CN105154131A - 一种自动冲砂装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动冲砂装置，包括自动除砂板、若干反冲洗水管组、反冲洗入口管、开关阀、若干喷头、超声波泥水界面仪以及自动控制系统，自动除砂板固定设置于电脱盐罐内壁底部，若干反冲洗水管组置于电脱盐罐内且位于自动除砂板上方，反冲洗水管组包含若干反冲洗水管，喷头均匀设置在反冲洗水管上；反冲洗入口管与反冲洗水管连通，开关阀设置于反冲洗入口管中；超声波泥水界面仪设置于电脱盐罐底部，用于检测电脱盐罐内沉积的泥沙厚度；并且，超声波泥水界面仪和开关阀均与自动控制系统信号连接；超声波泥水界面仪检测到电脱盐罐底部泥沙超过一阈值厚度时，自动控制系统开启开关阀，对电脱盐罐底部的泥沙进行冲洗。

Description

一种自动冲砂装置

技术领域

本发明涉及电脱盐罐领域，尤其为一种自动冲砂装置。

背景技术

原油中含有较多泥沙和机械杂质，在原油脱盐脱水的过程中会沉降到电脱盐罐的底部，逐步形成较高的堆积，严重者可以堆积到电脱盐罐的人孔。由于泥沙和机械杂质的大量堆积，占据了电脱盐罐底部含盐污水的有效空间，减少了含盐污水在电脱盐罐内的停留时间，使含盐污水中所含的原油不能有充分的时间，浮升到电脱盐罐上部油层，因而导致排出电脱盐罐外的含盐污水带有较多原油，浪费了宝贵的原油资源，同时污染了环境。

现有技术，无论是交流、交直流电脱盐设备，还是高速电脱盐设备，或者其它电脱盐技术，采用的排污泥技术都是在电脱盐罐的底部设置两根或者多根反冲洗管，反冲管上安装多个反冲洗喷嘴，定时或者不定时地启动安装在电脱盐罐外的反冲洗水泵，希望用反冲洗水将电脱盐罐底部的泥沙和机械杂质冲洗泛起，通过电脱盐罐底部的排水管排到电脱盐罐外。虽然反冲水的压力高于电脱盐罐内压力，但是由于电脱盐罐内充满了液体，反冲洗水喷出时的阻力非常大，不能将大面积的泥沙和机械杂质的沉淀冲动泛起，达到冲洗泥沙和机械杂质沉淀的目的。其次，在不启动反冲洗泵时，由于排水管离电脱盐罐底部有一定距离，沉降到电脱盐罐底部的泥沙和机械杂质，很少有可能从排水管排到电脱盐罐外，参见图1。再次，电脱盐罐内有无污泥和机械杂质积淀，或者积淀的污泥和机械杂质有多高，都无法进行检查和判断，只能凭经验或感觉启动反冲洗系统进行冲洗。当电脱盐罐底部污泥和机械杂质积淀很多，再启动反冲洗系统进行冲洗时，已经无法将大量污泥和机械杂质冲洗到电脱盐罐外。从而影响了电脱盐设备的正常运行，减少了含盐污水在电脱盐罐内的停留时间，导致排出电脱盐罐外的含盐污水带有较多原油，浪费了宝贵的原油资源，同时污染了环境。

发明内容

本发明目的在于解决上述问题，提供了一种自动冲砂装置，具体由以下技术方案实现：

一种自动冲砂装置，设置于电脱盐罐内底部，包括自动除砂板、若干反冲洗水管组、反冲洗入口管、开关阀、若干喷头、超声波泥水界面仪以及自动控制系统，所述自动除砂板固定设置于所述电脱盐罐内壁底部，所述若干反冲洗水管组置于电脱盐罐内且位于所述自动除砂板上方，所述反冲洗水管组包含若干反冲洗水管，所述喷头均匀设置在所述反冲洗水管上；所述反冲洗入口管与所述反冲洗水管连通，所述开关阀设置于反冲洗入口管中；所述超声波泥水界面仪设置于电脱盐罐底部，用于检测电脱盐罐内沉积的泥沙厚度；并且，所述超声波泥水界面仪和所述开关阀均与所述自动控制系统信号连接；所述超声波泥水界面仪检测到电脱盐罐底部泥沙超过一阈值厚度时，自动控制系统开启所述开关阀，对电脱盐罐底部的泥沙进行冲洗。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，所述自动除砂板为聚四氟乙烯簿板，该聚四氟乙烯簿板贴附于所述电脱盐罐底部内壁上。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，所述自动除砂板为聚四氟乙烯簿板，电脱盐罐的底部焊接若干个螺钉，配合使用螺母和压板将聚四氟乙烯簿板压紧在电脱盐罐的底部。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，所述开关阀为电动开关阀或者气动开关阀。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，反冲洗水管底部与自动除砂板的间距为25毫米。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，每个反冲洗水管上焊接了若干只喷头，每只喷头之间的距离为300毫米～400毫米。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，每个反冲洗组的中央，设有一个排水口，排水口内设有防涡流板。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，所述超声波泥水界面仪设置于横向距离排水口1.5米以上处。

所述的自动冲砂装置，其进一步设计在于，超声波泥水界面仪安装于水中200毫米深度，超声波泥水界面仪距离电脱盐罐壁不小于300毫米。

本发明有益效果在于：本发明由于在电脱盐罐的底部复合了自动除砂板，有利于原油中的泥沙和机械杂质沉淀到电脱盐罐底部自动除砂板上后，随含盐污水排出到电脱盐罐外，很少有泥沙和机械杂质在电脱盐罐底部自动除砂板上积淀，降低了反冲洗的频次。由于排水口10内设有防涡流板，所以，在排除含盐污水时不会有涡流产生，扰动电脱盐罐内底部的污水层。即使有泥沙和机械杂质等悬浮物积淀在电脱盐罐底部，超声波泥水界面仪能在线检测，当超声波泥水界面仪，检测到电脱盐罐底部泥沙层达到设定的厚度时，自动控制系统就会启动反冲洗水泵，通过开启或者关闭各个电动或者气动开关阀，经过反冲洗水管，分段对电脱盐罐底部进行水冲洗。在反冲洗水的扰动下，积淀在电脱盐罐底部自动除砂板上的泥沙和机械杂质泛起，随含盐污水通过电脱盐罐底部的排水口，排出到电脱盐罐外。

本发明解决了原有电脱盐反冲洗系统不能自动排砂，无法对电脱盐罐底部的泥层厚度进行检查和判断，只能凭经验或感觉启动反冲洗进行冲洗，和泥沙层无法冲洗干净的缺陷。从根本上解决了由于泥沙和机械杂质的大量堆积，占据了电脱盐罐底部含盐污水的有效空间，减少了含盐污水在电脱盐罐内的停留时间，因而导致排出电脱盐罐外的含盐污水带有较多原油，浪费了宝贵的原油资源，污染环境等问题。

本发明能自动进行排沙，减少泥沙和机械杂质在电脱盐罐底部自动除砂板上积淀，降低反冲洗的频次。能自动对电脱盐罐底部的泥沙层厚度在线检测，自动启动反冲洗系统进行冲洗，使电脱盐设备能长周期正常运行，排出的污水含油达到标准，减少环境污染，节约石油资源。

附图说明

图1为现有高速电脱盐设备泥沙在电脱盐罐底部沉积状况示意图。

图2为本发明的实施例的结构示意图。

图3为图2所示A-A向剖面结构示意图。

图4为图2所示B-B向剖面结构示意图。

图5为图2所示M处局部结构示意图。

图6为图5所示C-C向剖面结构示意图。

图7为喷头结构示意图。

图8为图7所示D-D向剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图以及实施例对本发明进行进一步说明。

如图2所示，在电脱盐罐13内的底部表面，包括两头封头内的底部表面，复合一层自动除砂板1。自动除砂板1材料为聚四氟乙烯簿板，或者为喷涂聚四氟乙烯。聚四氟乙烯簿板或喷涂聚四氟乙烯涂层的弧长，约为1／4电脱盐罐的周长。聚四氟乙烯簿板或喷涂聚四氟乙烯涂层的厚度，根据沉淀的泥沙和机械杂质对自动除砂板表面的磨损程度，和设计使用寿命来确定。聚四氟乙烯簿板表面经处理后，可以粘贴在电脱盐罐的底部表面上。也可以如图6、图7所示，在电脱盐罐的底部焊接若干个螺钉2，用螺母3和压板4，将聚四氟乙烯簿板压紧在电脱盐罐的底部。参见图2-图4。在电脱盐罐的底部，安装若干组反冲洗水管5，每组长度2.5米～3.5米，具体设多少组反冲洗水管，根据电脱盐罐的长度确定。每个反冲洗组设四列反冲洗水管5，四列反冲洗管5均与反冲洗入口管6相连接。反冲洗入口管6外安装有电动或者气动开关阀7，每只电动或者气动开关阀7通过管道与反冲洗水泵8出水口相连，反冲洗水管5紧贴自动除砂板安装，反冲洗水管5底部与自动除砂板的间距约25毫米左右。反冲洗水管5上焊接了若干只喷头9，每只喷头之间的距离为300毫米～400毫米，喷头的几何形状参见图7、图8。每只喷头与水平线的夹角为30⁰～60⁰，反冲洗管5的管径，根据反冲洗水流量和流速计算确定。在电脱盐罐的最底部，位于每个反冲洗组的中央，设有一个排水口10，排水口10内设有防涡流板11。在电脱盐罐底部任意一端，距离排水口10约1.5米以上处，安装一套超声波泥水界面仪12。为了保证控制的可靠性，也可以在其它合适位置安装另一套超声波泥水界面仪12，具体数量可以根据电脱盐罐的长度来确定。超声波泥水界面仪12是利用声纳原理，淹没在水中的超声波换能器垂直向水中发射超声波脉冲中，由于悬浮颗粒在水中沉淀形成泥层，该脉冲被泥层表面反射并被换能器接收。超声波水中传播的速度是已知的，仪表可以检测出脉冲从泥水界面反射回来的时间。这样变送器就可以计算出传感器表面到泥水界面的距离，从而知道到泥层的厚度。当泥层的厚度达到设定的厚度时，自动控制系统就会开启反冲洗系统，通过反冲洗水管5和关闭和开启不同位置的电动或者气动开关阀7，分段对电脱盐罐底部进行冲洗，将泛起的泥沙从排水口10排到电脱盐罐外。超声波泥水界面仪12安装必须和水面保持垂直，超声波泥水界面仪与电脱盐罐底部之间应无其它固体物遮挡，否则能产生干扰信号。超声波泥水界面仪传感器应避免受到水中漂浮物的撞击，超声波泥水界面仪安装于水中200毫米左右，距离电脱盐罐壁不小于300毫米。

在原油脱盐脱水的过程中，原油中所含有的泥沙和机械杂质等悬浮颗粒物，沉淀到电脱盐罐底部的自动除砂板1上。自动除砂板1为聚四氟乙烯材料制作，由于聚四氟乙烯材料具有与任何物质都不沾的特性，并且有十分优越的自润滑性能，所以，沉淀到电脱盐罐底部自动除砂板1上的泥沙和机械杂质，能随含盐污水从电脱盐罐底部的排水口10排到电脱盐罐外，在电脱盐罐的底部不会积淀较厚的污泥层。由于排水口10内设有防涡流板11，所以，在排除含盐污水时不会有涡流产生，扰动电脱盐罐内底部的污水层。当超声波泥水界面仪12检测到电脱盐罐底部一些顽固的泥沙和机械杂质积淀达到设定的厚度时，自动控制系统就会启动反冲洗水泵8，通过开启和关闭各个电动或者气动开关阀7，经过反冲管5，分段对电脱盐罐底部进行水冲洗。在反冲洗水的扰动下，积淀在电脱盐罐底部自动除砂板1上的泥沙和机械杂质泛起，随含盐污水通过电脱盐罐底部的排水口10，排出到电脱盐罐外。

本发明由于在电脱盐罐的底部复合了自动除砂板1，有利于原油中的泥沙和机械杂质沉淀到电脱盐罐底部自动除砂板1上后，随含盐污水排出到电脱盐罐外，很少有泥沙和机械杂质在电脱盐罐底部自动除砂板1上积淀，降低了反冲洗的频次。由于排水口10内设有防涡流板11，所以，在排除含盐污水时不会有涡流产生，扰动电脱盐罐内底部的污水层。即使有泥沙和机械杂质等悬浮物积淀在电脱盐罐底部，超声波泥水界面仪12能在线检测，当超声波泥水界面仪12，检测到电脱盐罐底部泥沙层达到设定的厚度时，自动控制系统就会启动反冲洗水泵8，通过开启或者关闭各个电动或者气动开关阀7，经过反冲管5，分段对电脱盐罐底部进行水冲洗。在反冲洗水的扰动下，积淀在电脱盐罐底部自动除砂板1上的泥沙和机械杂质泛起，随含盐污水通过电脱盐罐底部的排水口10，排出到电脱盐罐外。

本发明解决了原有电脱盐反冲洗系统不能自动排砂，无法对电脱盐罐底部的泥层厚度进行检查和判断，只能凭经验或感觉启动反冲洗进行冲洗，和泥沙层无法冲洗干净的缺陷。从根本上解决了由于泥沙和机械杂质的大量堆积，占据了电脱盐罐底部含盐污水的有效空间，减少了含盐污水在电脱盐罐内的停留时间，因而导致排出电脱盐罐外的含盐污水带有较多原油，浪费了宝贵的原油资源，污染环境等问题。

本发明能自动进行排沙，减少泥沙和机械杂质在电脱盐罐底部自动除砂板1上积淀，降低反冲洗的频次。能自动对电脱盐罐底部的泥沙层厚度在线检测，自动启动反冲洗系统进行冲洗，使电脱盐设备能长周期正常运行，排出的污水含油达到标准，减少环境污染，节约石油资源。

Claims (9)

1.一种自动冲砂装置，设置于电脱盐罐内底部，其特征在于包括自动除砂板、若干反冲洗水管组、反冲洗入口管、开关阀、若干喷头、超声波泥水界面仪以及自动控制系统，所述自动除砂板固定设置于所述电脱盐罐内壁底部，所述若干反冲洗水管组置于电脱盐罐内且位于所述自动除砂板上方，所述反冲洗水管组包含若干反冲洗水管，所述喷头均匀设置在所述反冲洗水管上；所述反冲洗入口管与所述反冲洗水管连通，所述开关阀设置于反冲洗入口管中；所述超声波泥水界面仪设置于电脱盐罐底部，用于检测电脱盐罐内沉积的泥沙厚度；并且，所述超声波泥水界面仪和所述开关阀均与所述自动控制系统信号连接；所述超声波泥水界面仪检测到电脱盐罐底部泥沙超过一阈值厚度时，自动控制系统开启所述开关阀，对电脱盐罐底部的泥沙进行冲洗。

2.根据权利要求1所述的自动冲砂装置，其特征在于，所述自动除砂板为聚四氟乙烯簿板，该聚四氟乙烯簿板贴附于所述电脱盐罐底部内壁上。

3.根据权利要求1所述的自动冲砂装置，其特征在于，所述自动除砂板为聚四氟乙烯簿板，电脱盐罐的底部焊接若干个螺钉，配合使用螺母和压板将聚四氟乙烯簿板压紧在电脱盐罐的底部。

4.根据权利要求2或者3所述的自动冲砂装置，其特征在于，所述开关阀为电动开关阀或者气动开关阀。

5.根据权利要求4所述的自动冲砂装置，其特征在于，反冲洗水管底部与自动除砂板的间距为25毫米。

6.根据权利要求5所述的自动冲砂装置，其特征在于，每个反冲洗水管上焊接了若干只喷头，每只喷头之间的距离为300毫米～400毫米。

7.根据权利要求6所述的自动冲砂装置，其特征在于，每个反冲洗组的中央，设有一个排水口，排水口内设有防涡流板。

8.根据权利要求7所述的自动冲砂装置，其特征在于，所述超声波泥水界面仪设置于横向距离排水口1.5米以上处。

9.根据权利要求8所述的自动冲砂装置，其特征在于，超声波泥水界面仪安装于水中200毫米深度，超声波泥水界面仪距离电脱盐罐壁不小于300毫米。