)之間采用分程控制，用以控制去能量回收和低壓分解塔之間的液位和流量。
(2)當(dāng)汽提塔100出來(lái)的甲胺液液體壓力達(dá)到高報(bào)警(110% )時(shí)，從汽提塔100 進(jìn)入能量回收系統(tǒng)的甲胺液流量保持不變，同時(shí)開大液控閥102，增加甲胺液進(jìn)入低壓分解塔200的液體量。進(jìn)入能量回收系統(tǒng)的高壓甲胺液通過(guò)活塞式交換器1’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1’中排出至去高壓洗滌器內(nèi)。高壓甲胺液的能量通過(guò)能量交換至低壓液壓油，使其變成高壓液壓油，并帶動(dòng)高壓甲胺泵9’的運(yùn)行，此時(shí)帶動(dòng)高壓甲胺泵9’的變頻電機(jī)11’停止工作，減少了電能的使用。
(3)當(dāng)汽提塔液位達(dá)到低報(bào)警(90% )時(shí)，首先關(guān)小液控閥102直至關(guān)閉，減少進(jìn)入低壓分解塔200的液體量。當(dāng)液位仍然控制不住時(shí)，自動(dòng)關(guān)小汽提塔100與能量回收系統(tǒng)間的流控閥101，當(dāng)去高壓洗滌塔的壓力不能維持到正常值的90%時(shí)，變頻電機(jī)11’啟動(dòng)，液力偶合器8’進(jìn)油，對(duì)高壓甲氨泵9’輸出并補(bǔ)充扭矩，提升去高壓洗滌塔的壓力到正常值，如該值超過(guò)正常值10%，液力偶合器8’自動(dòng)泄油后主電機(jī)停機(jī)。
(4)當(dāng)汽提塔液位(壓力)達(dá)到低聯(lián)鎖時(shí)(30%或更低)時(shí)，立即啟動(dòng)安全聯(lián)鎖系統(tǒng)，自動(dòng)關(guān)閉能量回收系統(tǒng)入口切斷閥A103(圖中未示)，同時(shí)關(guān)閉液控閥101、102，使能量回收系統(tǒng)與低壓分解塔200分離，防止低壓竄入高壓，造成安全事故。
(5)當(dāng)能量回收系統(tǒng)、液壓馬達(dá)6’及相關(guān)回路等發(fā)生故障導(dǎo)致停機(jī)，或?qū)Ω邏杭装北?’進(jìn)行切換(即倒泵)時(shí)，先自動(dòng)關(guān)閉能量回收系統(tǒng)入口切斷閥A103(圖中未示)，同時(shí)開大液控閥101、102，避免汽提塔的液位上漲過(guò)快。同時(shí)開啟高壓甲氨泵9’并給液力離合器10’注油，保證高壓甲氨泵9’去高壓洗滌塔的壓力穩(wěn)定在規(guī)定值16MI^左右。
下面詳細(xì)說(shuō)明高壓液和低壓液壓油在活塞式交換器中具體的能量交換過(guò)程為其中缸Al內(nèi)空間5和缸B2空間8內(nèi)進(jìn)入的是甲胺液，空間6和空間7內(nèi)進(jìn)入的是液壓油，低壓液壓油從吸附閥10進(jìn)入，形成高壓液壓油后排出閥11排出。高壓控制液從先導(dǎo)閥60的端口 F23進(jìn)入到先導(dǎo)閥閥體15內(nèi)，并通過(guò)端口 E22、GM排出。高壓甲胺液通過(guò)主閥端口 P29進(jìn)入到主閥內(nèi)，并在變成低壓甲胺液后通過(guò)端口 030排出。缸Al、缸B2內(nèi)液體壓力的變化是通過(guò)各個(gè)空間體積變化實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)空間體積變大時(shí)，該空間的液體壓力下降，反之， 液體壓力則上升。
當(dāng)撥盤12與右端觸頭14接觸時(shí)，如圖5中所示，此時(shí)主閥50的端口 A27位于閥芯a26、b42之間時(shí)，端口 B28、P29位于閥芯b42、c43之間，端口 030位于閥芯c43、d44之間，端口 A27與端口 030通過(guò)閥桿45上的三個(gè)貫通孔31、33、32相連通，端口 B^、P^相連通。高壓甲胺液通過(guò)端口 P^進(jìn)入到空間39內(nèi)，并通過(guò)端口 B^順管路進(jìn)入到A缸1的空間5內(nèi)，B缸B2右端內(nèi)的低壓甲胺液通過(guò)端口 A27、孔31、33、32及端口 030排出。而與滑框13相連接的左端彈簧19被壓縮，右端彈簧19被拉伸，先導(dǎo)閥60內(nèi)的左閥芯16位于端口 C20、F23之間時(shí)，右閥芯17位于端口 D21、GM之間，端口 C20、E22相連通，端口 D2UF23 相連通。高壓控制液通過(guò)端口 F23、端口 D21、管路進(jìn)入到主閥右端空間41內(nèi)，主閥左端空間37內(nèi)的高壓控制液通過(guò)管路、端口 C20進(jìn)入到先導(dǎo)閥的右端空間34內(nèi)，并從端口 E22中排出。
由于左右彈簧19、19本身具有回復(fù)力，在該位置時(shí)回復(fù)力大于活塞桿9向右側(cè)的推力，因此滑框13在彈簧回復(fù)力的作用下開始推動(dòng)撥盤12向左即缸Al方向進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)活塞桿9相A缸1方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)A缸1變成回程，B缸2變成推程。而先導(dǎo)閥的閥桿18也隨著彈簧19的作用力向左移動(dòng)，閥芯16、17隨之向左移動(dòng)，如圖6中所示。當(dāng)閥芯 16、17的移動(dòng)過(guò)程中，端口 C20與端口 F23、端口 D21與端口 G23逐漸相互連通。高壓控制液通過(guò)端口 F23、端口 C20進(jìn)入到主閥左端空間37內(nèi)，推動(dòng)閥體45向主閥閥體25右端移動(dòng)，閥桿45的移動(dòng)帶動(dòng)四個(gè)閥芯a26、b42、c43、d44向右移動(dòng)，并將主閥閥體25右端空間 41內(nèi)的高壓控制液通過(guò)先導(dǎo)閥端口 D21、端口 GM排出。在此過(guò)程中，主閥60上的端口 A27 與端口 P29、端口 B^與端口 030逐漸連通，高壓甲胺液通過(guò)端口 P29、端口 A27進(jìn)入到B缸 2的右端空間8內(nèi)，推動(dòng)活塞桿9向左移動(dòng)。
先導(dǎo)閥閥芯16最終移動(dòng)至端口 C20、E22之間時(shí)，閥芯17移動(dòng)至端口 F23、D21之間，使端口 C20與端口 F23完全相連通。當(dāng)主閥閥芯的移動(dòng)直至端口 A27、P^位于閥芯a26、b42之間，端口 B^、030位于閥芯b42、c43之間時(shí)，此時(shí)端口 A27與端口 P29、端口 B^與端口 030完全連通。此時(shí)彈簧已經(jīng)復(fù)位，對(duì)活塞桿不具有作用力。而進(jìn)入到空間8內(nèi)的高壓甲胺液則繼續(xù)推動(dòng)活塞桿9相左移動(dòng)，將A缸空間5內(nèi)已經(jīng)變成低壓的甲胺液通過(guò)主閥端口 B28、端口 030壓出。同時(shí)，撥盤12在活塞桿9的帶動(dòng)下繼續(xù)左移，并在與滑框13左端觸頭14接觸后繼續(xù)向右，直至彈簧19的回復(fù)力大于活塞桿9的壓力，如圖7中所示，整個(gè)換向系統(tǒng)開始換向，撥盤12向右移動(dòng)，其過(guò)程與上述過(guò)程相反。
本實(shí)施例中的活塞式交換器中具有5對(duì)活塞缸，在工作時(shí)，各對(duì)活塞缸的運(yùn)動(dòng)方向均是相同的，而且本實(shí)施例中的活塞缸一般至同時(shí)運(yùn)行4對(duì)，另外一對(duì)作為備用活塞缸。 實(shí)際上交換器內(nèi)的活塞缸具有多少對(duì)是可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)的，其結(jié)構(gòu)都是相同的，只是活塞缸的對(duì)數(shù)不同而已。
權(quán)利要求
1.尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，包括有汽提塔，汽提塔出液端依次串聯(lián)有低壓分解塔、低壓甲胺冷凝器、低壓甲胺冷凝器液位槽，其特征在于還設(shè)有能量回收系統(tǒng)，能量回收系統(tǒng)包括有活塞功交換器，活塞功交換器具有四個(gè)端口，分別為高壓液入口、高壓液出口、液壓油出口、液壓油入口，液壓馬達(dá)的兩個(gè)端口分別與液壓油出口、液壓油箱的一個(gè)端口相連接，液壓油箱的另一個(gè)端口與液壓油入口相連接；液壓馬達(dá)還依次串聯(lián)有液力偶合器、高壓甲氨泵、離合器、變頻電機(jī)；其中活塞功交換器并聯(lián)在汽提塔和低壓分解塔之間，高壓甲胺泵分別與低壓甲胺冷凝器液位槽、甲胺液去高壓洗滌器相連接，整個(gè)系統(tǒng)由PLC控制。
2.如權(quán)利要求1中所述的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述活塞式交換器包括有至少一對(duì)活塞缸，各對(duì)活塞缸并排設(shè)置在機(jī)架上；每對(duì)活塞缸具有兩個(gè)封閉的工作缸體A缸、B 缸，A缸、B缸內(nèi)分別設(shè)有活塞，活塞將A缸、B缸內(nèi)分別分成左右兩個(gè)密閉空間；A缸、B缸之間設(shè)有的活塞桿分別與兩個(gè)缸體內(nèi)的活塞相連接，且分別在A缸和B缸連接活塞桿的一端設(shè)有吸入閥和排出閥；每對(duì)活塞缸還均與一組換向系統(tǒng)相連接，所述換向系統(tǒng)由主閥、先導(dǎo)閥、撥盤、滑框構(gòu)成，主閥和先導(dǎo)閥均為液壓閥；撥盤設(shè)在活塞桿上，且撥盤位于滑框上端的兩個(gè)觸頭之間；所述滑框設(shè)在先導(dǎo)閥外，先導(dǎo)閥包括有閥體、左右兩個(gè)閥芯、閥桿，閥體兩端密閉，閥桿將兩個(gè)閥芯連接在一起，且閥桿兩端延伸至閥體外；閥桿兩端分別與滑框的兩側(cè)壁連接在一起，同時(shí)在閥桿兩端分別外套設(shè)有彈簧，彈簧的兩端分別與相應(yīng)的滑框側(cè)壁和閥體端頭連接在一起；兩個(gè)閥芯將閥體內(nèi)部分成三個(gè)密閉空間；閥體上端設(shè)有兩個(gè)端口 C、 D，下端設(shè)有三個(gè)端口 E、F、G，端口 E、G為高壓控制液的出口，端口 F為高壓控制液的進(jìn)口 ； 當(dāng)左閥芯位于端口 C、E之間時(shí)，右閥芯處于端口 D、F之間，端口 C、F相連通，端口 D、G相連通；當(dāng)左閥芯位于端口 C、F之間時(shí)，右閥芯處于端口 D、G之間，端口 C、E相連通，端口 D、F 相連通；主閥包括有閥體、四片閥芯，閥桿將四片閥芯a、b、c、d從左至右依次連接在一起，該四片閥芯將閥體內(nèi)部分成五個(gè)密閉空間；閥體上端設(shè)有兩個(gè)端口 A、B，下端設(shè)有兩個(gè)端口 P、 0，端口 P為高壓液進(jìn)口，端口 0為低壓液出口 ；在閥芯a與閥芯b之間的閥桿部分上從其上端面開設(shè)有一個(gè)向閥桿內(nèi)部延伸的孔，在閥芯c與閥芯d之間的閥桿部分上從其下端面開設(shè)有一個(gè)相閥桿內(nèi)部延伸的孔，該兩個(gè)孔分別與閥桿內(nèi)部設(shè)有的孔相連通，使三個(gè)孔相互貫通；當(dāng)端口 A位于閥芯a、b之間時(shí)，端口 B、P位于閥芯b、c之間，端口 0位于閥芯c、d之間，端口 A與端口 0通過(guò)閥桿上的三個(gè)貫通孔相連通，端口 B、P相連通；當(dāng)端口 A、P位于閥芯a、b之間時(shí)，端口 B、0位于閥芯b、c之間，端口 A、P相連通，端口 B、0相連通；先導(dǎo)閥的端口 C通過(guò)管路與主閥的左端空間相連通，端口 D通過(guò)管路與主閥的右端空間相連通，主閥的端口 A和B缸的右端空間通過(guò)管路相連通，端口 B通過(guò)管路和A缸的左端空間通過(guò)管路相連通。
3.如權(quán)利要求2中所述的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述吸入閥位于A缸和B缸的上端面，排出閥位于A缸和B缸的下端面。
4.如權(quán)利要求2或3中所述的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述交換器具有5對(duì)活塞缸，每對(duì)活塞缸均連接有一組換向系統(tǒng)。
5.如權(quán)利要求4中所述的尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述液壓閥為滑閥。
全文摘要
尿素生產(chǎn)系統(tǒng)，包括有汽提塔，汽提塔依次串聯(lián)有低壓分解塔、低壓甲胺冷凝器、低壓甲胺冷凝器液位槽，其特征在于還設(shè)有能量回收系統(tǒng)，能量回收系統(tǒng)包括有活塞功交換器，活塞功交換器具有高壓液入口、高壓液出口、液壓油出口、液壓油入口，液壓馬達(dá)的兩個(gè)端口分別與液壓油出口、液壓油箱的一個(gè)端口相連接，液壓油箱的另一個(gè)端口與液壓油入口相連接。液壓馬達(dá)還依次串聯(lián)有液力偶合器、高壓甲氨泵、離合器、變頻電機(jī)。其中活塞功交換器并聯(lián)在汽提塔和低壓分解塔之間，高壓甲胺泵分別與低壓甲胺冷凝器液位槽、甲胺液去高壓洗滌器相連接。整個(gè)系統(tǒng)由PLC控制，能將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高壓能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，減少了電能的使用，降低生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C07C273/04GK102516129SQ20111036448
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月17日
發(fā)明者季裕成 申請(qǐng)人:季裕成