CN105840844A - 一种高效安全的油罐切水器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种高效安全的油罐切水器，包括脱水管道，所述脱水管道的两端分别设有第一安装部、第二安装部，所述第一安装部与油罐出油口相连，所述第二安装部与调节阀相连，还包括传感器组件，包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数一，所述第二传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数二，所述第一传感器设置在所述脱水管道的上游，所述第二传感器设置在所述脱水管道的下游；所述调节阀为断电复位式调节阀。通过两个传感器分别测量流体的两个不同的物理参数，从而能够更有效地来获取油水分界达到高效切水的目的；采用断电复位式调节阀能在断电时实现自动复位将调节阀关闭以防止漏油。

Description

一种高效安全的油罐切水器
技术领域
本发明涉及切水器技术领域，具体是一种高效安全的油罐切水器。
背景技术
水是油气生产过程和炼油生产过程中的主要伴生物，因此，脱水及切水操作是储运过程中的重要工作。目前石化行业的油罐切水均采用人工操作，对油水的分离无法严格控制，排水的含油量比较高，这不仅造成油品的浪费，也污染了环境；尤其发生误操作时，带来极大的安全隐患。目前行业内普遍采用机械式切水器，其采用比重介于油和水的浮筒来控制阀门，从而达到排水留油的目的。这种切水器的缺点是浮筒和排水管安装位置太高，过高的浮筒和排水管导致排水时间过长，要等到切水器内水位很高时才开始排水，排水的频率太低，工作效率低，且这种切水器只适用于成品油，对于原油、重油、污油不适用。因为原油、重油、污油的密度较大，与水相近，浮子产生的浮力小，难以开启脱水阀门，因此，很难实现切水效果。
随着科技的发展也出现了采用传感器的智能式切水器。但是现有的这些传感器都是直接或间接地检测水与油的密度差以形成油水界面来实现切水。但是重油、原油等油品和水的密度相近，在流动的过程中很难建立稳定的油水界面，因此这类智能式切水器仍然不能实现对原油、重油、污油等油品的有效切水。
综上所述，目前的切水器只能用于成品油的脱水。原油、重油、污油等油品的脱水是目前最难解决的问题。而且目前的切水器的脱水管道出品处的调节阀不能实现断电自动关闭，因此断电时极易出现漏油事故。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种高效安全的油罐切水器，包括脱水管道，所述脱水管道的两端分别设有第一安装部、第二安装部，所述第一安装部与油罐出油口相连，所述第二安装部与调节阀相连，还包括传感器组件，包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数一，所述第二传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数二，所述第一传感器设置在所述脱水管道的上游，所述第二传感器设置在所述脱水管道的下游；所述调节阀为断电复位式调节阀。通过两个传感器分别测量流体的两个不同的物理参数，当其中一个参数无法获取时保证另一个参数的获取不受影响，从而能够更有效地来获取油水分界达到高效切水的目的；采用断电复位式调节阀能在断电时实现自动复位将调节阀关闭以防止漏油。
为了达到上述技术效果，本发明提供的具体技术方案为：
一种高效安全的油罐切水器，包括脱水管道，所述脱水管道的两端分别设有第一安装部、第二安装部，所述第一安装部与油罐出油口相连，所述第二安装部与调节阀相连，还包括传感器组件，包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数一，所述第二传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数二，所述第一传感器设置在所述脱水管道的上游，所述第二传感器设置在所述脱水管道的下游；所述调节阀为断电复位式调节阀，包括阀体、阀杆、阀板、驱动组件，所述阀板设置于所述阀杆上且置于所述阀体中，所述驱动组件包括动力源、缸体、活塞、复位弹簧、传动机构，所述活塞设置于所述缸体内以将所述缸体分为腔室一与腔室二，所述腔室一与所述动力源相连，所述复位弹簧设置于所述腔室二中，所述传动机构、复位弹簧、活塞三者相连以使所述活塞运动时带动所述传动机构运动并使所述复位弹簧发生形变，所述传动机构还与所述阀杆相连以驱动所述阀杆旋转。
作为上述方案的优选，所述第一传感器为密度计，所述第二传感器为电容计，所述密度计、电容计上均设有法兰盘。
作为上述方案的优选，所述传动机构包括相啮合的齿轮、齿条，所述齿轮设置于所述阀杆上，所述齿条的一端与所述活塞相连。
作为上述方案的优选，所述传动机构、复位弹簧分别设置于所述活塞的两侧，所述复位弹簧的一端与所述活塞相连、另一端与所述缸体的内壁相连。
作为上述方案的优选，所述传动机构、复位弹簧共同设置于所述活塞的同一侧，所述复位弹簧的一端与所述缸体的内壁相连、另一端与所述齿条相连。
作为上述方案的优选，所述活塞与齿条之间设有拉杆，所述拉杆的一端与所述活塞相连、另一端穿过所述腔室一与所述齿条相连。
作为上述方案的优选，所述复位弹簧与齿条之间设有滑板。
作为上述方案的优选，还包括可伸缩的导向杆，所述复位弹簧套设于所述可伸缩的导向杆上。
作为上述方案的优选，所述脱水管道倾斜设置，所述第一安装部与所述脱水管道之间依次设有偏心大小头一、直管一，所述偏心大小头一的小头端与所述第一安装部相连；所述第二安装部与所述脱水管道之间依次设有偏心大小头二、直管二，所述偏心大小头二的小头端与所述第二安装部相连；所述密度计设置于所述直管一上，所述电容计设置于所述直管二上。
作为上述方案的优选，所述脱水管道内设有伴热管。
附图说明
图1是本发明提供的一种高效安全的油罐切水器的整体结构示意图；
图2是断电复位式调节阀的实施例一的结构示意图；
图3是断电复位式调节阀的实施例二的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例一
如图1、图2所示，本发明提供一种高效安全的油罐切水器，包括脱水管道1，所述脱水管道的两端分别设有第一安装部101、第二安装部102，所述第一安装部与油罐出油口相连，所述第二安装部与调节阀相连，所述第一安装部、第二安装部均为法兰，还包括传感器组件，包括第一传感器2、第二传感器3，所述第一传感器为密度计用以测量流体的密度，所述第二传感器为电容计用以测量流体的导电性，所述第一传感器设置在所述脱水管道的上游，所述第二传感器设置在所述脱水管道的下游；
所述调节阀为断电复位式调节阀4，包括阀体401、阀杆402、阀板403、驱动组件，所述阀板403设置于所述阀杆402上且置于所述阀体401中，所述驱动组件包括动力源5、缸体6、活塞7、复位弹簧8、传动机构，所述活塞7设置于所述缸体6内以将所述缸体分为腔室一A与腔室二B，所述腔室一A与所述动力源5相连，所述复位弹簧8设置于所述腔室二B中，所述复位弹簧8的一端设置于所述活塞7上、另一端设置于所述缸体6的内壁上，所述传动机构、复位弹簧分别设置于所述活塞的两侧，所述活塞通过拉杆17与所述传动机构相连，所述传动机构包括齿轮9、齿条10，所述拉杆17的一端与所述活塞7相连、另一端穿过所述腔室一A与所述齿条10相连，所述齿轮9设置于所述阀杆402上且所述齿条10相啮合。
当所述调节阀为气动调节阀时，所述动力源为气泵；当所述调节阀为液动调节阀时，所述动力源为没有液压站。
本发明提供的一种高效安全的油罐切水器的工作原理为：油罐中的流体经过出油口进入脱水管道，密度计用以测量流体的密度，当流体中的油与水的密度差别较大时，密度计直接发挥作用，根据密度计的测量结果产生的油水分界来控制调节阀的开闭；当流体中的油与水的密度较接近时，此时密度计很难得到测量结果，电容计随即发挥作用，根据流体的导电性来进行油水分界从而控制调节阀的开闭。采用密度计与电容计共同对流体的物理特性进行测量，当其中一个无法发挥作用时，另一个也能有效地得出测量结果，从而提高切水的效率。
切水器正常运行时，动力源推动活塞在缸体内移动，活塞移动通过传动机构带动阀板旋转从而达到开关阀的目的；断电时，动力源无法为活塞提供动能，此时复位弹簧推动活塞向腔室一方向移动，活塞运动通过传动机构带动阀板旋转将阀门关闭，从而有效地防止漏油。
进一步地，所述密度计、电容计上均设有法兰盘。通过法兰盘将密度计、电容计固定到脱水管道上，使得密度计、电容计的安装更加稳固。
进一步地，所述活塞与缸体的内壁之间设有可伸缩的导向杆11，所述复位弹簧8套设于所述可伸缩的导向杆11上。可伸缩的导向杆对复位弹簧的伸缩提供支撑与导向作用，防止复位弹簧卡住或变形。
进一步地，所述脱水管道1倾斜设置，所述第一安装部101与所述脱水管道1之间依次设有偏心大小头一12、直管一13，所述偏心大小头一12的小头端与所述第一安装部101相连；所述第二安装部102与所述脱水管道1之间依次设有偏心大小头二14、直管二15，所述偏心大小头二14的小头端与所述第二安装部102相连；所述密度计2设置于所述直管一13上，所述电容计3设置于所述直管二15上。这种结构一方面使得流体更顺畅地在脱水管道中运行，防止流体在脱水管道中滞流与堆积；另一方面使得密度计、电容计方便安装且运行平稳，从而提高切水效率。
进一步地，所述脱水管道内设有伴热管16。通过伴热管防止脱水管道中的油凝固。
实施例二
本实施例与实施例一不同的仅在于断电复位式调节阀的结构不同，如图3所示，本实施例中的断电复位式调节阀：包括阀体401、阀杆402、阀板403、驱动组件，所述阀板403设置于所述阀杆402上且置于所述阀体401中，所述驱动组件包括动力源5、缸体6、活塞7、复位弹簧8、传动机构，所述活塞7设置于所述缸体6内以将所述缸体分为腔室一A与腔室二B，所述腔室一A与所述动力源5相连，所述复位弹簧8设置于所述腔室二B中，所述传动机构、复位弹簧置于所述活塞的同一侧，所述传动机构包括齿轮9、齿条10，所述复位弹簧8的一端设置于所述缸体6的内壁上、另一端与所述齿条10相连，所述齿条10还与所述活塞7相连，所述齿轮9设置于所述阀杆402上且所述述齿条10相啮合。
切水器正常运行时，动力源推动活塞在缸体内移动，活塞移动通过传动机构带动阀板旋转从而达到开关阀的目的；断电时，动力源无法为活塞提供动能，此时复位弹簧推动齿条、活塞向腔室一方向移动，齿条移动促使齿轮旋转从而带动阀板旋转将阀门关闭，从而有效地防止漏油。
进一步地，所述复位弹簧8与齿条10之间设有滑板18。滑板既方便齿条、复位弹簧的安装，又不防碍二者的运动。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种高效安全的油罐切水器，包括脱水管道，所述脱水管道的两端分别设有第一安装部、第二安装部，所述第一安装部与油罐出油口相连，所述第二安装部与调节阀相连，其特征在于，还包括传感器组件，包括第一传感器、第二传感器，所述第一传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数一，所述第二传感器用以测量所述脱水管道中流体的物理参数二，所述第一传感器设置在所述脱水管道的上游，所述第二传感器设置在所述脱水管道的下游；
所述调节阀为断电复位式调节阀，包括阀体、阀杆、阀板、驱动组件，所述阀板设置于所述阀杆上且置于所述阀体中，所述驱动组件包括动力源、缸体、活塞、复位弹簧、传动机构，所述活塞设置于所述缸体内以将所述缸体分为腔室一与腔室二，所述腔室一与所述动力源相连，所述复位弹簧设置于所述腔室二中，所述传动机构、复位弹簧、活塞三者相连以使所述活塞运动时带动所述传动机构运动并使所述复位弹簧发生形变，所述传动机构还与所述阀杆相连以驱动所述阀杆旋转。
2.根据权利要求1所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述第一传感器为密度计，所述第二传感器为电容计，所述密度计、电容计上均设有法兰盘。
3.根据权利要求2所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述传动机构包括相啮合的齿轮、齿条，所述齿轮设置于所述阀杆上，所述齿条的一端与所述活塞相连。
4.根据权利要求3所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述传动机构、复位弹簧分别设置于所述活塞的两侧，所述复位弹簧的一端与所述活塞相连、另一端与所述缸体的内壁相连。
5.根据权利要求3所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述传动机构、复位弹簧共同设置于所述活塞的同一侧，所述复位弹簧的一端与所述缸体的内壁相连、另一端与所述齿条相连。
6.根据权利要求4所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述活塞与齿条之间设有拉杆，所述拉杆的一端与所述活塞相连、另一端穿过所述腔室一与所述齿条相连。
7.根据权利要求5所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述复位弹簧与齿条之间设有滑板。
8.根据权利要求1-7任一项所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，还包括可伸缩的导向杆，所述复位弹簧套设于所述可伸缩的导向杆上。
9.根据权利要求2-7任一项所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述脱水管道倾斜设置，所述第一安装部与所述脱水管道之间依次设有偏心大小头一、直管一，所述偏心大小头一的小头端与所述第一安装部相连；所述第二安装部与所述脱水管道之间依次设有偏心大小头二、直管二，所述偏心大小头二的小头端与所述第二安装部相连；所述密度计设置于所述直管一上，所述电容计设置于所述直管二上。
10.根据权利要求2-7任一项所述的高效安全的油罐切水器，其特征在于，所述脱水管道内设有伴热管。
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