CN105183019A - 一种气液两相流自调节液位控制系统 - Google Patents

一种气液两相流自调节液位控制系统 Download PDF

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吴卫明
王波
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Abstract

本发明公开了一种气液两相流自调节液位控制系统，包括被控容器、调节器、信号管、阀门及连接管道，调节器的输入口通过连接管与被控容器相连通；调节器的气室连接有信号管，信号管的另一端直接与被控容器连接；直接与被控容器连接的信号管一段分为两路或多路；调节器由气室和不锈钢的阀芯构成，阀芯中具有一用于控制液体通过量的喉部。本发明采用独特的气相信号和液相信号采集信号管可直接与需液位调节设备本体连接，减少了老式自动疏水调节器还需加装的信号管。调节器独特喉部结构设计解决了现有产品液位控制精确度不高，信号采集不准确的问题；同时降低了调节用气量，减弱了后部管线的气蚀及振动，提高了主设备的效益和安全性。

Description

一种气液两相流自调节液位控制系统
技术领域
本发明涉及一种液位控制技术领域，具体涉及一种通过调节出水口流量来控制和调节容器液位的自调节液位控制系统。
背景技术
在电力系统、石化企业、钢铁冶金等工矿企业中，有大量的扩容及换热等容器设备需要通过调节出水口流量来控制和调节容器液位。目前所用的产品大多为机械浮球式水位控制器、电动式和气动式水位控制器，这些产品不仅成本高，控制复杂，而且执行机构动作频繁，普遍存在易卡涩、易磨损、易气蚀、易泄漏等问题，导致故障率高，维护费用大，对设备的安全经济运行造成重大影响。可见，性能优异、可靠性强的自调节液位控制系统是企业提高经济性、安全性及减少劳动强度迫切需要的技术产品。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单、设计合理、可靠性高、使用寿命长、控制精度高的气液两相流自调节液位控制系统。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：所述气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：包括被控容器、调节器、信号管、阀门及连接管道，调节器的输入口通过连接管与被控容器相连通；调节器的气室连接有信号管，信号管的另一端直接与被控容器连接；直接与被控容器连接的信号管一段分为两路或多路；调节器由气室和不锈钢的阀芯构成，阀芯中具有一用于控制液体通过量的喉部。
优选地，在调节器两端并连安装有一个防泄露的旁路阀。
优选地，在调节器输入口端和串联一个可人工调节的入口阀。
优选地，在调节器输出口端串联一个可以防止回流的隔离阀。
优选地，所述阀芯为左右对称的渐扩结构，最大展开口固定在调节器内的输出端口上，喉部位于左右渐扩结构之间。
优选地，调节器与被控容器连接的信号管中设有气阀。
优选地，直接与被控容器连接的信号管的其中一段设有气阀。
控制原理为：在一定压力下，气液比容差别较大，当被控容器中液位处于平衡状态时，疏水由调节器输入口端进入调节器阀腔，信号管根据液位高低采集气相信号或液相信号直接进入调节器阀腔，与疏水混合后流经特定设计的调节器喉部。当被控容器中液位上升时，信号管内气相信号减少，信号管变成排液管，流经调节器的液体流量增加，被控容器中液位迅速下降恢复正常液位。相反，当被控容器中液位下降时，信号管内气相信号增加，进入调节器的气量增加，减少调节器的喉部有效通流面积,流经调节器的疏水流量减少，被控容器中液位上升恢复正常。如此反复进行，液位始终处于相对稳定状态，达到自动调节目的。
本发明基于"气液两相流"的原理，独特的气相信号和液相信号采集信号管可直接与需液位调节设备本体连接，减少了老式自动疏水调节器还需加装的信号管。调节器独特喉部结构设计解决了现有产品液位控制精确度不高，信号采集不准确的问题；同时降低了调节用气量，减弱了后部管线的气蚀及振动，提高了主设备的效益和安全性。
附图说明
图1是本发明连接结构示意图；
图2是调节器结构剖视图。
图中，1为被控容器，2为信号管，31为气阀，32为气阀，4为调节器，5为隔离阀，6为旁路阀，7为入口阀，8为连接管，9为气室，10为阀芯，11为喉部。
具体实施方式
本实施例中，参照图1和图2，所述气液两相流自调节液位控制系统，包括被控容器1、调节器4、信号管2、阀门及连接管道，调节器4的输入口通过连接管8与被控容器1相连通；调节器4的气室连接有信号管2，信号管2的另一端直接与被控容器1连接；直接与被控容器1连接的信号管2一段分为两路或多路；调节器4由气室9和不锈钢的阀芯10构成，阀芯10中具有一用于控制液体通过量的喉部11。
在调节器4两端并连安装有一个防泄露的旁路阀6。
在调节器4输入口端和串联一个可人工调节的入口阀7。
在调节器4输出口端串联一个可以防止回流的隔离阀5。
所述阀芯10为左右对称的渐扩结构，最大展开口固定在调节器4内的输出端口上，喉部11位于左右渐扩结构之间。
调节器4与被控容器1连接的信号管2中设有气阀31。
直接与被控容器1连接的信号管2的其中一段设有气阀32。
控制原理为，在一定压力下，气液比容差别较大，当被控容器1中液位处于平衡状态时，疏水由调节器4输入口端进入调节器阀腔，信号管2根据液位高低采集气相信号或液相信号直接进入调节器阀腔，与疏水混合后流经特定设计的调节器4的喉部11。当被控容器1中液位上升时，信号管2内气相信号减少，信号管2变成排液管，流经调节器的液体流量增加，被控容器1中液位迅速下降恢复正常液位。相反，当被控容器1中液位下降时，信号管2内气相信号增加，进入调节器4的气量增加，减少调节器4的喉部11有效通流面积,流经调节器4的疏水流量减少，被控容器1中液位上升恢复正常。如此反复液位始终处于相对稳定状态，达到自动调节目的。
以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (8)

1.一种气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：包括被控容器、调节器、信号管、阀门及连接管道，调节器的输入口通过连接管与被控容器相连通；调节器的气室连接有信号管，信号管的另一端直接与被控容器连接；直接与被控容器连接的信号管一段分为两路或多路；调节器由气室和不锈钢的阀芯构成，阀芯中具有一用于控制液体通过量的喉部。
2.根据权利要求1所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：在调节器两端并连安装有一个防泄露的旁路阀。
3.根据权利要求2所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：在调节器输入口端和串联一个可人工调节的入口阀。
4.根据权利要求3所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：在调节器输出口端串联一个可以防止回流的隔离阀。
5.根据权利要求4所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：阀芯为左右对称的渐扩结构，最大展开口固定在调节器内的输出端口上，喉部位于左右渐扩结构之间。
6.根据权利要求5所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：调节器与被控容器连接的信号管中设有气阀。
7.根据权利要求6所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：直接与被控容器连接的信号管的其中一段设有气阀。
8.根据权利要求7所述的气液两相流自调节液位控制系统，其特征在于：该控制系统的控制原理为，当被控容器中液位处于平衡状态时，疏水由调节器输入口端进入调节器阀腔，信号管根据液位高低采集气相信号或液相信号直接进入调节器阀腔，与疏水混合后流经特定设计的调节器喉部；当被控容器中液位上升时，信号管内气相信号减少，信号管变成排液管，流经调节器的液体流量增加，被控容器中液位迅速下降恢复正常液位；相反，当被控容器中液位下降时，信号管内气相信号增加，进入调节器的气量增加，减少调节器的喉部有效通流面积,流经调节器的疏水流量减少，被控容器中液位上升恢复正常；如此反复进行，液位始终处于相对稳定状态，达到自动调节目的。
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