CN105600190B - 一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽及使用方法。主要技术方案为：利用安装在储液槽与空气体积补偿器之间的柔性隔膜装置，柔性隔膜装置会随着储液槽内液体的体积变化而做弹性向上隆起和向下凹陷的起伏运动，并导致安装在储液槽隔膜装置上部空气体积补偿器的空气体积变化，而空气体积补偿器空气体积的变化通过气流交换管、三通旁路呼吸电磁阀与外界大气产生呼吸交流作用，平衡了储液槽内液体液位高度变化带来的压力、体积变化，达到储液槽内所储存液体密封储存的目的。本发明能长期保证液体理化性质不变化，实现随用随取，随加随补，极大节约能耗、减少工作强度和工作时间、极大减少跑冒滴漏引起的环境污染，具有巨大优势。

Description

一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法

技术领域

本发明涉及一种密封储液容器，特别是一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽及使用方法。

背景技术

有些易氧化、易受潮的液体经常与空气接触会被氧化和受潮而变质，如我日常生活中所吃的花生油、菜油等，这些食用油如果在常温下敞开与空气接触，很快就会变质，而如果密封避光保存就能保存更长时间，但传统的密封避光保存在进行加液和放出液体的过程中需将密封容器开盖，或采取打开放空阀破坏容器内密封，让外界空气进入容器内才能进行，这样又造成空气、潮气大量进入密封容器内而损害所储存液体。这些传统储存方式不具备在加液和放液工作时的动态密封功能，在加液和放液工作中无法隔离空气和潮气，不能长期、安全、可靠保证储存液体的质量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，而提供一种运用柔性隔膜的起伏运动以及充气补偿方式进行体积补偿的作用来隔离空气和潮气与所储存液体的接触，能长期、安全、可靠保持液体储存质量。

本发明采用以下技术方案实现：一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽，包括储液槽；其特征在于：还包括柔性隔膜装置、空气体积补偿系统、抽真空装置及控制模块；所述空气体积补偿系统安装在储液槽的顶部；所述柔性隔膜装置安装在储液槽与空气体积补偿器之间；抽真空装置安装在储液槽的外部；储液槽顶部四周装有法兰敞开的储液容器；所述储液槽包括有安装在储液槽侧面上部的加液口、放空阀，安装在储液槽底部的出液口，在加液口上设置有加液电磁阀，在出液口上设置有出液电磁阀，在储液槽的一端侧面还安装有电接点液位计；空气体积补偿系统、加液电磁阀、出液电磁阀、电接点液位计分别与控制模块电性连接。

进一步的，所述空气体积补偿系统包括空气体积补偿器、气流交换管、三通旁路呼吸电磁阀、三通直管补气电磁阀、高压空气瓶及高压空气瓶出口减压阀；空气体积补偿器为底部带有法兰底部敞开的金属或非金属制容器，其顶部安装有气流交换管出口、安全阀和电接点压力表，空气体积补偿器安装在储液槽顶部，其法兰底部与储液槽的法兰联接，联接方式为：以柔性隔膜四周延长部分作为密封垫，并通过紧固螺栓紧密结合；气流交换管一端连接气流交换管出口，另一端连接于三通旁路呼吸电磁阀第一端；三通旁路呼吸电磁阀第二端接三通直管补气电磁阀的一端；三通旁路呼吸电磁阀第三端朝向外界大气；三通直管补气电磁阀的另一端连接于高压空气瓶出口减压阀；高压空气瓶出口减压阀设置在高压空气瓶出口上；高压气瓶内的高压空气通过减压阀减压后供气给空气体积补偿器，减压阀为常开状态；所述安全阀、电接点压力表、三通旁路呼吸电磁阀、三通直管补气电磁阀分别与控制模块电性连接。

进一步的，抽真空装置包括真空泵和抽真空管，抽真空管的一端连接于真空泵的抽真空进口，另一端连接于储液槽的放空阀。

进一步的，所述的柔性隔膜装置安装在储液槽与空气体积补偿器之间，柔性隔膜装置会随着储液槽内液体的体积变化而做弹性向上隆起和向下凹陷的起伏运动，并导致安装在储液槽隔膜装置上部空气体积补偿器的空气体积变化，而空气体积补偿器空气体积的变化通过气流交换管、三通旁路呼吸电磁阀与外界大气产生呼吸交流作用，平衡了储液槽内液体液位高度变化带来的压力、体积变化，达到储液槽内所储存液体密封储存的目的。

本发明的另一目的还在于提供一种利用本发明装置在动态密封状态下进行加液、出液以及运用外界处理设备对储液槽本体液体循环处理的使用方法。具体技术方案如下：一种基于权利要求1所述的带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：当储液槽静态储存液体时，开启三通旁路呼吸电磁阀，关闭三通直管补气电磁阀，储液槽内静态储存的液体由于环境温度变化而热胀冷缩，导致柔性隔膜的向上隆起或向下凹陷的起伏变化，空气体积补偿器由柔性隔膜的起伏变化，其内部空气经气流交换管、旁路电磁阀与外界大气进行气体交换，补偿平衡了储液槽内压力、体积的变化；步骤S2：进行加液工作时，开启旁路呼吸电磁阀，关闭直管补气电磁阀，随着槽内液位上升，当液位上升到一定高度时液面顶着柔性隔膜装置向上隆起，使空气体积补偿器内空气被压缩，压缩的空气通过空气体积补偿器上方的气流交换管至旁路呼吸电磁阀排出空气，平衡了储液槽内液体体积和压力的改变，当加液液位上升至电接点液位计高液位预设控制值时，控制模块控制加液电磁阀关闭，加液工作结束；步骤S3：在出液时，关闭三通旁路呼吸电磁阀，开启三通直管补气电磁阀，随着槽内液位下降产生负压，柔性隔膜装置向下凹陷，通过高压气瓶对空气体积补偿器内补充空气来补偿平衡储液槽由于液位下降造成的负压，当出液液位下降至电接点液位计预设低液位控制值时，控制模块控制出液电磁阀和三通直管补气电磁阀关闭，开启三通旁路呼吸电磁，出液工作结束。

进一步的，还包括以下步骤S4：使用外接处理设备对储液槽内所存储液体进行过滤、抽真空或加热循环处理，具体步骤如下：步骤S41：在进行这些循环处理时，先连接好外接处理设备与储液槽加液、出液电磁阀的管道，然后开启三通旁路呼吸电磁阀、加液电磁阀、出液电磁阀，再开启外接处理设备，开始对储液槽内储存液体进行循环处理，在循环处理过程中，隔膜装置的上下起伏作用平衡补偿了储液槽内由于液体流动造成的压力变化；步骤S42：若储液槽最初被抽出进入外接处理设备和管道造成储液槽内液位持续下降时，控制模块控制开启三通直管补气电磁阀，关闭三通旁路呼吸电磁阀，对空气体积补偿器充入气体，压缩柔性隔膜向下凹陷，以补偿储液槽内液位持续下降造成的压力、体积变化；步骤S43：当液体液位过低，达到电接点液位计低液位设置值时，控制模块控制出液电磁阀关闭，当液位高于低液位设置值时，出液电磁阀再自动开启；步骤S44：当液体液位开始上升，关闭三通直管补气电磁阀，开启三通旁路呼吸电磁阀；步骤S45：当循环处理结束，先关闭出液电磁阀，待外接处理设备和外接管道内液体都打入储液槽后，关闭外接处理设备，关闭加液电磁阀，拆除外接管道和外接处理设备，外接循环处理工作结束。

进一步的，还包括以下步骤S5：当需要对储液槽进行抽真空工作时，用抽真空管将储液槽放空阀与真空泵抽气口连接，关闭储液槽上加液电磁阀、出液电磁阀、三通直管补气电磁阀，开启三通旁路呼吸电磁阀、开启放空阀，然后开启真空泵对储液槽内所储存液体液面上部空间进行抽真空，当抽真空至所需真空度时，关闭放空阀、关闭真空泵，卸下抽真空管，抽真空工作完成。

进一步的，还包括步骤S6：在系统工作中，如果发生空气体积补偿器中压力上升至电接点压力表高压安全设置值时，控制模块控制安全阀打开泄压，当压力下降至安全压力设置值以下时，安全阀自动关闭，从而保障带有充压柔性隔膜体积补偿系统储液槽的安全运行。

与传统密封储液容器相比，本发明能长期保证液体理化性质不变化，实现随用随取，随加随补，极大节约能耗、减少工作强度和工作时间、极大减少跑冒滴漏引起的环境污染，具有巨大优势。

附图说明

图1一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽外形图；

图2一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽液体静态储存图；

图3一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽加液工作图；

图4储液槽加液至高液位时的柔性隔膜装置向上隆起工作图；

图5一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽出液工作图；

图6储液槽出液至低液位时的柔性隔膜装置向下凹陷工作图；

图7一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽外接处理设备进行循环处理工作图；

图8一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽进行抽真空工作图；

图9控制模块控制工作原理方框图。

【标号说明】：

1-储液槽；2-加液电磁阀；3-放空阀；4-出液电磁阀；5-电接点液位计；6-紧固螺栓；7-空气体积补偿器；8-安全阀；9-电接点压力表；10-空气体积补偿器气流交换管出口；11-柔性隔膜装置；12-气流交换管；13-三通旁路呼吸电磁阀；14-三通直管补气电磁阀；15-减压阀；16-高压气瓶；17-储存液体；18-外接处理设备；19-真空泵；20-抽真空管；21-储液槽加液管；22-储液槽出液管；23-外接连管。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步解释说明。

参见图1-9，本发明提供一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽1，包括储液槽1；还包括柔性隔膜装置11、空气体积补偿系统、抽真空装置及控制模块；所述空气体积补偿系统安装在储液槽1的顶部；所述柔性隔膜装置11安装在储液槽1与空气体积补偿器之间；抽真空装置安装在储液槽1的底部；储液槽1顶部四周装有法兰敞开的储液容器；所述储液槽1包括有安装在储液槽1侧面上部的加液口、放空阀3，安装在储液槽1底部的出液口，在加液口上设置有加液电磁阀2，在出液口上设置有出液电磁阀4，在储液槽1的一端侧面还安装有电接点液位计；空气体积补偿系统、抽真空装置、加液电磁阀2、出液电磁阀4、电接点液位计5分别与控制模块电性连接。

进一步的，所述空气体积补偿系统包括空气体积补偿器、气流交换管12、三通旁路呼吸电磁阀13、三通直管补气电磁阀14、高压空气瓶及高压空气瓶出口减压阀15；空气体积补偿器为底部带有法兰底部敞开的金属或非金属制容器，其顶部安装有气流交换管出口10、安全阀8和电接点压力表9，空气体积补偿器安装在储液槽1顶部，其法兰底部与储液槽1的法兰联接，联接方式为：以柔性隔膜四周延长部分作为密封垫，并通过紧固螺栓6紧密结合；气流交换管12一端连接气流交换管出口10，另一端连接于三通旁路呼吸电磁阀13第一端；三通旁路呼吸电磁阀13第二端接三通直管补气电磁阀14的一端；三通旁路呼吸电磁阀13第三端朝向外界大气；三通直管补气电磁阀14的另一端连接于高压空气瓶出口减压阀15；高压空气瓶出口减压阀15设置在高压空气瓶出口上；高压气瓶16内的高压空气通过减压阀15减压后供气给空气体积补偿器，减压阀15为常开状态；所述安全阀8、电接点压力表9、三通旁路呼吸电磁阀13、三通直管补气电磁阀14分别与控制模块电性连接。

进一步的，抽真空装置包括真空泵和抽真空管20，抽真空管20的一端连接于真空泵19的抽真空进口，另一端连接于储液槽1的放空阀3。

进一步的，所述的柔性隔膜装置11安装在储液槽1与空气体积补偿器之间，柔性隔膜装置11会随着储液槽1内液体的体积变化而做弹性向上隆起和向下凹陷的起伏运动，并导致安装在储液槽1隔膜装置上部空气体积补偿器的空气体积变化，而空气体积补偿器空气体积的变化通过气流交换管12、三通旁路呼吸电磁阀13与外界大气产生呼吸交流作用，平衡了储液槽1内液体液位高度变化带来的压力、体积变化，达到储液槽1内所储存液体密封储存的目的。

本发明的另一目的还在于提供一种利用本发明装置在动态密封状态下进行加液、出液以及运用外界处理设备对储液槽1本体液体循环处理的使用方法。一种基于权利要求1所述的带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽1的使用方法，其包括以下步骤：步骤S1：当储液槽1静态储存液体时，开启三通旁路呼吸电磁阀13，关闭三通直管补气电磁阀14，储液槽1内静态储存的液体由于环境温度变化而热胀冷缩，导致柔性隔膜的向上隆起或向下凹陷的起伏变化，空气体积补偿器由柔性隔膜的起伏变化，其内部空气经气流交换管12、旁路电磁阀与外界大气进行气体交换，补偿平衡了储液槽1内压力、体积的变化；步骤S2：进行加液工作时，开启旁路呼吸电磁阀13，关闭直管补气电磁阀14，随着槽内液位上升，当液位上升到一定高度时液面顶着柔性隔膜装置11向上隆起，使空气体积补偿器内空气被压缩，压缩的空气通过空气体积补偿器上方的气流交换管12至旁路呼吸电磁阀13排出空气，平衡了储液槽1内液体体积和压力的改变，当加液液位上升至电接点液位计高液位预设控制值时，控制模块控制加液电磁阀2关闭，加液工作结束；步骤S3：在出液时，关闭三通旁路呼吸电磁阀13，开启三通直管补气电磁阀14，随着槽内液位下降产生负压，柔性隔膜装置11向下凹陷，通过高压气瓶16对空气体积补偿器内补充空气来补偿平衡储液槽1由于液位下降造成的负压，当出液液位下降至电接点液位计预设低液位控制值时，控制模块控制出液电磁阀4和三通直管补气电磁阀14关闭，开启三通旁路呼吸电磁，出液工作结束。

进一步的，还包括以下步骤S4：使用外接处理设备18对储液槽1内所存储液体17进行过滤、抽真空或加热循环处理，具体步骤如下：步骤S41：在进行这些循环处理时，先连接好外接处理设备18与储液槽1加液、出液电磁阀4的管道，然后开启三通旁路呼吸电磁阀13、加液电磁阀2、出液电磁阀4，再开启外接处理设备18，开始对储液槽1内储存液体进行循环处理，在循环处理过程中，隔膜装置的上下起伏作用平衡补偿了储液槽1内由于液体流动造成的压力变化；步骤S42：若储液槽1最初被抽出进入外接处理设备18和管道造成储液槽1内液位持续下降时，控制模块控制开启三通直管补气电磁阀14，关闭三通旁路呼吸电磁阀13，对空气体积补偿器充入气体，压缩柔性隔膜向下凹陷，以补偿储液槽1内液位持续下降造成的压力、体积变化；步骤S43：当液体液位过低，达到电接点液位计低液位设置值时，控制模块控制出液电磁阀4关闭，当液位高于低液位设置值时，出液电磁阀4再自动开启；步骤S44：当液体液位开始上升，关闭三通直管补气电磁阀14，开启三通旁路呼吸电磁阀13；步骤S45：当循环处理结束，先关闭出液电磁阀4，待外接处理设备18和外接管道内液体都打入储液槽1后，关闭外接处理设备18，关闭加液电磁阀2，拆除外接管道和外接处理设备18，外接循环处理工作结束。

进一步的，还包括以下步骤S5：当需要对储液槽1进行抽真空工作时，用抽真空管20将储液槽1放空阀3与真空泵19抽气口连接，关闭储液槽1上加液电磁阀2、出液电磁阀4、三通直管补气电磁阀14，开启三通旁路呼吸电磁阀13、开启放空阀3，然后开启真空泵19对储液槽1内所储存液体液面上部空间进行抽真空，当抽真空至所需真空度时，关闭放空阀3、关闭真空泵19，卸下抽真空管20，抽真空工作完成。

进一步的，还包括步骤S6：在系统工作中，如果发生空气体积补偿器中压力上升至电接点压力表9高压安全设置值时，控制模块控制安全阀8打开泄压，当压力下降至安全压力设置值以下时，安全阀8自动关闭，从而保障带有充压柔性隔膜体积补偿系统储液槽1的安全运行。加液通过储液槽加液管21；出液通过储液槽出液管22；外接设备通过外接连管23连接。

具体实施例中，需要预先对控制模块设置有保证储液槽1密封工作的算法，该算法包括有：最高液位控制值，最低液位控制值，安全阀8安全泄压压力值、安全阀8泄压压力恢复值，以及加液时自动开启三通旁路呼吸电磁阀13、关闭三通直管补气电磁阀14，出液时自动关闭三通旁路呼吸电磁阀13、开启三通直管补气电磁阀14，出液结束时自动关闭三通直管补气电磁阀14，开启三通旁路呼吸电磁阀13等软件程序，电接点液位计5、电接点压力表9均电性连接于控制模块的输入端，控制模块的输出端分别电性连接有：加液电磁阀2、出液电磁阀4、三通旁路呼吸电磁阀13、三通直管补气电磁阀14、安全阀8等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法，储液槽包括柔性隔膜装置、空气体积补偿系统、抽真空装置及控制模块；所述空气体积补偿系统安装在该储液槽的顶部；所述柔性隔膜装置安装在储液槽与空气体积补偿器之间；抽真空装置安装在该储液槽的外部；储液槽顶部四周装有法兰敞开的储液容器；储液槽侧面上部安装有加液口、放空阀，储液槽底部安装有出液口；在加液口上设置有加液电磁阀，在出液口上设置有出液电磁阀，在储液槽的一端侧面还安装有电接点液位计；空气体积补偿系统、加液电磁阀、出液电磁阀、电接点液位计分别与控制模块电性连接；

所述空气体积补偿系统包括空气体积补偿器、气流交换管、三通旁路呼吸电磁阀、三通直管补气电磁阀、高压空气瓶及高压空气瓶出口减压阀；空气体积补偿器为底部带有法兰底部敞开的金属或非金属制容器，其顶部安装有气流交换管出口、安全阀和电接点压力表，空气体积补偿器安装在储液槽顶部，其法兰底部与储液槽的法兰联接，联接方式为：以柔性隔膜四周延长部分作为密封垫，并通过紧固螺栓紧密结合；气流交换管一端连接气流交换管出口，另一端连接于三通旁路呼吸电磁阀第一端；三通旁路呼吸电磁阀第二端接三通直管补气电磁阀的一端；三通旁路呼吸电磁阀第三端朝向外界大气；三通直管补气电磁阀的另一端连接于高压空气瓶出口减压阀；高压空气瓶出口减压阀设置在高压空气瓶出口上；高压气瓶内的高压空气通过减压阀减压后供气给空气体积补偿器，减压阀为常开状态；所述安全阀、电接点压力表、三通旁路呼吸电磁阀、三通直管补气电磁阀分别与控制模块电性连接；

其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：当储液槽静态储存液体时，开启三通旁路呼吸电磁阀，关闭三通直管补气电磁阀，储液槽内静态储存的液体由于环境温度变化而热胀冷缩，导致柔性隔膜的向上隆起或向下凹陷的起伏变化，空气体积补偿器由柔性隔膜的起伏变化，其内部空气经气流交换管、旁路电磁阀与外界大气进行气体交换，补偿平衡了储液槽内压力、体积的变化；

步骤S2：进行加液工作时，开启旁路呼吸电磁阀，关闭直管补气电磁阀，随着槽内液位上升，当液位上升到一定高度时液面顶着柔性隔膜装置向上隆起，使空气体积补偿器内空气被压缩，压缩的空气通过空气体积补偿器上方的气流交换管至旁路呼吸电磁阀排出空气，平衡了储液槽内液体体积和压力的改变，当加液液位上升至电接点液位计高液位预设控制值时，控制模块控制加液电磁阀关闭，加液工作结束；

步骤S3：在出液时，关闭三通旁路呼吸电磁阀，开启三通直管补气电磁阀，随着槽内液位下降产生负压，柔性隔膜装置向下凹陷，通过高压气瓶对空气体积补偿器内补充空气来补偿平衡储液槽由于液位下降造成的负压，当出液液位下降至电接点液位计预设低液位控制值时，控制模块控制出液电磁阀和三通直管补气电磁阀关闭，开启三通旁路呼吸电磁，出液工作结束。

2.根据权利要求1所述的带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法，其特征在于：还包括以下步骤S4：使用外接处理设备对储液槽内所存储液体进行过滤、抽真空或加热循环处理，具体步骤如下：

步骤S41：在进行这些循环处理时，先连接好外接处理设备与储液槽加液、出液电磁阀的管道，然后开启三通旁路呼吸电磁阀、加液电磁阀、出液电磁阀，再开启外接处理设备，开始对储液槽内储存液体进行循环处理，在循环处理过程中，隔膜装置的上下起伏作用平衡补偿了储液槽内由于液体流动造成的压力变化；

步骤S42：若储液槽最初被抽出进入外接处理设备和管道造成储液槽内液位持续下降时，控制模块控制开启三通直管补气电磁阀，关闭三通旁路呼吸电磁阀，对空气体积补偿器充入气体，压缩柔性隔膜向下凹陷，以补偿储液槽内液位持续下降造成的压力、体积变化；

步骤S43：当液体液位过低，达到电接点液位计低液位设置值时，控制模块控制出液电磁阀关闭，当液位高于低液位设置值时，出液电磁阀再自动开启；

步骤S44：当液体液位开始上升，关闭三通直管补气电磁阀，开启三通旁路呼吸电磁阀；

步骤S45：当循环处理结束，先关闭出液电磁阀，待外接处理设备和外接管道内液体都打入储液槽后，关闭外接处理设备，关闭加液电磁阀，拆除外接管道和外接处理设备，外接循环处理工作结束。

3.根据权利要求1所述的带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法，其特征在于：还包括以下步骤S5：所述抽真空装置包括真空泵和抽真空管，抽真空管的一端连接于真空泵的抽真空进口，另一端连接于储液槽的放空阀；当需要对储液槽进行抽真空工作时，用抽真空管将储液槽放空阀与真空泵抽气口连接，关闭储液槽上加液电磁阀、出液电磁阀、三通直管补气电磁阀，开启三通旁路呼吸电磁阀、开启放空阀，然后开启真空泵对储液槽内所储存液体液面上部空间进行抽真空，当抽真空至所需真空度时，关闭放空阀、关闭真空泵，卸下抽真空管，抽真空工作完成。

4.根据权利要求1所述的带有充压柔性隔膜体积补偿系统的储液槽的使用方法，其特征在于：还包括步骤S6：在系统工作中，如果发生空气体积补偿器中压力上升至电接点压力表高压安全设置值时，控制模块控制安全阀打开泄压，当压力下降至安全压力设置值以下时，安全阀自动关闭，从而保障带有充压柔性隔膜体积补偿系统储液槽的安全运行。