一种uan溶液生产中机械密封泵的密封水循环利用装置的制造方法

一种uan溶液生产中机械密封泵的密封水循环利用装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尿素硝铵溶液生产技术领域，具体涉及一种尿素硝铵溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置。
【背景技术】
[0002]尿素硝钱溶液(Urea Ammonium Nitrate solut1n)，简称UAN溶液，国外也称为氮溶液(N solut1n)，其是由尿素、硝钱和水配制而成。UAN溶液是一种稳定、无色、常压的液态氮肥，在肥效、节能、减少环境污染以及经济效益方面均优于固态氮肥。2013年全球尿素硝铵溶液的产量超过2000万吨，我国是氮肥生产大国，其生产能力已经突破100万吨，但UAN的生产装置处于起步阶段。UAN溶液一般采用常压生产，将一定浓度的尿素溶液和硝铵溶液加入到UAN配制槽按比例进行配制而成。UAN溶液生产配制工艺需要液体硝铵泵、UAN配制泵等多种规格的机泵，这些基本设备由于工作的介质温度高，且有一定的腐蚀性，所以机泵需要选用带有机械密封的泵，并采用脱盐水作为密封水。
[0003]其中密封水的作用包括有:1、冷却:泵内工作介质具有较高的温度，此温度会通过泵的转轴或泵体金属传递给轴承，使轴承的温度升高，为了控制此温度外传，所以密封水起着冷却的作用；2、带走密封处泄漏的介质，防止运转磨损；当失去密封水时，泵内的高压给水会通过泵轴和密封件之间的间隙外泄，造成大量的生产物料的损失；3、润滑运转部件:在密封水通过密封件时，水随着轴的高速转动在轴与密封件之间形成水膜，防止在此处轴与密封件直接摩擦。所以密封水可以防止密封高温摩擦和腐蚀损坏，延长机械密封的寿命。
[0004]UAN溶液生产中使用的UAN配制泵和硝铵泵数量较多，所有机泵都要使用脱盐水作为密封水，一般的密封水设计从机械密封的下部进入，从密封上部排出至地沟。根据生产数据，多台机泵密封水总量在每小时1.5吨以上。密封水的外排，一方面是生产成本的提高，造成较大浪费，更重要的是如果机械密封出现损坏泄漏，硝铵和UAN等物料会直接进入地沟，造成环境污染。
[0005]【实用新型内容】:
[0006]本实用新型利用现有生产设备，不需新增设备，对现有UAN溶液生产工艺进行改进，对机械密封泵的密封水进行有效循环利用，将密封水回收作为中间产品使用，并解决了密封水外排的浪费状况，避免了环境污染。
[0007]一种UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，包括设有机械密封的机械密封泵，所述机械密封的进水端通过进水管与加压泵的出水端连接，所述加压泵的进水端与储槽连接；机械密封的出水端通过出水管与储槽连接；所述加压泵的出水端通过原料管与配酸槽连接。
[0008]进一步方案，所述加压泵的出水端和配酸槽的出口分别通过管道与UAN配制槽连接。
[0009]所述储槽与补充脱盐水的管道连接。
[0010]所述加压泵的出水端通过三通阀分别与进水管、原料管连接；与三通阀出口端连接的进水管、原料管上均设有阀门。
[0011]现以一台机械密封泵为例进行说明，机械密封泵通过电机进行驱动，液体硝铵或UAN溶液由机械密封泵的进口进入泵内，通过加压由其出口加压输送。机械密封防止UA溶液N或液体硝铵外漏，密封水通过加压泵经进水管送至进水端，再经机械密封的上部出水端流入出水管，返回工艺水的储槽中。加压泵将密封水由储槽送至机械密封进行使用，同时还有一部分密封水通过原料管分别进入配酸槽和UAN配制槽，在配酸槽中配制成浓度为30%稀硝酸，30%稀硝酸再进入UAN配制槽，密封水用于控制UAN产品的质量。当储槽内液位较低时，通过管道进行补充脱盐水，确保储槽内液位正常。
[0012]本实用新型中，机械密封泵的数量可以是一台也可以是多台，如果多台，可将它们的机械密封的进水端分别通过进水管与加压泵连接，而加压泵与储槽连接；多台机械密封泵的机械密封的出水端分别通过出水管和储槽连接。其他结构同一台机械密封泵。
[0013]另外，当机械密封产生泄漏时，少量UAN溶液或者硝铵液体则通过出水管进入储槽中，通过控制阀门的通断，使其进入配酸槽或UAN配制槽中，即最终进入UAN产品内，避免了泄漏的污染，实现泄漏废水的合理回收利用。
[0014]配酸槽一般是通过浓度60%稀硝酸和脱盐水按质量比为1:1进行混合，配制成为浓度30%稀硝酸，即使用机械密封的循环密封水来代替脱盐水与60%硝酸混合配制，节约了原料，并实现了密封水的循环使用，最配制完成的30%硝酸通过进入UAN配制槽中调节UAN溶液产品中水份含量，根据UAN试验分析，产品中水份的含量不足时(生产过程中，UAN产品的水份控制在为19.5%以内)，打开阀门，加入密封水来调配UAN溶液。
[0015]所以本实用新型具有以下有益效果:
[0016]1、环保减排:避免了密封水外排，当机械密封泄漏时，由于外排密封水含有一定的氨氮废水，如直接排入地沟会对环境污染较大。本实用新型装置将其合理利用作为配酸槽的脱盐水使用配制30%稀硝酸溶液，从而变为产品，消除了污染。
[0017]2、安全可靠，循环回收利用:密封水不含油污及其它杂质等有害成分，可以直接进入UAN溶液产品，生产出合格产品。即使机械密封泵密封出现泄漏，泄漏的UAN溶液或者硝铵液体则可进入配酸槽或UAN配制槽中，即最终进入UAN产品内，避免了泄漏的污染，实现泄漏废水的合理回收利用。
[0018]3、实现水量平衡:根据UAN配制工艺，实际生产每小时需要外界补充脱盐水1.5吨水，一是作为配酸槽配制30%浓度稀硝酸，另外是UAN配制槽的产品中的水份调节。而多台机械密封泵的密封水累计每小时用量约1.5吨，二者用水基本实现给水平衡，可以满足生产需要。
[0019]4、降低生产成本:UAN溶液生产配制的机械密封泵较累计密封脱盐水用量约每小时1.5吨，按脱盐水生产成本8元计算， 年工作小时8000小时，年生产成本降低9.6万元左右。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型结构示意图，
[0021]图中机械密封泵，2-机械密封，3-电机，4-出水管，5-进水管，6-储槽，7-加压泵，8-配酸槽，9-UAN配制槽，10-原料管，11-三通阀，12-阀门。
【具体实施方式】
[0022]实施例一
[0023]如图1所示，以一台机械密封泵为例进行说明:机械密封泵I通过电机3进行驱动，液体硝铵或UAN溶液由机械密封泵I的进口进入泵内，通过加压由其出口加压输送。机械密封2是为了防止UA溶液N或液体硝铵外漏，密封水通过加压泵7经进水管5送至机械密封2的进水端，再经机械密封2的上部出水端流入出水管4中，返回工艺水的储槽6中。加压泵7再将储槽6中的密封水送至机械密封2进行循环使用，同时还有一部分密封水通过原料管10分别进入配酸槽8和UAN配制槽9中，密封水在配酸槽8中与60%硝酸配制成浓度为30%稀硝酸，然后30%稀硝酸再进入UAN配制槽9中，密封水用于控制UAN产品的质量。当储槽6内液位较低时，通过管道进行补充脱盐水，确保储槽6内液位正常。
[0024]进一步方案，加压泵7的出水端通过三通阀11分别与进水管5、原料管10连接；与三通阀11出口端连接的进水管5、原料管10上均设有阀门12。
[0025]储槽6中的脱盐水有三个用途:一是用于机械密封的密封水，循环使用；二是用于配酸槽中的稀释原料；三是用于调节UAN溶液产品中水份含量。
[0026]当机械密封产生泄漏时，少量UAN溶液或者硝铵液体则通过出水管进入储槽中，通过控制阀门的通断，使其进入配酸槽或UAN配制槽中，即最终进入UAN产品内，避免了泄漏的污染，实现泄漏废水的合理回收利用。
[0027]实施例二
[0028]配制UAN溶液产品100吨，硝铵泵一台运行，UAN泵一台运行，一台备用，三台机泵密封水投入使用，回水回流至储槽，累计密封水总量约为每小时1.5吨。
[0029]配制完成后，配酸槽开始配酸，30%的稀硝酸通过流量计显示，使用量为2吨，折合脱盐水用量为I吨。UAN配制完成后水份含量为18.6%，加入机泵密封水0.8吨，产品含水量调节为19.25吨(UAN正常的水量标准为:水彡20%，实际控制在19.5%以内)。这两步中累计脱盐水使用量为1.8吨，即将三台机泵所有的密封水都可回流使用，并还需补充新鲜的脱盐水0.3吨，每小时节约脱盐水生产费用1.5*8 = 12元。
[0030]实施例三
[0031]配制UAN产品100吨，硝铵泵一台运行，UAN泵一台运行，一台备用，三台机泵密封水投入使用，回水回流至工艺水储槽，累计密封水总量约为每小时1.5吨。
[0032]配制完成后，配酸槽开始配酸，30%的稀硝酸通过流量计显示，使用量为1.5吨，折合脱盐水用量为0.75吨。UAN配制完成后水份含量为18.1%，加入机泵密封水1.2吨，产品含水量调节为19.1吨(UAN正常的水量标准为:水彡20%，实际控制在19.5%以内)。这两步中累计脱盐水使用量为1.95吨，即将三台机泵所有的密封水都可回流使用，并还需补充新鲜的脱盐水0.45吨，每小时节约脱盐水生产费用1.5*8 = 12元。
[0033]实施例四
[0034]配制UAN产品100吨，硝铵泵一台运行，UAN泵一台运行，一台备用，三台机泵密封水投入使用，回水回流至工艺水储槽，累计密封水总量约为每小时1.5吨。配制完成后，配酸槽开始配酸，30%的稀硝酸通过流量计显示，使用量为1.6吨，折合脱盐水用量为0.8吨。UAN配制完成后水份含量为18.8%，加入机泵密封水0.5吨，产品含水量调节为19.2吨(UAN正常的水量标准为:水< 20%，实际控制在19.5%以内)。这两步中累计脱盐水使用量为1.3吨，即将三台机泵所有的密封水都可回流使用，还有多余0.2吨密封水可用于机械密封水循环使用。每小时节约脱盐水生产费用1.3*8 = 10.4元。
【主权项】
1.一种UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，包括设有机械密封的机械密封泵，其特征在于:所述机械密封的进水端通过进水管与加压泵的出水端连接，所述加压泵的进水端与储槽连接；机械密封的出水端通过出水管与储槽连接；所述加压泵的出水端通过原料管与配酸槽连接。
2.根据权利要求1所述的UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，其特征在于:所述加压泵的出水端和配酸槽的出口分别通过管道与UAN配制槽连接。
3.根据权利要求1所述的UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，其特征在于:所述储槽与补充脱盐水的管道连接。
4.根据权利要求1所述的UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，其特征在于:所述加压泵的出水端通过三通阀分别与进水管、原料管连接；与三通阀出口端连接的进水管、原料管上均设有阀门。
【专利摘要】本实用新型公开一种UAN溶液生产中机械密封泵的密封水的循环利用装置，包括设有机械密封的机械密封泵，所述机械密封的进水端通过进水管与加压泵的出水端连接，所述加压泵的进水端与储槽连接；机械密封的出水端通过出水管与储槽连接；所述加压泵的出水端通过原料管与配酸槽连接。储槽中的脱盐水不仅用于机械密封的密封水，还可用于配酸槽中的稀释原料和调节UAN溶液产品中水份含量；从而实现了密封水的循环利用，节约了生产成本，并减少因机械密封泄漏而产生的污染问题。
【IPC分类】F04D29-08
【公开号】CN204610359
【申请号】CN201520174736
【发明人】陈健
【申请人】华北电力大学（保定）
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年3月26日