一种大型卧式硝酸铵溶液储罐

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及一种大型卧式硝酸铵溶液储罐。

背景技术

民用爆炸物品行业是我们工业体系中的基础性产业，是煤矿、采矿、建筑、交通运输等行业的重要支撑，肩负着为国民经济建设服务的重要使命。随着国民经济建设的不断发展，对安全生产和环境保护要求不断提高，以及有限资源的持续利用，对工业炸药的生产工艺和成本等方面提出了更高的要求。为促进民用爆炸物品行业科学发展，加快淘汰落后产能步伐，实现安全发展、清洁发展、节约发展，工业和信息化部印发了《工业和信息化部关于民用爆炸物品行业技术进步的指导意见》(工信部安[2010]227号)，就民爆行业技术发展方向、技术发展目标以及限制和淘汰技术提出指导意见，其中技术发展方向中明确提出“采用液体硝酸铵代替固体硝酸铵制备工业炸药”。为符合国家民爆行业产业政策发展方向精神，近年来，越来越多的民爆企业开始尝试使用液态硝酸铵为原料制备工业炸药。

硝酸铵溶液作为生产原料而大量使用，已成为主流的生产模式。如何安全储存硝酸铵溶液成为安全生产的重要内容。储罐是用来储存液体或气体等工业生产原料的一种容器，是重要的基础设施。

现在的储罐大多为立式硝酸铵溶液储罐，不同于小型立式溶液储罐，对于大型立式硝酸铵溶液储罐，需要考虑风载、液压等因素，危险因素比较大，安装要求高。同时，硝酸铵溶液易结晶，因而储罐内需配备加热装置以防止硝酸铵晶体析出。由于立式容器结构特点，为保证液体受热均匀，需在容器高度方向布置多层加热盘管，因而增加设备成本及泄露风险。硝酸铵溶液需保持在一定的温度范围内，故设备需配置雨淋装置，当储罐温度失控后起到降温效果。在立式容器中，雨淋装置安装于立式容器加热管上部。由于容器结构特征，立式容器存在雨淋接触面积小，降温效果差、溶液浓度不均匀的缺点。立式储罐雨淋装置安装于设备内部，减少了溶液有效容积，并增加了安全风险。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种大型卧式硝酸铵溶液储罐，以提高储罐的节能、安全与稳定性能。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种大型卧式硝酸铵溶液储罐，包括罐体，以及设置在罐体上的进料口、出料口、加热机构和雨淋机构，所述罐体内还设置有回流循环机构，所述回流循环机构由沿罐体高度方向布置的若干组回流循环组件组成，每组回流循环组件由两根在罐体轴向对角安装的回流循环管组成，所述回流循环管一端伸出所述罐体，并与外置的回流管路连接，所述回流管路还连接所述进料口，并用于将从出料口排出的部分物料经回流循环管循环至罐体内，同一组回流循环组件中的两回流循环管的出口不在同一直线上。

进一步的，所述的回流循环管的出口加工成弯曲结构。

进一步的，所述的回流循环管的出口呈45°弯曲。

进一步的，同一组回流循环组件的两回流循环管在沿罐体高度方向等高。

进一步的，所述的回流循环组件设有两组。

进一步的，所述的加热机构由若干层安装在罐体内的蒸汽加热管组成，每层蒸汽加热管的两端分别连接外部的蒸汽供给系统。

更进一步的，所述的蒸汽加热管设有三层。

进一步的，所述的雨淋机构包括若干置于罐体内的雨淋喷头，以及位于罐体外并与所述雨淋喷头连接的冷却水管道。

进一步的，所述的进料口处连接有插入罐体下部区域的进料管。

进一步的，所述的罐体顶部还设有液位计口和温度计口，并在液位计口处安装有伸入罐体内部的液位计，在温度计口处安装有测量罐体内部温度的温度计。同时，整个储罐还包括有控制系统(可选用PLC系统)，可以实现对加热机构、雨淋机构和回流循环机构等采用温度和/或液位联锁控制，具体为(1)对加热机构采用温度、液位联锁控制，当温度过高时，系统将报警并且自动调节阀门开度，使溶液温度维持在恒定范围内；当液位过低时，防止蒸汽加热管裸露而不断升温的危害，加热系统将自动报警并闭合阀门；(2)对雨淋机构采用系统温度联锁控制，当系统温度过高，系统将报警并自动打开雨淋机构，除非人工断水或断电，否则雨淋不能关闭。(3)对每层回流循环组件分别采用液位联锁控制，当液位低于回流循环管时，系统将自动闭合对应位置的回流循环管路的阀门，调节系统流量。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

(1)节能：卧式容器高度低于立式容器，入口输料泵输送扬程要求低，泵功率小，能耗低，成本更优；加热盘管层数少，回流搅拌增加传热系数，传热效率高，能耗低。

(2)安全性高：通过布置液位计与温度计，并配合控制系统(如PLC系统)以及设置在对应管道上的阀门，可以实现系统的温度/液位双重联锁控制，有效地降低系统温度过高、泄露而引发危害的可能性。

(3)稳定性好：回流循环机构可以促使流体稳定流动，起到搅拌混合作用，保证流体浓度、温度均匀，同时增加传热效率，同时，也省去了传统搅拌设备的设置。

附图说明

图1为本发明的主体结构示意图；

图2为本发明的横截面示意图；

图中标记说明：

1-蒸汽加热管，2-回流循环管，3-出料口，4-支座，5-固定支撑件，6-进料口，7-安全阀口，8-液位计口，9-雨淋机构，10-温度计口，11-罐体。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施方式或实施例中，如无特别说明的功能部件或结构，则表明其均为本领域为实现对应功能的常规部件或结构。

本发明提出了一种大型卧式硝酸铵溶液储罐，其结构参见图1和图2所示，包括罐体11，以及设置在罐体11上的进料口6、出料口3、加热机构和雨淋机构9，所述罐体11内还设置有回流循环机构，所述回流循环机构由沿罐体11高度方向布置的若干组回流循环组件组成，每组回流循环组件由两根在罐体11轴向对角安装的回流循环管2组成，所述回流循环管2一端伸出所述罐体11，并与外置的回流管路连接，所述回流管路还连接所述进料口6，并用于将从出料口3排出的部分物料经回流循环管2循环至罐体11内，同一组回流循环组件中的两回流循环管2的出口不在同一直线上。

在一种具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的回流循环管2的出口加工成弯曲结构。

在一种具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的回流循环管2的出口呈45°弯曲。

在一种具体的实施方式中，请再参见图2所示，同一组回流循环组件的两回流循环管2在沿罐体11高度方向等高。

在一种具体的实施方式中，所述的回流循环组件设有两组。

在一种具体的实施方式中，请再参见图2所示，所述的加热机构由若干层安装在罐体11内的蒸汽加热管1组成，每层蒸汽加热管1的两端分别连接外部的蒸汽供给系统。更进一步的，所述的蒸汽加热管1设有三层。

在一种具体的实施方式中，请再参见图1所示，所述的雨淋机构9包括若干置于罐体11内的雨淋喷头，以及位于罐体11外并与所述雨淋喷头连接的冷却水管道。

在一种具体的实施方式中，请再参见图1所示，所述的进料口6处连接有插入罐体11下部区域的进料管。

在一种具体的实施方式中，请再参见图1所示，所述的罐体11顶部还设有液位计口8和温度计口10，并在液位计口8处安装有伸入罐体11内部的液位计，在温度计口10处安装有测量罐体11内部温度的温度计。同时，整个储罐还包括有控制系统(可选用PLC系统)，可以实现对加热机构、雨淋机构9和回流循环机构等采用温度和/或液位联锁控制，具体为(1)对加热机构采用温度、液位联锁控制，当温度过高时，系统将报警并且自动调节阀门开度，使溶液温度维持在恒定范围内；当液位过低时，防止蒸汽加热管1裸露而不断升温的危害，加热系统将自动报警并闭合阀门；(2)对雨淋机构9采用系统温度联锁控制，当系统温度过高，系统将报警并自动打开雨淋机构9，除非人工断水或断电，否则雨淋不能关闭。(3)对每层回流循环组件分别采用液位联锁控制，当液位低于回流循环管2时，系统将自动闭合对应位置的回流循环管2路的阀门，调节系统流量。

以上实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例对上述实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

本实施例提出了一种大型卧式硝酸铵溶液储罐，其结构参见图1和图2所示，包括通过支座4支撑设置的罐体11，以及设置在罐体11上的进料口6、出料口3、加热机构和雨淋机构9，所述罐体11内还设置有回流循环机构，所述回流循环机构由沿罐体11高度方向布置的两组回流循环组件组成，每组回流循环组件由两根在罐体11轴向对角安装的回流循环管2组成，所述回流循环管2一端伸出所述罐体11，并与外置的回流管路连接，所述回流管路还连接所述进料口6，并用于将从出料口3排出的部分物料经回流循环管2循环至罐体11内，同一组回流循环组件中的两回流循环管2的出口不在同一直线上。

请再参见图2所示，所述的回流循环管2的出口加工成弯曲结构，优选呈45°弯曲。

请再参见图2所示，同一组回流循环组件的两回流循环管2在沿罐体11高度方向等高。

请再参见图2所示，所述的加热机构由三层从上到下安装在罐体11内的蒸汽加热管1组成，每层蒸汽加热管1的两端分别连接外部的蒸汽供给系统，蒸汽加热管1通过固定支撑件5在罐体11内固定安装。

请再参见图1所示，所述的雨淋机构9包括若干置于罐体11内的雨淋喷头，以及位于罐体11外并与所述雨淋喷头连接的冷却水管道。

请再参见图1所示，所述的进料口6处连接有插入罐体11下部区域的进料管，以减少进料对罐体内的冲击。

请再参见图1所示，所述的罐体11顶部还设有液位计口8、温度计口10和安全阀口7，并在液位计口8处安装有伸入罐体11内部的液位计，在温度计口10处安装有测量罐体11内部温度的温度计。同时，整个储罐还包括有控制系统(可选用PLC系统)，可以实现对加热机构、雨淋机构9和回流循环机构等采用温度和/或液位联锁控制，具体为：

(1)对加热机构采用温度、液位联锁控制，当温度过高时，系统将报警并且自动调节阀门开度，使溶液温度维持在恒定范围内；当液位过低时，防止蒸汽加热管1裸露而不断升温的危害，加热系统将自动报警并闭合阀门；(2)对雨淋机构9采用系统温度联锁控制，当系统温度过高，系统将报警并自动打开雨淋机构9，除非人工断水或断电，否则雨淋不能关闭。(3)对每层回流循环组件分别采用液位联锁控制，当液位低于回流循环管2时，系统将自动闭合对应位置的回流循环管2路的阀门，调节系统流量。

工作时，储罐接入后续工艺系统中，并对工艺系统中的反应罐提供稳定的硝酸铵溶液。此时，加热机构、回流循环机构同步工作，具体为加热机构中的蒸汽加热管1通过外部通入的高温蒸汽对罐体11内的硝酸铵溶液进行加热，同时，配合温度、液位等设置，保证硝酸铵溶液在适宜温度范围内，且避免加热机构过度升温；而回流循环机构中的回流循环管2则通过回流管路(设置有回流泵等)将部分从出料口3排出的硝酸铵溶液再循环至回流循环管2内，并排入罐体11内，由于两回流循环管2的出口呈45°弯曲，并不在同一直线时，这样，在回流时，罐体11内会产生涡流状态，从而可以对罐体11内的硝酸铵溶液起到很好的搅拌作用，使得内部溶液的浓度、温度均匀。在工作过程中，当然也同时伴随着液位联锁控制。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。