CN106556453B - 一种沥青储罐的料位测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及沥青储罐物料计量与输送技术领域，尤其涉及一种沥青储罐的料位测量装置；包括固定支架，所述固定支架上并排安装有第一定滑轮和第二定滑轮；所述第一定滑轮下方对应设置加热管，所述第二定滑轮下方对应设置刻度管；所述加热管内设有浮标；所述刻度管内设有指针组件；所述加热管与所述刻度管之间设有浮标配重锤；所述浮标与所述浮标配重锤通过第一拉线连接；所述浮标配重锤与所述指针组件通过第二拉线连接。本发明所公开的沥青储罐的料位测量装置，通过设置加热管和加热电阻电极杆，保证了加热管内的沥青始终为液态，浮标始终处于良好漂浮“工作”状态。

Description

一种沥青储罐的料位测量装置

技术领域

本发明涉及沥青储罐物料计量与输送技术领域，尤其涉及一种沥青储罐的料位测量装置。

背景技术

沥青是由不同分子量的碳氢化合物及其非金属衍生物组成的黑褐色复杂混合物。沥青主要可以分为煤焦沥青、石油沥青和天然沥青三种:其中，煤焦沥青是炼焦的副产品；石油沥青是原油蒸馏后的残渣；天然沥青则是储藏在地下，有的形成矿层或在地壳表面堆积。沥青是一种高黏度的有机胶凝材料；常温甚至在70℃以下，沥青为固态或胶凝状态，当温度达到90℃以上后沥青熔化，具有较好的流动性。沥青广泛应用于涂料、塑料、橡胶等工业领域以及铺筑路面等。沥青可以以固态运输与储存，也可以液态输送或槽罐运输，以液态、固态或液固混合态储存。储罐内沥青常用时以液态储存为主，不常用时以固态储存为主，不定期利用或考虑节能时多以混合态储存为主。

无论沥青以哪种形态储存，有两方面的问题令使用单位烦恼：

1、沥青储罐的料位测定：沥青储罐的料位测定是生产计量、生产考核的依据，就沥青储罐的料位测定近年不少使用单位采用了雷达测量法、超声波测量法，但均因储罐内温度较高(60-100℃)、烟气较大、罐内物料表面不平整等因素影响，测定值偏差较大，生产计量、生产考核误差率较高，且测量设备易损易坏。传统的浮标测量法较适应于液态储存的储罐，当沥青温度低于70℃时已呈胶凝状态，会将浮标粘住，失去或影响料位测定，为此，要用好浮标测定沥青料位须保证浮标在储罐内总处于良好的漂浮状态。

2、沥青储罐进料方式：沥青储罐进料方式总体划分为“上进料”、“下进料”两种。顾名思义，“上进料”即为从储罐的顶部管口进料。采用“上进料”模式将沥青输入储罐时，无论罐内液位的高低，也无论罐内沥青是凝胶状态还是液态，均可进料，不用在进料前熔化沥青，消耗能源、耗费时间。但是，从罐顶流入罐内的沥青因需具有较好流动性的沥青，肯定为液态，其温度应在90℃以上，此时沥青中挥发出来的易燃、可爆的轻组分物质较多，与空气混合易形成爆炸性气体；另外，由上管口出来而高速下落的沥青，相互摩擦极易产生静电；因而“上进料”安全隐患较大。

“下进料”即为从储罐的底部管口进料。采用“下进料”模式将沥青输入储罐时，在料位高出进料口时，沥青处于固态或胶凝状态，从进料口来的沥青需要有足够的压力冲破凝固在管口的沥青或顶托起储罐内沥青才能输进罐内。显然，靠泵体的压力强力进料经常会导致输送泵“憋压”，损坏输送泵；而若使储罐内所有(或大部分)沥青熔化后进料，则要求储罐内换热器足够大，且进料的前期工作时间长，能量消耗多，不利于经济运行。“下进料”还有一种“改进型”方式，即将储罐内的导热油加热器稍作改进，即：将储罐内换热器缩小，并引一根导热油换热管向上，高度至储罐可控制的最高液位；罐底沥青进料口向内伸到导热油换热器附近，在沥青进料之前，只需将换热管附近的沥青熔化，并有一个液态沥青流动通道通至液面之上，这样，沥青可较轻松的进至罐内。但此种进料方式，因有一根换热管总是暴露在罐内液面之上，换热管温度较高，而液面之上的气体是沥青被加热时挥发出来的易燃、可爆的轻组分物质，同样存在较大安全隐患。

因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的沥青储罐的料位测量装置。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种能够实现料位准确测量，又能实现节能、安全生产的多功能沥青储罐料位测量装置。

本发明提供了下述方案：

一种沥青储罐的料位测量装置，包括固定支架，所述固定支架上并排安装有第一定滑轮和第二定滑轮；所述第一定滑轮下方对应设置加热管，所述第二定滑轮下方对应设置刻度管；所述加热管内设有浮标；所述刻度管内设有指针组件；所述加热管与所述刻度管之间设有浮标配重锤；所述浮标与所述浮标配重锤通过第一拉线连接；所述浮标配重锤与所述指针组件通过第二拉线连接；所述第一拉线绕设于所述第一定滑轮上端，所述第二拉线绕设于所述第二定滑轮上端。

优选地，所述加热管的内侧壁上固定设有至少一根加热电阻电极杆，各所述加热电阻电极杆与温度控制系统电连接，所述加热管的侧壁上固定设有温度传感器，所述温度传感器与所述温度控制系统电连接。

优选地，所述加热管的管壁上布设有若干个沥青液流通孔。

优选地，所述浮标上固定设置至少一个导电滑轮，各所述导电滑轮分别与各所述加热电阻电极杆位置对应设置且电连接，各所述导电滑轮之间分别电连接。

优选地，各所述导电滑轮的下方分别设有一个导向滑轮，各所述导向滑轮分别与所述浮标固定，各所述导向滑轮分别与各所述加热电阻电极杆滑动连接。

优选地，所述加热电阻电极杆的数量为四根，各所述加热电阻电极杆均匀布设于所述加热管的内侧壁上。

优选地，所述指针组件包括指针和指针配重块，所述指针配重块设置于所述指针的下方，所述指针配重块和所述指针通过所述第二拉线连接。

优选地，所述刻度管上设有透明观察窗。

优选地，各所述加热电阻电极杆与所述加热管绝缘设置。

优选地，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮的高度相同，且轴向平行。

本发明产生的有益效果：

1.本发明所公开的沥青储罐的料位测量装置，通过设置加热管和加热电阻电极杆，保证了加热管内的沥青始终为液态，浮标始终处于良好漂浮“工作”状态；同时，由于设置多个沥青液流通孔，沥青储罐进料时(下进料)，因加热管靠近进料口，此时所述加热管就成为进料沥青的一条通道，避免发生输送泵“憋压”的情况；

2.通过均匀布设四根所述加热电阻电极杆，一方面能够提供足够的功率加热所述多孔加热管内的沥青，另一方面是能够使浮标处于相对对称、平稳的工作状态；

3.通过设置导电滑轮，能够实现供电加热系统形成闭合回路，并保持加热组件处于液面以下，且距液面不太大的距离，以使加热机构可熔化加热机构以上的沥青；同时，通电回路全部处于液面之下，处于液面之上的加热电阻电极杆因未通电，并选用导热性能不强的材料做电极杆，则液面之上的加热组件的温度是不高的，是可控制在安全温度范围之内的。

附图说明

图1为本发明的沥青储罐的料位测量装置的结构示意图；

图2为图1的局部放大图；

图3为本发明的多孔加热管的外形图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

参见图1、图2和图3，一种沥青储罐的料位测量装置，包括固定支架1，所述固定支架上并排安装有第一定滑轮2和第二定滑轮3，所述第一定滑轮和所述第二定滑轮的高度相同，且轴向平行；所述第一定滑轮下方对应设置加热管4，所述第二定滑轮下方对应设置刻度管5；所述加热管内设有浮标6；所述刻度管内设有指针组件7；所述加热管与所述刻度管之间设有浮标配重锤8；所述浮标与所述浮标配重锤通过第一拉线9连接；所述浮标配重锤与所述指针组件通过第二拉线10连接；所述第一拉线绕设于所述第一定滑轮上端，所述第二拉线绕设于所述第二定滑轮上端。所述加热管的内侧壁上固定设有四根加热电阻电极杆11，各所述加热电阻电极杆均匀布设于所述加热管的内侧壁上，各所述加热电阻电极杆与温度控制系统12电连接，所述加热管的侧壁上固定设有温度传感器13，所述温度传感器与所述温度控制系统电连接；各所述加热电阻电极杆与所述加热管绝缘设置。所述加热管的管壁上布设有若干个沥青液流通孔14。所述浮标上固定设置四个导电滑轮15，各所述导电滑轮分别与各所述加热电阻电极杆位置对应设置且电连接，各所述导电滑轮之间分别电连接。各所述导电滑轮的下方分别设有一个导向滑轮16，各所述导向滑轮分别与所述浮标固定，各所述导向滑轮分别与各所述加热电阻电极杆滑动连接。所述指针组件包括指针71和指针配重块72，所述指针配重块设置于所述指针的下方，所述指针配重块和所述指针通过所述第二拉线连接。所述刻度管上设有透明观察窗17。所述浮标为空心圆柱浮标，具体实施时，所述浮标还可以为空心棱柱浮标。所述多孔加热管采用钢管制成，所述多孔加热管上的孔为方形孔，具体实施时，所述多孔加热管上的孔还可以为圆孔。所述温度传感器为现有技术，采用OMEGA公司生产的型号为ICSS-116U-12-NHX的热电偶，具体可参考相关技术资料，在此不再累述。

本发明所述沥青储罐的料位测量装置，通过设置加热管和加热电阻电极杆，保证了加热管内的沥青始终为液态，浮标始终处于良好漂浮“工作”状态；同时，由于设置多个沥青液流通孔，沥青储罐进料时(下进料)，因加热管靠近进料口，此时所述加热管就成为进料沥青的一条通道，避免发生输送泵“憋压”的情况；通过均匀布设四根所述加热电阻电极杆，一方面能够提供足够的功率加热所述多孔加热管内的沥青，另一方面是能够使浮标处于相对对称、平稳的工作状态；通过设置导电滑轮，能够实现供电加热系统形成闭合回路，并保持加热组件处于液面以下，且距液面不太大的距离，以使加热机构可熔化加热机构以上的沥青；同时，通电回路全部处于液面之下，处于液面之上的加热电阻电极杆因未通电，并选用导热性能不强的材料做电极杆，则液面之上的加热组件的温度是不高的，是可控制在安全温度范围之内的。

参见图1所示，所述沥青储罐的料位测量装置还包括第一调节轮18和第二调节轮19，所述第一调节轮和所述第二调节轮通过滑轨20和固定螺母21与所述固定支架之间连接，用来调节所述第一拉线和所述第二拉线的长度，以满足测量的要求。

本实施例中所述沥青储罐的料位测量装置在使用时，所述多孔加热管和所述刻度管的下端与所述沥青储罐的内部底端平齐设置，以保证测量结果的正确性。

本实施例结合沥青储罐的“下进料”方式设计了一种沥青料位测定装置，有效地将节能、安全、稳定、可靠等生产要素综合在一起，较好地解决了沥青罐料位测定与进料问题：在沥青储罐的内进料口处立一根多孔钢管，钢管内对称设置四根导电电极杆，四根电极杆间设置一个空心圆柱形浮标，浮标上部有第一拉线与储罐外面的浮标配重锤连接，浮标周边有小滑轮，在料位起、落时，通过小滑轮与四根导电杆连通，并且浮标上部的小滑轮是与导电杆导电相连的，下部小滑轮仅起浮标导向作用；储罐外面的浮标配重锤上部同时通过第二拉线与相邻的刻度管相连，所述刻度管与所述固定支架固定。

本实施例中在立管内设置四根导电电极杆，是为了通电时加热立管内沥青，使沥青熔化，立管内沥青始终为液态，浮标始终处理良好漂浮“工作”状态；同时，沥青储罐进料时(下进料)，因立管靠近进料口，此时立管就为进料沥青的一条通道，避免发生输送泵“憋压”的情况；导电电极杆设置四根一方面是需要足够的功率加热立管内沥青，另一方面是为了让浮标处于相对对称、平稳状态；另外，浮标上部的小滑轮与导电杆导电相连，是为了供电加热系统形成闭合回路，并保持加热组件处于液面以下，且距液面不太大的距离，以使加热组件可熔化加热组件以上的沥青；同时，通电回路全部处于液面之下，处于液面之上的电极杆因未通电，并选用导热性能不强的材料做电极杆，则液面之上的加热组件的温度是不高的，是可控制在安全温度范围之内的。

本实施例中电极杆的通电控制通过罐体外的温度控制系统完成，即电极杆的控制调节系统，根据电极杆温度的高低自动调节通过电极杆电流的大小，使立管内沥青长期为液态(80-100℃)，并设置电极杆温度不超过120℃。从设计与经验数据知悉，沥青在70℃以上即处于熔化状态，80℃以上即具有较好的流动性，且在120℃以下时沥青储罐内及液面上混合气是相对安全的。

本实施例中将设置的立管开孔，是为了在储罐进料时，进入立管内的沥青及时从沥青表面(此时立管外的沥青可以是固态、液态或混合态)处流出，不让进料沥青形成较高落差的溢流，而产生静电等不安全因素隐患(沥青液体若落差大，下落速度快，流体间摩擦产生大量静电)；同时，立管的开孔面积将根据进料速度、立管直径、电极功率等因素计算确定，一方面满足进料时不形成高落差溢流，另一方面不过多熔化管外沥青以节省能耗。

本实施例中通过拉线相连的浮标与浮标配重锤、浮标配重锤与指针组件，一方面是为了通过配重使浮标在液面处于稳定、良好漂浮状态，另一方面是为准确、直观了解、读取沥青料的储存量，所述指针组件将始终随罐内的浮标上升而上升或下降而下降。

本实施例中通过此套装置的设计可在沥青储罐内形成一条长期的液态“安全通道”。此“安全通道”可有效保证储罐进料操作与储罐料位的测定；此“安全通道”相对于储罐进料时需将罐内所有沥青熔化大大节约能耗、节省时间；此“安全通道”投资相对于需熔化罐内沥青所需换热器投资要低很多，节省投资；此“安全通道”可在进出沥青的间隙时段，自动找平储罐内的沥青平面(沥青凝固时，储罐内物料表面不是平整的)，减少计量误差。同时，浮标、浮标配重锤、指针组件很直观地对沥青料位进行了测定与读取。

本实施例中在电极杆的材料选择上可进一步提升：选择电阻值较大，发热性能好而传热效果较差的材料；还可在通电加热控制系统上进行完善与提升。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：包括固定支架，所述固定支架上并排安装有第一定滑轮和第二定滑轮；所述第一定滑轮下方对应设置加热管，所述第二定滑轮下方对应设置刻度管；所述加热管内设有浮标；所述刻度管内设有指针组件；所述加热管与所述刻度管之间设有浮标配重锤；所述浮标与所述浮标配重锤通过第一拉线连接；所述浮标配重锤与所述指针组件通过第二拉线连接；所述第一拉线绕设于所述第一定滑轮上端，所述第二拉线绕设于所述第二定滑轮上端；

所述加热管的内侧壁上固定设有至少一根加热电阻电极杆，各所述加热电阻电极杆与温度控制系统电连接，所述加热管的侧壁上固定设有温度传感器，所述温度传感器与所述温度控制系统电连接；

所述加热管的管壁上布设有若干个沥青液流通孔；

所述浮标上固定设置至少一个导电滑轮，各所述导电滑轮分别与各所述加热电阻电极杆位置对应设置且电连接，各所述导电滑轮之间分别电连接。

2.根据权利要求1所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：各所述导电滑轮的下方分别设有一个导向滑轮，各所述导向滑轮分别与所述浮标固定，各所述导向滑轮分别与各所述加热电阻电极杆滑动连接。

3.根据权利要求2所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：所述加热电阻电极杆的数量为四根，各所述加热电阻电极杆均匀布设于所述加热管的内侧壁上。

4.根据权利要求3所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：所述指针组件包括指针和指针配重块，所述指针配重块设置于所述指针的下方，所述指针配重块和所述指针通过所述第二拉线连接。

5.根据权利要求4所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：所述刻度管上设有透明观察窗。

6.根据权利要求5所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：各所述加热电阻电极杆与所述加热管绝缘设置。

7.根据权利要求6所述的沥青储罐的料位测量装置，其特征在于：所述第一定滑轮和所述第二定滑轮的高度相同，且轴向平行。