液体卸载系统及其控制方法.pdf

本发明公开一种液体卸载系统，包括：运送槽车，用于运送液体，该运送槽车包括设置于顶部的进气口以及设置于底部的出液口；储液罐，用于存储液体，该储液罐包括进液口；空气压缩装置，用于提供压缩空气，该空气压缩装置包括出气口；第一三通阀，包括第一进口、第一出口以及第二出口，所述第一进口与所述空气压缩机的出气口通过管道连接，所述第一出口与所述进气口通过管道连接；第二三通阀，包括第二进口、第三出口以及第四出口，所述第二进口与所述出液口通过管道连接，所述第三出口与所述第二出口通过管道连接，所述第四出口与所述进液口通过管道连接。本发明还提供一种上述卸载系统的控制方法。

权利要求书
1.  一种液体卸载系统，其特征在于，包括
运送槽车，用于运送液体，该运送槽车包括设置于顶部的进气口以及设置于底部的出液口；
储液罐，用于存储液体，该储液罐包括进液口；
空气压缩装置，用于提供压缩空气，该空气压缩装置包括出气口；
第一三通阀，包括第一进口、第一出口以及第二出口，所述第一进口与所述空气压缩机的出气口通过管道连接，所述第一出口与所述进气口通过管道连接；
第二三通阀，包括第二进口、第三出口以及第四出口，所述第二进口与所述出液口通过管道连接，所述第三出口与所述第二出口通过管道连接，所述第四出口与所述进液口通过管道连接。

2.  如权利要求1所述的液体卸载系统，其特征在于，所述空气压缩装置包括一螺杆型压缩机、电动机以及连接于所述螺杆型压缩机和所述电动机之间的传动带。

3.  如权利要求2所述的液体卸载系统，其特征在于，所述螺杆型压缩机为单螺杆型压缩机。

4.  如权利要求3所述的液体卸载系统，其特征在于，所述单螺杆型压缩机的螺杆转子的直径为25-35mm,大径与直径的比值为2.0-4.0,长径比为2.0-10.0，齿数为4-6，扭转角度为200°-300°。

5.  如权利要求2所述的液体卸载系统，其特征在于，所述电动机为转速为2950r/min的Y200L2-2-37KW型电动机。

6.  如权利要求2所述的液体卸载系统，其特征在于，所述传动带包括3根型号为SPB-1400GB /T11544的皮带。

7.  如权利要求2所述的液体卸载系统，其特征在于，所述空气压缩装置进一步包括将所述传动带拉紧的拉紧机构，所述电动机设置于所述拉紧机构上。

8.  如权利要求1所述的液体卸载系统，其特征在于，所述第一三通管和第二三通管为三通型电磁阀Q44F。

9.  一种使用如权利要求1所述液体卸载系统的控制方法，包括：
打开所述第一出口和所述第四出口，并关闭所述第二出口和所述第三出口；以及
启动所述空气压缩装置提供所述压缩空气以完成液体卸载。

10.  一种使用如权利要求9所述液体卸载系统的控制方法，当液体卸载完成后，进一步包括：
打开所述第二出口和第三出口，并关闭第一出口和第四出口；以及
启动所述空气压缩装置提供所述压缩空气以完成剩余液体的回收。

说明书液体卸载系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种液体卸载系统及其控制方法，特别是用于强腐蚀性液体的卸载系统及其控制方法。
背景技术
目前的强腐蚀性液体，如NaOH等，一般通过卸碱装置将碱液从运送槽车卸载至储碱罐中。请参见图5，CN1978308揭示一种卸载系统，其中，运送槽车3中的碱液可以顺序通过出液口1、离心泵4以及管道5卸载于液碱储槽6中，当卸载完毕后，管道中剩余的碱液可以依次通过管道7以及离心泵4回收到运送槽车3中。然而，这种卸载方式中，强腐蚀性液体与卸载系统直接接触，会对卸载系统造成腐蚀及其他安全问题。
发明内容
本发明提供一种液体卸载系统及其控制方法，可以有效解决上述问题。
一种液体卸载系统，包括：运送槽车，用于运送液体，该运送槽车包括设置于顶部的进气口以及设置于底部的出液口；储液罐，用于存储液体，该储液罐包括进液口；空气压缩装置，用于提供压缩空气，该空气压缩装置包括出气口；第一三通阀，包括第一进口、第一出口以及第二出口，所述第一进口与所述空气压缩机的出气口通过管道连接，所述第一出口与所述进气口通过管道连接；第二三通阀，包括第二进口、第三出口以及第四出口，所述第二进口与所述出液口通过管道连接，所述第三出口与所述第二出口通过管道连接，所述第四出口与所述进液口通过管道连接。
进一步的，所述空气压缩装置包括一螺杆型压缩机、电动机以及连接于所述螺杆型压缩机和所述电动机之间的传动带。
进一步的，所述螺杆型压缩机为单螺杆型压缩机。
进一步的，所述单螺杆型压缩机的螺杆转子的直径为25-35mm,大径与直径的比值为2.0-4.0,长径比为2.0-10.0，齿数为4-6，扭转角度为200°-300°。
进一步的，所述电动机为转速为2950r/min的Y200L2-2-37KW型电动机。
进一步的，所述传动带包括3根型号为SPB-1400GB /T11544的皮带。
进一步的，所述空气压缩装置进一步包括将所述传动带拉紧的拉紧机构，所述电动机设置于所述拉紧机构上。
进一步的，所述第一三通管和第二三通管为三通型电磁阀Q44F。
一种使用上述液体卸载系统的控制方法，包括：
打开所述第一出口和所述第四出口，并关闭所述第二出口和所述第三出口；以及
启动所述空气压缩装置提供所述压缩空气以完成液体卸载。
进一步的，当液体卸载完成后，上述方法还包括：
打开所述第二出口和第三出口，并关闭第一出口和第四出口；以及
启动所述空气压缩装置提供所述压缩空气以完成剩余液体的回收。
本发明提供的一种液体卸载系统及方法，是通过气压的方式将液体压出来，而不是通过泵抽取出来，避免了强腐蚀性液体与液体卸载系统的直接接触，大大减少了泄漏问题还消除了腐蚀及其造成的安全问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的液体卸载系统的主视图。
图2为本发明实施例提供的液体卸载系统的俯视图。
图3为本发明实施例提供的液体卸载系统中拉紧机构的结构示意图。
图4a为本发明实施例提供的液体卸载系统中三通阀的剖面图。
图4b为本发明实施例提供的液体卸载系统中三通阀的主视图。
图4c为本发明实施例提供的液体卸载系统中三通阀的俯视图。
图5为现有技术提供的液体卸载系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
请参照图1-2，一种液体卸载系统100，包括：运送槽车10、储液罐20、空气压缩装置30、第一三通阀40以及第二三通阀50。所述液体卸载系统100特别用于高腐蚀性液体，如酸或碱，的卸载和转移。本实施例，用于氢氧化钠的卸载和转移。
所述运送槽车10用于运送液体。该运送槽车10包括设置于顶部的进气口12以及设置于底部的出液口11。
所述储液罐20用于存储从所述运送槽车10上转移过来的液体。所述储液罐20包括进液口21。所述储液罐20的体积不限。
所述空气压缩装置30，用于向所述运送槽车10提供压缩空气。所述空气压缩装置30包括一螺杆型压缩机31、电动机33以及连接于所述螺杆型压缩机31和所述电动机33之间的传动带32。
所述螺杆型压缩机31可以为双螺杆型压缩机和单螺杆型压缩机。所述螺杆型压缩机31包括出气口。本实施例中采用单螺杆型压缩机。单螺杆型压缩机属于容积式压缩机，通过压缩经过其内部的流体或者气体的体积，使其中的流动介质的压力提高。单螺杆型压缩机一般由一根有数条螺旋凹槽的螺杆转子和其他的一些构件构成的工作腔，螺杆转子旋转从而带动星轮在封闭的机壳内作往复的吸气，压缩，排气回转运动。本发明实施例中，将单螺杆型压缩机中的星轮去掉，以节约成本和节省不必要的浪费，且里面的螺杆转子每转动一周可以生成多个压缩循环的过程。另外，单螺杆型压缩机还具有的排量更大，且体积小，更加便捷等优点。
所述单螺杆型压缩机的螺杆转子的直径为25-35mm。另外，考虑到螺杆转子的密封性和抗弯刚度，本实施例中，螺杆转子的直径为30mm。
一般而言，螺杆转子的转子大径越大，它的面积利用系数也会变得越大；但如果转子大径过大的话，通常难以获得预期的效率。优选的，转子大经与直径的比值为2.0-4.0。本实施例中，螺杆转子的转子大径为90mm。
螺杆转子的长径比值为2.0-10.0，而对于大容量的压缩机，长径比选用较大一点的值。本实施例中，由于要设计的是用于卸载碱液的螺杆压缩机31，考虑到输送介质，故，其长径比为6.0。
增加螺杆转子齿数会增加压缩液体的压力，然而，当压缩液体的压力增大时，又会造成液体温度的变化大小，影响排除液体的纯度，从而影响螺杆压缩机31的效率。故，优选采用4-6齿。本实施例中，采用5齿。
所述螺杆转子的扭转角度为200°-300°。
考虑到安全性的问题，本发明实施例确定选用转速为2950（r/min）的Y200L2-2-37KW型号电动机，选用此电机可以使碱液的排放速度为3.69m/s左右，符合国家安全标准，且该电机的工作效率可以达到90.5%，满足设计所需。
本发明实施例中，所述传动带32包括3根型号为SPB-1400GB /T11544的皮带。一般而言，如果传递的功率为固定的，这样的话带速快的话需求的圆周力就会越小，因此皮带的数量可相对减少。如果皮带速度太快，皮带所产生的离心力就会明显变大，这样皮带与带轮之间相碰的压力就会变的很小，大大降低带轮的工作效率，与此同时，带速如果太快的话，皮带的转动次数就会明显上升，应力变化也就越快，会大大影响皮带的寿命。因此，优选的，选择的带速在5-35m/s范围之内，更优选的，带速在20-40m/s范围。另外，如果主动轮和从动轮之间的中心距如果太大的话，速度过快会引起皮带的颤动，从而影响工作安全和精度；但是如果太小的话，在给定速度下，应力的循环次数就会增多，从而降低皮带的寿命。优选的，中心距离为450mm到550mm。本实施例中，中心距约为500mm。
进一步的，请参照图3，所述空气压缩装30进一步包括一拉紧机构34，所述电动机33设置于所述拉紧机构34上。所述拉紧机构34用于将所述传动带32拉紧。由于传动带32不是具有弹性的，会因为伸长产生的形变发生松垮的现象，这样就会造成工作效率大大降低。为了保证所需要的拉力，需要不时地去查看并同时重新去对传动带32进行拉紧固定。所述拉紧机构34包括倾斜设置的上基板342和下基板341，所述上基板342和所述下基板341的一端通过一构件343转动连接，所述上基板342和所述下基板341的另一端通过一构件345、与所述构件345转动连接的连接杆346、螺母347、弹簧348以及螺母349连接。由于所述电动机33设置于所述上基板342上，因此，在传动带32出现松垮的时候，可以调节螺母347/349的位置并固定，就可以改变电动机33的底座位置，实现传动带32的拉紧。
之所以使用传动带32驱动形式，是因为这种设计的自由度、灵活性高。螺杆型压缩机31不是仅仅针对一种型号的运送槽车10或者只有单一的功能和使用环境，因为，一般电动机33的转速是固定的，如果使用直接驱动形式的机构的话，这样的装置可能只能对一种容积型号的运送槽车10进行卸载，而不适用于其他型号的车辆，造成极大的不便。改成使用传动带32驱动的话，如果运送槽车10的运送容积规格变化大，需要控制或者改变液体的输送速度，改变输送效率的话，只需要计算并更换合适大小的从动轮就可以达到所需要的共功能，而不用去换电动机33，进而可以从一定程度上降低使用成本。
请参照图4a-4c,所述第一三通阀40，包括第一进口42、第一出口41以及第二出口43，所述第一进口42与所述空气压缩机30的出气口通过管道连接，所述第一出口41与所述进气口12通过管道连接。
所述第二三通阀50，包括第二进口52、第三出口51以及第四出口53，所述第二进口52与所述出液口11通过管道连接，所述第三出口51与所述第二出口43通过管道连接，所述第四出口53与所述进液口21通过管道连接。
进一步的，所述第一三通管40和第二三通管50可以为三通型电磁阀Q44F。
进一步的，可以在进气口12和出液口11分别设置阀门13/14。
本发明实施例进一步提供一种使用上述液体卸载系统100的控制方法，包括：
打开所述第一出口41和所述第四出口53，并关闭所述第二出口43和所述第三出口51；以及
启动所述空气压缩装置30提供所述压缩空气以完成液体卸载。
可以理解，所述压缩空气可以先后通过所述出气口、第一进口42、第一出口41以及进气口12进入所述运送槽车10中，进一步的，所述运送槽车10中的液体会先后经过所述出液口11、第二进口52、第四出口53以及进液口21卸载于所述储液罐20。
这样设计的好处就在于是通过气压的方式将液体压出来，而不是通过泵抽取出来，避免了强腐蚀性液体与液体卸载系统100的直接接触，大大减少了泄漏问题还消除了腐蚀及其造成的安全问题。
进一步的，当液体卸载完成后，上述方法还包括：
打开所述第二出口43和所述第三出口51，并关闭第一出口41和所述第四出口53；以及
启动所述空气压缩装置30提供所述压缩空气以完成剩余液体的回收。
卸载完成后，管道中往往会残留许多的强腐蚀性的液体，在拆卸管道的时候会泄漏出来，这样就会造成污染和安全问题。故，这样回路的设计会通过空气将管道中的余液压回到运送槽车10内，这样的话既不会对碱液造成浪费，又可以保证在拆卸管道的时候不会造成泄漏污染以及安全问题。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。