CN109276913A - 一种应用于石油领域的油水分离管道 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种应用于石油领域的油水分离管道，包括管道，所述管道采用三通式结构，所述管道的三个出水孔分别定义为混合进液口、水出液口和石油出液口，所述水出液口和石油出液口相对设置，且混合进液口位于二者中部，所述管道的中部与混合进液口对应的位置固定连接有中心隔板，所述中心隔板的上部固定连接有隔片。本发明利用了石油与水分自动分层的原理以及石油的不透光性，通过调制激光的照射及接收端的反馈，输出低平及电平跳变来判定当前流体为石油或水，判定为石油时，进一步通过单片机控制电磁铁启动，对水出液口进行封堵，实现了静置后石油的自动化断流、分流，本发明突出的特点是无需人工干预且准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及油水分离设备技术领域，尤其涉及一种应用于石油领域的油水分离管道。
背景技术
石油从地下岩石裂缝中采出，岩石裂缝中多含有地下水，因此采出石油的同时多伴有地层水的采出，采出地下水的在采出率较大的情况下还会收集起来对地层进行回注以增大地层压力。
在传统技术中，石油从地面上抽取上来之后,静置一段时间后,混合的石油和水由于比重不同会产生油-水分层现象，此时通过底部的排水管将底部的水排空，剩下的便是石油，但排水时需要人工判定石油与水的连接处，并启闭阀门，但底部的排水管在石油的阻挡下往往不便于观察，不同操作人员的经验也有差异，容易造成判定不准确，且需要人工值守在排水管处，不利于不间断式作业。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题，而提出的一种应用于石油领域的油水分离管道。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种应用于石油领域的油水分离管道，包括管道，所述管道采用三通式结构，所述管道的三个出水孔分别定义为混合进液口、水出液口和石油出液口c，所述水出液口和石油出液口c相对设置，且混合进液口位于二者中部，所述管道的中部与混合进液口对应的位置固定连接有中心隔板，所述中心隔板的上部固定连接有隔片，所述隔片将管道内的空间分割出混合进液口连通的隔腔，所述隔片的底端开设有第一通孔，所述第一通孔的上端内壁上安装有电磁铁，所述中心隔板的上端与管道之间开设有第二通孔，所述隔腔内均放置有可封堵的第一通孔或第二通孔的挡块，所述挡块可在电磁铁通电后被其磁性吸附；
所述混合进液口的内壁上对称开设有两个凹槽，其中一个凹槽上安装有激光调制管，另一个凹槽上安装有和与其配合使用的激光接收管,所述激光调制管、激光接收管和电磁铁均电性连接有单片机和开关控制电路；
所述激光调制管发射调制信号，所述激光接收管常态下输出低电平，当所述激光接收管接收到激光调制管发射的调制信号时,拉高引脚输出电平，所述单片机不间断检测激光接收管的引脚输出电平,所述单片机检测到激光接收管电平跳变时，启动电磁铁。
优选地，所述第二通孔的上端内壁开设有弧形槽。
优选地，所述激光调制管发射调制信号在190KHz—230KHz。
优选地，所述混合进液口位于激光调制管和激光接收管上侧的位置径向安装有大孔径滤片。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
本发明利用了石油与水分自动分层的原理以及石油的不透光性，通过调制激光的照射及接收端的反馈，输出低平及电平跳变来判定当前流体为石油或水，判定为石油时，进一步通过单片机控制电磁铁启动，对水出液口进行封堵，实现了静置后石油的自动化断流、分流，本发明突出的特点是无需人工干预且准确度高。
附图说明
图1为本发明提出的一种应用于石油领域的油水分离管道的结构示意图；
图2为本发明提出的一种应用于石油领域的油水分离管道的另一种状态示意图。
图中：1管道、1a混合进液口、1b水出液口、1c石油出液口、2单片机、3隔片、4第一通孔、5中心隔板、6第二通孔、7挡块、8激光调制管、9激光接收管、10凹槽、11电磁铁、12大孔径滤片、13隔腔、14弧形槽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1和图2，一种应用于石油领域的油水分离管道，包括管道1，管道1采用三通式结构，管道1的三个出水孔分别定义为混合进液口1a、水出液口1b和石油出液口1c，水出液口1b和石油出液口1c相对设置，且混合进液口1a位于二者中部，管道1的中部与混合进液口1a对应的位置固定连接有中心隔板5，中心隔板5的上部固定连接有隔片3，隔片3将管道1内的空间分割出混合进液口1a连通的隔腔13，隔片3的底端开设有第一通孔4，第一通孔4的上端内壁上安装有电磁铁11，中心隔板5的上端与管道1之间开设有第二通孔6，隔腔内均放置有可封堵的第一通孔4或第二通孔6的挡块7，挡块7可在电磁铁11通电后被其磁性吸附；挡块7可采用圆形结构。
混合进液口1a的内壁上对称开设有两个凹槽10，其中一个凹槽10上安装有激光调制管8，另一个凹槽10上安装有和与其配合使用的激光接收管9,激光调制管8、激光接收管9和电磁铁11均电性连接有单片机2和开关控制电路，单片机2选用STC15W402AS，开关控制电路采用三角管开关控制电路，单片机2与电磁铁连接的相应管脚输出高电平,使三极管导通,电磁铁11通电,底部的挡块7受到电磁铁11的吸引并将第二通孔6封闭,此时第一通孔4连通。
激光调制管8首先将激光调制190KHz—230KHz的信号并从发射端发送出去，此调制信号强度可以有效穿透水并避免了水中杂光对激光接收管9的影响，激光接收管9常态下输出低电平，当激光接收管9接收到激光调制管8发射的信号时,拉高引脚输出电平，单片机2不间断检测激光接收管9的引脚输出电平,单片机2检测到激光接收管9电平跳变时，启动电磁铁11。
进一步地，第二通孔6的上端内壁开设有弧形槽14，弧形槽14的设置可便于贴合及容纳挡块7，防止挡块7在液体的冲击下移位。
进一步地，混合进液口1a位于激光调制管8和激光接收管9上侧的位置径向安装有大孔径滤片12，大孔径滤片12的设置可对混合进料口进行过滤，防止杂质影响激光测量，且有效的防止渣质将管道1内封堵。进一步突出的好处是，由于石油的粘滞性以及表面张力较大，在水层排空以及石油层接触大孔径滤片12时，会减缓石油的流动，为激光的判定提供充足的时间，减少浪费。
本发明通过混合进液口1a与石油静置容器的出料口连通，常态下，挡块7在自身重力作用下落在第一通孔4上并将第一通孔4封闭，此时只有第二通孔6与混合进液口1a连通。
由于石油静置后水与油因为密度差异会分层，开启底部排液总阀门后，底部的水层可通过混合进液口1a、第二通孔6并从水出液口1b排出，由于水的透光性，不会对激光调制管8发出的激光造成影响，当底部的水层渐渐排空时油层进入混合进液口1a，由于石油的不透光性，单片机2检测到激光接收管9电平跳变时，单片机2与电磁铁连接的相应管脚输出高电平,使三极管导通,电磁铁11通电,底部的挡块7受到电磁铁11的吸引并将第二通孔6封闭,此时第一通孔4导通，油液经由第一通孔4从石油出液口1c排出(参照图2)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种应用于石油领域的油水分离管道，包括管道(1)，其特征在于，所述管道(1)采用三通式结构，所述管道(1)的三个出水孔分别定义为混合进液口(1a)、水出液口(1b)和石油出液口(1c)，所述水出液口(1b)和石油出液口(1c)相对设置，且混合进液口(1a)位于二者中部，所述管道(1)的中部与混合进液口(1a)对应的位置固定连接有中心隔板(5)，所述中心隔板(5)的上部固定连接有隔片(3)，所述隔片(3)将管道(1)内的空间分割出混合进液口(1a)连通的隔腔(13)，所述隔片(3)的底端开设有第一通孔(4)，所述第一通孔(4)的上端内壁上安装有电磁铁(11)，所述中心隔板(5)的上端与管道(1)之间开设有第二通孔(6)，所述隔腔内均放置有可封堵的第一通孔(4)或第二通孔(6)的挡块(7)，所述挡块(7)可在电磁铁(11)通电后被其磁性吸附；
所述混合进液口(1a)的内壁上对称开设有两个凹槽(10)，其中一个凹槽(10)上安装有激光调制管(8)，另一个凹槽(10)上安装有和与其配合使用的激光接收管(9),所述激光调制管(8)、激光接收管(9)和电磁铁(11)均电性连接有单片机(2)和开关控制电路；
所述激光调制管(8)发射调制信号，所述激光接收管(9)常态下输出低电平，当所述激光接收管(9)接收到激光调制管(8)发射的调制信号时,拉高引脚输出电平，所述单片机(2)不间断检测激光接收管(9)的引脚输出电平,所述单片机(2)检测到激光接收管(9)电平跳变时，启动电磁铁(11)。
2.根据权利要求1所述的一种应用于石油领域的油水分离管道，其特征在于，所述第二通孔(6)的上端内壁开设有弧形槽(14)。
3.根据权利要求1所述的一种应用于石油领域的油水分离管道，其特征在于，所述激光调制管(8)发射调制信号在190KHz—230KHz。
4.根据权利要求1所述的一种应用于石油领域的油水分离管道，其特征在于，所述混合进液口(1a)位于激光调制管(8)和激光接收管(9)上侧的位置径向安装有大孔径滤片(12)。
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