缓冲罐的制作方法

1.本发明涉及氧化铝生产制备系统领域，特别地，涉及一种用于工业生产过程中，用来转接分流的缓冲罐。


背景技术：

2.众所周知，铝酸钠溶液具有高温(130度)、强碱(280g/l)、高固含(150g/l)、易析出、及粘稠度高等特性。在氧化铝的生产过程中，铝酸钠溶液都是通过管道进行输送，现有铝酸钠溶液运输管道内径大，流量大且不稳定，在管路内容易出现喷发。高温、高压且流量极其不稳定的溶液给连续性的作业工况带来巨大的挑战。例如，对管路中的铝酸钠中成份的分析时，如图1所示，分析仪器的采样方案为在主管路上焊接取样支管，使铝酸钠溶液进入分析仪器，需要设置调节阀来控制进入分析仪器的流量。
3.然而，在铝酸钠的连通管路中，通过调节阀的方式依然存在流经调节阀的铝酸钠溶液压力偏大、且流量不稳定的现象。与此同时，现有普通调节阀的阀体由于结构间隙小，故而极易因铝酸钠溶液的析出出现堵塞、卡死，进而造成管路堵塞、失效；由于调节阀内含有垫片、密封圈等易老化、腐蚀零件，故而容易造成泄露；由于调节阀为整体结构的封闭零件并内部结构复杂，故而一旦出现堵塞、卡死、泄露等上述问题时，无法对其单独进行维修，只能关闭整个采用装置并对调节阀进行整体更换，更换成本高且影响铝酸钠溶液的整个产线的正常运作；当调节阀出现卡死时，其内连接螺纹也因堵塞或腐蚀无法转动，故而更换调节阀时须锯断与其相连的管路并焊接新的接头，更换操作繁琐，且工程量大。
4.在氧化铝的生产过程中，铝酸钠溶液的转运直接影响到生产效率，研发出能够对铝酸钠溶液具有适应性强且技术可靠的转接设备就显得极为必要。然而现有的调节阀极易因铝酸钠溶液的析出出现堵塞、卡死，还容易出现泄露现象，且更换操作繁琐，需要锯断与其相连的管路并焊接新的接头，工程量大，直接影响氧化铝的生产作业。
5.这也构成了需要进一步改进转接设备的设计，以解决所存在的技术问题。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的是提供了一种用于工业生产管路的缓冲罐，以解决现有普通调节阀存在的易堵塞、卡死、泄露，且维护不便影响分析仪器实时检测；以及流量不稳定、固体颗粒物容易造成分析仪器内部管路堵塞的技术问题。
7.本发明采用的技术方案如下：
8.一种缓冲罐，包括：容量罐本体，容量罐本体上开设有第一开口、第二开口、第三开口，第一开口和第二开口分设在容量罐本体的周侧壁上，第三开口开设于容量罐本体的底部；还包括设置在容量罐本体上、与第三开口的内部通道流量可调节的设置的调节构件，调节构件一端可活动的固定在容量罐本体上，相对设置的另一端的外周面与第三开口的内部形状尺寸适配。
9.进一步地，第一开口和第二开口关于容量罐本体的铅锤面相对间隔布置；或者第
一开口和第二开口位于容量罐本体的同一个侧壁面上；或者第一开口和第二开口分设于容量罐本体的两个相邻的侧壁面上。
10.进一步地，第一开口为进液口，第二开口为出液口，第三开口为排液口；通过调节构件控制第三开口的过流面积，进而调整容量罐本体内部溶液的液面高度，确保第二开口的流量衡定；或者第三开口为进液口，第一开口为排液口，第二开口为出液口。
11.进一步地，容量罐本体的罐体的上开口端为第五开口，第五开口处设有用于打开或封闭罐体的盖板；流量调节构件连接于盖板上，且流量调节构件的底端用于插入或遮挡第三开口处以调节第三开口的流量大小，并罐体的上开口端还用于作为检修口使用。
12.进一步地，罐体的底板为呈锥形的锥形板；第三开口位于锥形板的中心。
13.进一步地，第四开口位于第二开口的正上方且与回流管连通，第四开口用于供罐体内的待分析溶液向外溢流后回流至回流管。
14.进一步地，流量调节构件包括用于插入或遮挡第三开口中的堵头，堵头连接有用于驱动其上下升降动作的驱动杆，驱动杆的上端与上盖螺纹连接，以在旋转驱动杆时带动堵头上下升降进而调节堵头与第三开口之间的间隙进而调节第三开口的流量大小。
15.进一步地，流量调节构件还包括用于对驱动杆进行导向的导向筒，导向筒垂直连接于盖板的上表面或下表面上，且导向筒中设有与驱动杆螺纹连接的内螺纹。
16.进一步地，容量罐本体为耐高温耐腐蚀结构体，及流量调节构件为耐高温耐腐蚀构件；或者容量罐本体内表面附着有耐高温耐腐蚀层，流量调节构件表面辅助有耐高温耐腐蚀层。
17.进一步地，第一开口与第二开口相对设置，且第一开口的进流截面面积大于第二开口的出流截面面积。
18.本发明具有以下有益效果：
19.本发明的缓冲罐中，由于容量罐本体具有对溶液的容留作用，以及对第二开口流出样品流量的调节作用，故而可对进入的溶液进行初步的沉淀过滤及缓冲、平稳流速，进而减少进入分析仪器的溶液中固体颗粒物的含量，降低分析仪器内部管路堵塞的风险，同时对溶液的缓冲作用，使进入分析仪器的溶液流速平稳、均衡，有利于分析仪器的采样分析；其次，本发明的工业分析取样用缓冲调节罐具有结构简单，便于维护，耐腐蚀，防堵塞等特点。
20.现有工业生产过程中，采用普通调节阀存在的流量不稳定、固体颗粒物容易造成泄露等现象，且更换操作繁琐，需要锯断与其相连的管路并焊接新的接头，工程量大，直接影响氧化铝的生产作业的问题，本发明突破依靠垫片、密封圈等易老化、腐蚀零件，实现流量和/或压力溶液的调节所带来的堵塞、卡死的技术瓶颈，集流量或/和压力调节于一体，很好的解决因腐蚀造成的泄露或堵死问题；大开口的端部设计，可实现对罐体进行维护，清理析出物，大大降低了管路堵塞的风险，减少管路养护工作，极大的提升了维护的效率，提高了生产效率。
21.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
22.构成本技术的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
23.图1是现有采样装置的结构示意图；
24.图2是本发明优选实施例的缓冲罐的主视结构示意图。
25.图例说明
26.11、容量罐本体；111、第一开口；112、第二开口；113、第三开口；114、第四开口；115、罐体；116、盖板；12、流量调节构件；121、堵头；122、驱动杆。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明的，而不能理解为对本发明的限制。
28.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。
29.参照图2，本发明的优选实施例提供了一种用于工业生产的缓冲罐，包括：容量罐本体11，容量罐本体11上开设有第一开口111、第二开口112、第三开口113，第一开口111和第二开口112分设在容量罐本体11的周侧壁上，第三开口113沿容量罐本体11的铅垂方向开设于容量罐本体11的底部。还包括设置在容量罐本体11上、与第三开口113的内部通道流量可调节的设置的流量调节构件12，流量调节构件12一端可活动的固定在容量罐本体11上，相对设置的另一端的外周面与第三开口113的内部形状尺寸适配。
30.根据本发明实施例提供的用于工业生产的缓冲罐，通过流量调节构件12与第三开口113的内部形状尺寸适配的端侧面，在驱动流量调节构件12的相对于容量罐本体11活动的时候，实现第三开口113的过流面积的控制，从而实现容量罐本体11内部容量的调节；由于溶液先经容量罐本体11暂存后，再经第三开口113和/或第二开口112流出，很好的卸除了溶液进入容量罐本体11之前所携带的压力，同时避免了流量不稳带来的喷发现象，可提供流量恒定的溶液，有利于连续性的作业工况；由于溶液经由容量罐本体11的暂存，溶液中含有的固体颗粒物在暂存过程中在重力作用下自动沉降，特别适合高固含的溶液(例如高温、强碱、高固含的铝酸钠溶液)；由于整个缓冲罐无须采用垫片、密封圈等易老化、腐蚀零件，很好的解决因腐蚀造成的泄露或堵死、以及流量不恒定的难题。
31.在本发明的一些实施例中，第一开口111和第二开口112沿铅锤方向间隔的布置，由此，在容量罐本体11内部形成一定的落差，更好的实现对流量的精准控制。或者第一开口111和第二开口112位于容量罐本体11的同一个侧壁面上。或者第一开口111和第二开口112分设于容量罐本体11的两个相邻的侧壁面上。
32.在本发明优选的实施例中，第一开口111为进液口，第二开口112为出液口，第三开
口113为排液口，由此，高温、高压且流量极其不稳定的溶液从第一开口111进入后，先在容量罐本体11内部暂存，继而通过与第二开口112流出，多余的溶液通过第三开口113排空；通过流量调节构件12控制第三开口113的过流面积，能够很好的调整容量罐本体11内部溶液的液面高度，从而确保第二开口112的流量恒定。具体地，第一开口111与输送待分析溶液的主输送管连通，以供待分析溶液进入容量罐本体11，容量罐本体11用于容留进入的待分析溶液以使待分析溶液进行自然沉降，以及使进入的待分析溶液经缓冲后，达到平稳流速，第二开口112与分析仪器相连，以使初步过滤并流速平稳后的待分析溶液进入分析仪器进行分析。容量罐本体11的底部开设有第三开口113，第三开口113与回收待分析溶液的回流管连通，第三开口113中设有与容量罐本体11相连的流量调节构件12，流量调节构件12用于对第三开口113中排出待分析溶液的流量大小进行调节，进而实现对第二开口112中流出的待分析溶液的流量大小的间接调节。
33.在本发明另一优选的实施例中，第三开口113为进液口，第一开口111为排液口，第二开口112为出液口，以此，高温、高压且流量极其不稳定的溶液从第三开口113进入后，通过流量调节构件12与第三开口113之间对过流面积的调控，实现进入容量罐本体11内部流量的控制，从而确保第二开口112的流量恒定。具体地，第三开口113与输送待分析溶液的主输送管连通，以供待分析溶液进入容量罐本体11，且第三开口113中设有与容量罐本体11相连的流量调节构件12，流量调节构件12用于对第三开口113中流入的待分析溶液的流量大小进行调节，进而实现对第二开口112中流出的待分析溶液的流量大小的间接调节，容量罐本体11用于容留进入的待分析溶液以使待分析溶液进行自然沉降，以及使进入的待分析溶液经缓冲后，达到平稳流速。第一开口111与回收待分析溶液的回流管连通。
34.本发明的缓冲罐工作时，主输送管中的待分析溶液，以铝酸钠溶液为例，铝酸钠溶液首先由第一开口111进入容量罐本体11，在容量罐本体11对溶液的容留作用下，溶液在容量罐本体11流动的过程中，溶液中的矿渣和析出物等固体颗粒物由于重力作用往下沉降，进而减少进入第二开口112的固体颗粒物含量；同时，通过流量调节构件12对第三开口113的过流面积的调控，从而使得第二开口112流出的流量恒定。溶液缓冲、沉降、稳流后，经第二开口112流出，再进入分析仪器内进行分析处理。或者，主输送管中的待分析溶液，以铝酸钠溶液为例，铝酸钠溶液首先由第三开口113进入容量罐本体11，在容量罐本体11对溶液的容留作用下，溶液在容量罐本体11流动的过程中，溶液中的矿渣和析出物等固体颗粒物由于重力作用往下沉降，进而减少进入第二开口112的固体颗粒物含量；同时，通过流量调节构件12对第三开口113的过流面积的调控，从而使得第二开口112流出的流量恒定。溶液缓冲、沉降、稳流后，经第二开口112流出，再进入分析仪器内进行分析处理。
35.本发明的缓冲罐中，由于容量罐本体11具有对溶液的容留作用，故而可对进入的溶液进行初步的沉降过滤及流速的缓冲、平稳，进而减少进入分析仪器的溶液中固体颗粒物的含量，降低分析仪器内部管路堵塞的风险，同时还对溶液起缓冲作用，使进入分析仪器的溶液流速平稳、均衡，有利于分析仪器的采样分析。
36.可选地，如图2所示，容量罐本体11包括空心筒状的罐体115，罐体115的上开口端为第五开口，第五开口处设有用于打开或封闭罐体115的盖板116。流量调节构件12连接于盖板116上，且流量调节构件12的底端用于插入第三开口113处以调节第三开口113的流量大小，并罐体115的上开口端还用于作为检修口使用。本发明中，由于容量罐本体11包括可
拆卸式设计的罐体115和盖板116，且流量调节构件12连接于盖板116上并下端插入/遮挡第三开口113中，故而可打开盖板116对罐体115内或流量调节构件12上附着的固体颗粒物进行清理，进而大大降低管路堵塞的风险，同时减少管路养护工作；另一方面，当流量调节构件12出现问题时，由于容量罐本体11为可拆卸式结构，故而可单独对流量调节构件12进行维修，无需关闭整个管路及对分流转接罐进行整体更换，降低成本，同时不影响工作效率。
37.在本发明的一些实施例中，如图2所示，罐体115的底板为呈锥形的锥形板；第三开口113位于锥形板的中心，便于罐体115内的待分析溶液由第三开口113排出，也便于固体颗粒物顺畅由第三开口113排出，减少固体颗粒物在堵头121与第三开口113之间的滞留。堵头121的下端面为与锥形板相匹配的锥形面，堵头121与第三开口113之间通过锥面配合，便于调节两者之间的间隙，控制第三开口113的流量大小。实际使用过程中，堵头121不需要完全堵死第三开口113，处于常开状态即可，仅需要保证第三开口113的流速小于第一开口111的流速，使罐体115内溶液满足能从第二开口112流出即可，因此，堵头121和第三开口113不会因间隙小而被待分析溶液中的固体颗粒物堵死。
38.在本发明的另一些实施例中，图未示，罐体115的底板为平面，第二开口112位于底板的中部，且第二开口112处连接有用于将待分析溶液向外排出的排水管，排水管的入水端为呈锥形的锥形管，罐体115的底板为平面，便于待分析溶液中的固体颗粒物的沉淀、沉积，进而减少管路中固体颗粒物的含量，降低管路堵塞的风险，同时也便于固体颗粒物被清理出罐体115。堵头121的下端面为与锥形管的内锥面相匹配的锥形面。堵头121与第三开口113排水管之间通过锥面配合，便于调节堵头121与排水管入水端之间的间隙，控制第三开口113的流量大小。实际使用过程中，堵头121不需要完全堵死第三开口113，处于常开状态即可，仅需要保证第三开口113的流速小于第一开口111的流速，使罐体115内溶液满足能从第二开口112流出即可，因此，堵头121和第三开口113不会因间隙小而被待分析溶液中的固体颗粒物堵死。
39.在本发明的一些实施例中，罐体115的侧壁上还设有第四开口114，第四开口114位于第二开口112的上方且与回流管连通，第四开口114用于供罐体115内的待分析溶液向外溢流后回流至回流管。实际使用时，当第二开口112的流量达到上限时，多余溶液通过第二开口112上方的第四开口114流入回流管，实现取样口的流量恒定。
40.可选地，如图2所示，流量调节构件12包括用于插入/遮挡第三开口113中的堵头121，堵头121连接有用于驱动其上下升降动作的驱动杆122，驱动杆122的上端与盖板116螺纹连接，以在旋转驱动杆122时带动堵头121上下升降进而调节堵头121与第三开口113之间的间隙进而调节第三开口113的流量大小。采用本发明的流量调节构件12调节第二开口112的流量时，只需旋转驱动杆122使驱动杆122带动堵头121上下升降，进而调节堵头121与第三开口113之间的间隙以调节第三开口113的流量大小，进而实现间接调节第二开口112流量大小的目的，且该流量调节构件12结构简单，调节操作简单，容易实施，且由于调节螺纹位于盖板116上，其不与罐体115内的溶液接触，进而可完全避免调节螺纹因腐蚀或固体颗粒物卡死，同时，维修或更换流量调节构件12时，无需锯断与容量罐本体11连接的管路。
41.可选地，如图2所示，流量调节构件12还包括用于对驱动杆122进行导向的导向筒，导向筒垂直连接于盖板116的上表面或下表面上，且导向筒中设有与驱动杆122螺纹连接的内螺纹。
42.可选地，容量罐本体11为耐高温耐腐蚀结构体，及流量调节构件12为耐高温耐腐蚀构件；或者容量罐本体11内表面附着有耐高温耐腐蚀层，流量调节构件12表面辅助有耐高温耐腐蚀层。具体地，容量罐本体11及流量调节构件12均由不锈钢材料制备形成，不锈钢可耐受待分析溶液的高温和腐蚀性，且本发明的缓冲罐不含有橡胶等易腐蚀和老化零件，从而解决因腐蚀造成的泄露或堵死问题。
43.优选地，第一开口111与第二开口112相对设置，尽量减少第二开口112流出的溶液受第一开口111的影响，使由第二开口112流出的溶液流速平稳、均衡，且第一开口111的进流截面面积大于第二开口112的出流截面面积，使第二开口112在整个工作过程中充满待分析溶液，以进一步使待分析溶液流速平稳、均衡。
44.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。