CN106492508A - 两相液体分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种结构简洁实用，直接安装在储存罐出液管口上的两相液体分离装置，装置有测量管，有排放管，有识别两相液体界面变化的测量装置，有电动阀等，直接安装在储存罐出液管口上，成套性强，重量轻，模块化结构，不需要复杂的现场调试，也不需要做地面安装基础，给生产、安装和使用维护带来很多方便，能促进两相液体分离装置的普及和应用，推动储罐设备的技术进步。

Description

两相液体分离装置

技术领域

本发明涉及一种两相液体或气液的自动分离装置，尤其是涉及一种安装在储存罐出液管上的两相液体分离装置。

背景技术

储存罐内两相液体由于密度的不同，密度小的液体（以下称A液）聚积在罐的上部，密度大的液体（以下称B液）聚积在罐的底部。液体产品在生产和储运中经常需要对两相液体进行做分离排放的工艺操作，有直接在储存罐体上安装测量装置，测量两相液体的界面变化，控制阀门开关，如CN201420164942案例；这样的结构离散性大，安装调试不方便。也有在大储存罐边上装个小罐，在小罐里有测量两相液体界面变化的测量装置，控制阀门开关，如专利号：CN201420058376案例；测量小罐需要安装在地面的基础上，顶部与大罐底部的出液管连接，B液在小罐底部，A液在小罐上部，储存罐B液排出时，要穿越小罐上部的A液聚集层，会发生摩擦乳化现象，使排出液中带有许多乳化小颗粒。

发明内容

本发明的目的是提出一种结构简洁实用，直接安装在储存罐出液管口上的两相液体分离装置，装置有测量管，有排放管，有测量识别两相液体界面变化的测量装置，有电动阀等，成套性强，安装调试简便。

本发明的技术解决方案是：在储存罐出液管口接一个测量管，测量管内至少有一套测量两相液体界面变化的测量装置，测量管下面连接着排放管，排放管可以向上、向下或水平等多个方向导流引出B液，但入口必须在测量管的下部或底部，低于关阀时的AB分界面，排放管上有电动阀等。开阀后A液保持在测量管和出液管的上部，B液在测量管内做向下运动后从下部或底部流入排放管，经电动阀流出，完成B液分离排放的工作要求。

本发明装置通过管接头与储存罐出液管对接，管接头采用焊接，螺纹连接，法兰连接或卡套连接等连接方式。排放管上有限流装置，有电动阀，还可以根据需要增加单向阀，手阀、过滤器、计量装置和检测装置等。限流装置可以是电动阀或手阀，通过调节阀门的开度实现限流，也可以用细管径的排放管限流，限流装置的作用是限制B液的流速，保持B液从储存罐流到测量管的全过程均是层流状态。当多个罐同时排B液时，有可能会因为各罐液位压力不一样而发生倒灌现象，需要用单向阀来防止B液倒灌。计量装置为管理系统提供出液量信息，检测装置监测出液情况，为控制电路提供电动阀的开启或关闭是否正常，检测排出液中A液含量是否超标等工作反馈信号，保障两相液体分离装置工作的可靠性。

电控箱内的控制电路处理流量数据，处理检测装置信号和界面测量装置的信号，通过通信接口远传两相液体分离装置的工作数据，接受通信网络下达的控制操作。当满足开阀条件时，控制电路开启电动阀，B液在测量管内向下运动，从测量管的下部或底部流入排放管，经限流装置和阀门等排出。

当AB分界面高于出液管时，可以高速排B液，提高工作效率。高速排B液会带来另一个问题，当储存罐内AB分界面接近出液管时，B液的涡旋会吸入A液，把A液携带排出。应对高速排B液的需要，防止A液被携带出去，此时测量管的管径需要设置成大于出液管的管径，B液流入测量管后，做向下运动时因管径变大流速变缓，涡旋携带排出来的A液在测量管内上浮聚积，界面测量装置检测到以后，控制电路相应的做出电动阀门开度调小工作，降低排B液流速，减小涡旋，解决吸入A液的问题。

随着液体的不断排出，AB分界面不断下降，A液会填充到出液管中，通过限流装置的流速控制，保证出液管内B液的流动系数小于临界雷诺数，使B液的流动处于层流状态，不产生乳化小颗粒，限流装置还控制B液流入排放管时，不产生大的涡旋吸入聚积在测量管上部的A液。B液不断的从排放管排出，而A液一直保持在出液管和测量管的上部，直到AB界面下降到测量控制的关阀位置时，控制电路关闭电动阀，完成一次B液排放的工作循环。

水平对接出液管的结构，测量管的顶部要与出液管的顶部平齐。测量管内有一块挡板，作用是阻挡和降低流入测量管内的B液对A液上浮聚积产生冲击扰动，挡板的垂直侧边或上边与测量管有间隙，当AB界面升高时，测量管内聚集的A液从这些间隙上浮回流到储存罐内。

本发明也适用于气液分离的工作需求，排出气体产品的底液，气体介质如上述A液的工况。

附图说明

图1：本发明结构示意图。

图1中：（1）界面测量装置，（2）管接头，（3）挡板，（4）电控箱，（5）测量管，（6）出液管，（7）排放管，（8）电动阀，A液，B液。

具体实施方式

如图1所示，管接头（2）连接储存罐出液管（6），完成管道连接和装置固定工作。在出液管（6）内，上部是密度小的A液，底部是密度大的B液；测量管（5）的底部连接着排放管（7），测量管（5）上还装有界面测量装置（1）和电控箱（4），测量管（5）顶部与出液管（6）平齐，测量管（5）的内部有挡板（3）；排放管（7）上有电动阀（8）。

电控箱（4）内有信号远传通信接口，能与中心控制设备组网通信。工作时，控制电路实时处理本装置的各种工作信号，实时处理网络通信信号，满足开阀条件时，输出开阀信号，电控箱（4）完成电路切换开启电动阀（8），B液从出液管（6）流入测量管（5），向下运动后从测量管（5）的底部流入排放管（7），经电动阀（8）流出。

假设测量管（5）的管径比出液管（6）的管径大一倍，高速排B液时，测量管（5）内B液向下运动速度是出液管（6）中流动速度的1/4，被涡旋吸入的A液进入测量管（5）后，因B液的下行速度变缓，A液在密度差的作用下上浮，在测量管（5）的顶部和挡板（3）后面流动冲击扰动小的区域里聚积，这个区域也是界面测量装置（1）的测量区，测量到有A液聚积后，界面测量装置（1）输出信号给电控箱（4）里面的控制电路，调小电动阀（8）的开度，降低排B液的流速，防止涡旋吸入A液。

当AB分界面不断下降， A液填充到出液管（6）和测量管（5）里面后，界面测量装置（1）测量到界面的变化，调节电动阀（8）的开度，控制B液的流动速度，在出液管（6）内流动时保持层流状态，不与上面的A液发生摩擦乳化；控制B液流入排放管（7）时不产生大涡旋吸入聚积在测量管（5）顶部的A液，使密度小的A液一直保持在测量管（5）和出液管（6）的上部，密度大的B液不断的从排放管（7）流出，实现了B液的分离排放。

随着B液的流出，AB分界面也缓缓的下降，当分界面降到测量控制的关阀位置时，控制电路输出关阀信号，电控箱（4）完成电路切换关闭电动阀（8）。这时的AB分界面仍高于排放管（7）的入口。当AB界面升高以后，聚集在测量管（5）顶部的A液通过挡板（3）上边和侧边的间隙上浮回流到储存罐里。

图1中测量管（5）是水平对接储存罐出液管（6）的形式，本发明也同样适用于垂直对接储存罐出液管（6）的工作要求。

测量管（5）上的界面测量装置（1）最少有一个，可以有多个，可提高测量的准确性和可靠性。

本发明装置结构简洁实用，重量轻，模块化成套结构，不需要复杂的现场调试，也不需要做地面安装基础，给生产、安装和使用维护带来很多方便，能促进两相液体分离装置的普及和应用，推动储罐设备的技术进步。

Claims (10)

1.一种两相液体分离装置，包括管接头（2），测量管（5），界面测量装置（1），排放管（7）和电动阀（8），其特征在于管接头（2）一端连接出液管（6），一端连接测量管（5），测量管（5）上有界面测量装置（1），测量管（5）内有挡板（3）；排放管（7）的入口在测量管（5）下部或底部，排放管（7）上有电动阀（8）等。

2.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于测量管（5）内的界面测量装置（1）最少有一个，可以有多个。

3.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于排放管（7）上有控制调节B液流动速度的限流装置，限流装置可以是电动阀（8）、手动阀或细管径的排放管（7）。

4.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于电控箱（4）内有通信接口。

5.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于排放管（7）上除了有电动阀（8）还可以有过滤器、单向阀、计量装置、检测装置和手动阀。

6.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于挡板（3）的垂直侧边或上边与测量管（5）之间有间隙。

7.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于测量管（5）管径可以比出液管（6）管径大，水平对接出液管（6）时测量管（5）的顶部与出液管（6）顶部平齐。

8.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于排放管（7）入口在测量管（5）的下部或底部，低于关阀控制的AB分界面，B液在测量管（5）内做向下运动后进入排放管（7）。

9.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于管接头（2）与储存罐出液管（6）的对接，可以水平方向对接，也可以垂直方向对接。

10.根据权利要求1所述的两相液体分离装置，其特征在于在限流装置的作用下，B液从储存罐流到测量管（5）一直保持在层流状态。