CN105604531A - 有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统 - Google Patents

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CN105604531A CN201610049147.9A CN201610049147A CN105604531A CN 105604531 A CN105604531 A CN 105604531A CN 201610049147 A CN201610049147 A CN 201610049147A CN 105604531 A CN105604531 A CN 105604531A
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张旭
刘卫华
王�琦
杨青松
吕滕
王坤
程博
潘钰
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    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
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Abstract

本发明涉及泡排采气专用设备，具体是一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统,包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；在有水气藏井的内壁上固定有检测装置，所述检测装置通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接。本发明由于所述结构而具有的优点是：实现了对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。

Description

有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统
技术领域
本发明涉及泡排采气专用设备，尤其是一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统。
背景技术
川渝地区是我国重要的天然气产地之一，然而，其中有水气藏比例高达80%左右，随着开发的进行，水侵对气藏的有效开发产生了巨大影响，若不采用有效措施，势必导致气井水淹，降低气藏采收率。
目前，川渝地区有水气藏后期开发的主要技术手段是排水采气，并已形成了以泡排、气举、电潜泵等为代表的技术体系。其中，泡排【泡排即是指泡沫排液】采气是一种将少量表面活性剂注入井内,与井内气水混合产生泡沫,减少气水两相垂管流动的滑脱损失,增加带水能力,从而用天然气气流将水携带到井口的工艺，因其使用方便、成本低、适用范围广，而得到了广泛应用。
现有技术一般是将泡排剂制成棒体【一般称之为泡排棒】或者溶于液体中【一般称之为泡排溶液】，再通过工人根据经验直接投入有水气藏井中。在该过程中，如果投入泡排棒或泡排溶液过少，那么有水气藏井中的水对天然气进行液封，那么就造成采气量少或者无法采气；如果投入泡排棒或泡排溶液过多，泡排棒过多造成固体堵塞，泡排溶液过多造成液体堵塞，造成无法采气的结果。
综上所述，现有技术的泡排剂投放无法按照采气工艺要求投放，即泡排剂的投入量要么多，要么少，无法投入采气工艺要求所需求的投放量，即投放精确度低。
发明内容
本发明的目的是提供如下几种能够自动投放、提高投放精确度的有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统。
为实现上述目的而采用的技术方案如下：
一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；
在有水气藏井的内壁上固定有多个液位检测仪，所述多个液位检测仪通过电缆与位于操作室内的传感器电连接，该传感器又通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接。
一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；
所述有水气藏井由起支撑作用的套管和供采气用的油管组成，所述油管的直径小于套管，且油管位于套管内；在套管的内壁顶部固定有用于检测套管与油管之间形成的腔体中压力的电子测压计Ⅰ，在油管的内壁顶部固定有用于检测油管内腔中压力的电子测压计Ⅱ；
所述电子测压计Ⅰ和电子测压计Ⅱ均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接。
一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；
所述有水气藏井由起支撑作用的套管和供采气用的油管组成，所述油管的直径小于套管，且油管位于套管内；在油管的内壁顶部固定有超声波发射器和超声波接收器；
所述超声波发射器和超声波接收器均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接。
一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；
在有水气藏井的内腔中固定有一根线圈杆，该线圈杆的进线和出线分别与外部电源的正负极导通，在进线或出线上设置有电流计，该电流计通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接；在线圈杆上套装有浮子，外力作用下浮子沿线圈杆上下移动。
一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井的井口上方的泡排剂投放装置，该泡排剂投放装置通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接，该具有PLC控制片的控制柜位于操作室内，所述泡排剂投放装置的电机由具有PLC控制片的控制柜控制启闭；
所述有水气藏井由起支撑作用的套管和供采气用的油管组成，所述油管的直径小于套管，且油管位于套管内；在油管的内壁上固定有多个红外线探测仪，同样个数的红外线接收器固定在与红外线探测仪相对位置的套管内壁上，每一个红外线探测仪将探测的信号传递给与之相对应的红外线接收器，且每一个红外线探测仪和每一个红外线接收器均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜电连接。
在上述五种技术方案中，如果采用泡排棒投放，那么所述泡排剂投放装置又包括筒状外壳，在外壳的内腔中由下至上依次设置有与外壳的内腔匹配的底板、过料板和补料板，所述底板和补料板固定在外壳的内壁上；所述底板上设置有投放孔，所述补料板上设置有进料孔，在过料板上均布有六个过料孔，所述投放孔与进料孔和过料孔的直径相同，且投放孔与进料孔相互错位；
所述底板外壁通过支架固定有电机，该电机的转轴依次穿过底板和过料板，所述过料板固定在转轴上随转轴一体转动；所述电机通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接；
所述补料板上方的空腔为进料腔，补料板与过料板之间的空腔为补料腔。在具体实施时，所述进料腔中设置有进料管，该进料管的内径与进料孔匹配，且进料管的出料口紧抵在进料孔上。所述进料管的进料口处设置有便于添加泡排棒的喇叭状添料口。
在上述五种技术方案中，如果采用泡排溶液投放，那么所述泡排剂投放装置又包括泡排溶液储存罐，该泡排溶液储存罐的底部设置有排料管，该排料管上设置有水泵，该水泵的电机通过电缆与具有PLC控制片的控制柜电连接。
本发明由于上述结构而具有的优点是：每一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统都能自动判断投放时机和精确的投放量，自动投放且提高了投放精确度。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明。
图1为本发明采用液位检测仪实施例的结构示意图。
图2为本发明采用电子测压计实施例的结构示意图。
图3为本发明采用超声波实施例的结构示意图。
图4为本发明采用滑动电阻实施例的结构示意图。
图5为本发明采用红外线探测仪实施例的结构示意图。
图6为本发明泡排剂投放装置【泡排棒】实施例的结构示意图。
图7为图6中底板的结构示意图。
图8为图6中过料板的结构示意图。
图9为图6中补料板的结构示意图。
图10为本发明泡排剂投放装置【泡排溶液】实施例的结构示意图。
图中：1、有水气藏井；2、泡排剂投放装置；3、具有PLC控制片的控制柜；4、液位检测仪；5、传感器；6、套管；7、油管；8、电子测压计Ⅰ；9、电子测压计Ⅱ；10、超声波发射器；11、超声波接收器；12、线圈杆；13、进线；14、出线；15、电流计；16、浮子；17、红外线探测仪；18、红外线接收器；19、外壳；20、底板；21、过料板；22、补料板；23、投放孔；24、进料孔；25、过料孔；26、支架；27、电机；28、转轴；29、进料腔；30、补料腔；31、泡排溶液储存罐；32、排料管；33、水泵；34、进料管；35、喇叭状添料口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
参见附图1和6至10，图中的一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井1的井口上方的泡排剂投放装置2，该泡排剂投放装置2通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接，该具有PLC控制片的控制柜3位于操作室内，所述泡排剂投放装置2的电机由具有PLC控制片的控制柜3控制启闭；
在有水气藏井1的内壁上固定有多个液位检测仪4，所述多个液位检测仪4通过电缆与位于操作室内的传感器5电连接，该传感器5又通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜3电连接。在该实施例中，当井下某一处的液位检测仪4检测到有积液的时候，将积液的数据传到与之连接的传感器5上，传感器5将数据反馈给具有PLC控制片的控制柜3进行处理分析，具有PLC控制片的控制柜3得出对应积液量数据所需泡排棒剂的量，具有PLC控制片的控制柜3再将泡排剂投放装置2的电机启闭，实现对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。
参见附图2和6至10，图中的一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井1的井口上方的泡排剂投放装置2，该泡排剂投放装置2通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接，该具有PLC控制片的控制柜3位于操作室内，所述泡排剂投放装置2的电机由具有PLC控制片的控制柜3控制启闭；
所述有水气藏井1由起支撑作用的套管6和供采气用的油管7，所述油管7的直径小于套管6，且油管7位于套管6内；在套管6的内壁顶部固定有用于检测套管6与油管7之间形成的腔体中压力的电子测压计Ⅰ8，在油管7的内壁顶部固定有用于检测油管7内腔中压力的电子测压计Ⅱ9；
所述电子测压计Ⅰ8和电子测压计Ⅱ9均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜3电连接。在该实施例中，该系统判断积液的原理是当井底没有积液时，电子测压计Ⅰ8和电子测压计Ⅱ9的压差为零，当压差不为零时，就说明井下开始有积液，即可通过该压差计算出井底的等量积液。电子测压计Ⅰ8和电子测压计Ⅱ9将数据反馈给具有PLC控制片的控制柜3进行处理分析，具有PLC控制片的控制柜3得出对应积液量数据所需泡排棒剂的量，具有PLC控制片的控制柜3再将泡排剂投放装置2的电机启闭，实现对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。
参见附图3和6至10，图中的一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井1的井口上方的泡排剂投放装置2，该泡排剂投放装置2通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接，该具有PLC控制片的控制柜3位于操作室内，所述泡排剂投放装置2的电机由具有PLC控制片的控制柜3控制启闭；
所述有水气藏井1由起支撑作用的套管6和供采气用的油管7，所述油管7的直径小于套管6，且油管7位于套管6内；在油管7的内壁顶部固定有超声波发射器10和超声波接收器11；
所述超声波发射器10和超声波接收器11均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜3电连接。在该实施例中，该系统判断积液的原理是利用超声波在井内的旅行时间计算出积液高度，即在井口安装超声波发射器10，向井底发射超声波，超声波在井底与积液接触后，被反射回来，到达井口的超声波接收器11，由超声波的旅行时间和已知井深，就可以计算出积液面的位置。即超声波接收器11将数据反馈给具有PLC控制片的控制柜3进行处理分析，具有PLC控制片的控制柜3得出对应积液量数据所需泡排棒剂的量，具有PLC控制片的控制柜3再将泡排剂投放装置2的电机启闭，实现对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。
参见附图4和6至10，图中的一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井1的井口上方的泡排剂投放装置2，该泡排剂投放装置2通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接，该具有PLC控制片的控制柜3位于操作室内，所述泡排剂投放装置2的电机由具有PLC控制片的控制柜3控制启闭；
在有水气藏井1的内腔中固定有一根线圈杆12，该线圈杆12的进线13和出线14分别与外部电源的正负极导通，在进线13或出线14上设置有电流计15，该电流计15通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜3电连接；在线圈杆12上套装有浮子16，外力作用下浮子16沿线圈杆12上下移动。在该实施例中，该系统判断积液的原理是当井内有积液时，与线圈杆12垂直连接的浮子16向上浮动，从而放入井底的线圈杆12与浮子16组成的电路中电阻值与电流值会发生改变，且电流计15会记录相应的改变数值，并上传给具有PLC控制片的控制柜3得出对应积液量数据所需泡排棒剂的量，具有PLC控制片的控制柜3再将泡排剂投放装置2的电机启闭，实现对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。
参见附图5和6至10，图中的一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其中：包括位于有水气藏井1的井口上方的泡排剂投放装置2，该泡排剂投放装置2通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接，该具有PLC控制片的控制柜3位于操作室内，所述泡排剂投放装置2的电机由具有PLC控制片的控制柜3控制启闭；
所述有水气藏井1由起支撑作用的套管6和供采气用的油管7，所述油管7的直径小于套管6，且油管7位于套管6内；在油管7的内壁上固定有多个红外线探测仪17，同样个数的红外线接收器18固定在与红外线探测仪17相对位置的套管6内壁上，每一个红外线探测仪17将探测的信号传递给与之相对应的红外线接收器18，且每一个红外线探测仪17和每一个红外线接收器18均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜3电连接。在该实施例中，该系统判断积液的原理是根据红外线在不同介质中的温度不同，以测量出井下积液位置，红外线接收器18将数据上传给具有PLC控制片的控制柜3得出对应积液量数据所需泡排棒剂的量，具有PLC控制片的控制柜3再将泡排剂投放装置2的电机启闭，实现对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。
在上述五种技术方案中，如果采用泡排棒投放，那么所述泡排剂投放装置2又包括筒状外壳19，在外壳19的内腔中由下至上依次设置有与外壳19的内腔匹配的底板20、过料板21和补料板22，所述底板20和补料板22固定在外壳19的内壁上；所述底板20上设置有投放孔23，所述补料板22上设置有进料孔24，在过料板21上均布有六个过料孔25，所述投放孔23与进料孔24和过料孔25的直径相同，且投放孔23与进料孔24相互错位；
所述底板20外壁通过支架26固定有电机27，该电机27的转轴28依次穿过底板20和过料板21，所述过料板21固定在转轴28上随转轴28一体转动；所述电机27通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接；
所述补料板22上方的空腔为进料腔29，补料板22与过料板21之间的空腔为补料腔30。具体实施时，所述进料腔29中设置有进料管34【使用时，进料管34中装填多根泡排棒】，该进料管34的内径与进料孔24匹配，且进料管34的出料口紧抵在进料孔24上。所述进料管34的进料口处设置有便于添加泡排棒的喇叭状添料口35。所述结构的工作过程是，过料板21由电机27带动旋转，投放与积液量相对应的泡排棒。过料板21旋转每次旋转30度，且间隔30s再进行过下次旋转，每旋转60度以后从补料板22上的进料孔24处补充泡排棒使补料腔30始终处于满泡排棒状态；同时，过料板21每旋转60度以后，从补料腔30中就会因为泡排棒自重从过料孔25和底板20上的投放孔23处掉下一根泡排棒至井内的积液中，实现自动投放，投放的量由具有PLC控制片的控制柜3。
在上述五种技术方案中，如果采用泡排溶液投放，那么所述泡排剂投放装置2又包括泡排溶液储存罐31，该泡排溶液储存罐31的底部设置有排料管32，该排料管32上设置有水泵33，该水泵33的电机通过电缆与具有PLC控制片的控制柜3电连接。所述结构的工作过程是，具有PLC控制片的控制柜3将控制水泵33的电机开启时长来向井内注入需要量的泡排溶液，实现了泡排溶液自动投放。
上述所有实施例中采用的各部件均采用市场销售产品。
显然，上述所有实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明所述实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范畴。
综上所述，由于上述结构，实现了对泡排棒剂的自动投放，并实时精确投放，提高了投放精度。

Claims (9)

1.一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：包括位于有水气藏井（1）的井口上方的泡排剂投放装置（2），该泡排剂投放装置（2）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接，该具有PLC控制片的控制柜（3）位于操作室内，所述泡排剂投放装置（2）的电机由具有PLC控制片的控制柜（3）控制启闭；
在有水气藏井（1）的内壁上固定有多个液位检测仪（4），所述多个液位检测仪（4）通过电缆与位于操作室内的传感器（5）电连接，该传感器（5）又通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜（3）电连接。
2.一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：包括位于有水气藏井（1）的井口上方的泡排剂投放装置（2），该泡排剂投放装置（2）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接，该具有PLC控制片的控制柜（3）位于操作室内，所述泡排剂投放装置（2）的电机由具有PLC控制片的控制柜（3）控制启闭；
所述有水气藏井（1）由起支撑作用的套管（6）和供采气用的油管（7）组成，所述油管（7）的直径小于套管（6），且油管（7）位于套管（6）内；在套管（6）的内壁顶部固定有用于检测套管（6）与油管（7）之间形成的腔体中压力的电子测压计Ⅰ（8），在油管（7）的内壁顶部固定有用于检测油管（7）内腔中压力的电子测压计Ⅱ（9）；
所述电子测压计Ⅰ（8）和电子测压计Ⅱ（9）均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜（3）电连接。
3.一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：包括位于有水气藏井（1）的井口上方的泡排剂投放装置（2），该泡排剂投放装置（2）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接，该具有PLC控制片的控制柜（3）位于操作室内，所述泡排剂投放装置（2）的电机由具有PLC控制片的控制柜（3）控制启闭；
所述有水气藏井（1）由起支撑作用的套管（6）和供采气用的油管（7）组成，所述油管（7）的直径小于套管（6），且油管（7）位于套管（6）内；在油管（7）的内壁顶部固定有超声波发射器（10）和超声波接收器（11）；
所述超声波发射器（10）和超声波接收器（11）均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜（3）电连接。
4.一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：包括位于有水气藏井（1）的井口上方的泡排剂投放装置（2），该泡排剂投放装置（2）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接，该具有PLC控制片的控制柜（3）位于操作室内，所述泡排剂投放装置（2）的电机由具有PLC控制片的控制柜（3）控制启闭；
在有水气藏井（1）的内腔中固定有一根线圈杆（12），该线圈杆（12）的进线（13）和出线（14）分别与外部电源的正负极导通，在进线（13）或出线（14）上设置有电流计（15），该电流计（15）通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜（3）电连接；在线圈杆（12）上套装有浮子（16），外力作用下浮子（16）沿线圈杆（12）上下移动。
5.一种有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：包括位于有水气藏井（1）的井口上方的泡排剂投放装置（2），该泡排剂投放装置（2）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接，该具有PLC控制片的控制柜（3）位于操作室内，所述泡排剂投放装置（2）的电机由具有PLC控制片的控制柜（3）控制启闭；
所述有水气藏井（1）由起支撑作用的套管（6）和供采气用的油管（7）组成，所述油管（7）的直径小于套管（6），且油管（7）位于套管（6）内；在油管（7）的内壁上固定有多个红外线探测仪（17），同样个数的红外线接收器（18）固定在与红外线探测仪（17）相对位置的套管（6）内壁上，每一个红外线探测仪（17）将探测的信号传递给与之相对应的红外线接收器（18），且每一个红外线探测仪（17）和每一个红外线接收器（18）均通过电缆与位于操作室内的具有PLC控制片的控制柜（3）电连接。
6.根据权利要求1至5之一所述的有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：所述泡排剂投放装置（2）又包括筒状外壳（19），在外壳（19）的内腔中由下至上依次设置有与外壳（19）的内腔匹配的底板（20）、过料板（21）和补料板（22），所述底板（20）和补料板（22）固定在外壳（19）的内壁上；所述底板（20）上设置有投放孔（23），所述补料板（22）上设置有进料孔（24），在过料板（21）上均布有六个过料孔（25），所述投放孔（23）与进料孔（24）和过料孔（25）的直径相同，且投放孔（23）与进料孔（24）相互错位；
所述底板（20）外壁通过支架（26）固定有电机（27），该电机（27）的转轴（28）依次穿过底板（20）和过料板（21），所述过料板（21）固定在转轴（28）上随转轴（28）一体转动；所述电机（27）通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接；
所述补料板（22）上方的空腔为进料腔（29），补料板（22）与过料板（21）之间的空腔为补料腔（30）。
7.根据权利要求6所述的有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：所述进料腔（29）中设置有进料管（34），该进料管（34）的内径与进料孔（24）匹配，且进料管（34）的出料口紧抵在进料孔（24）上。
8.根据权利要求7所述的有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：所述进料管（34）的进料口处设置有便于添加泡排棒的喇叭状添料口（35）。
9.根据权利要求1至5之一所述的有水气藏泡排采气用泡排剂自动投放系统，其特征在于：所述泡排剂投放装置（2）又包括泡排溶液储存罐（31），该泡排溶液储存罐（31）的底部设置有排料管（32），该排料管（32）上设置有水泵（33），该水泵（33）的电机通过电缆与具有PLC控制片的控制柜（3）电连接。
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