CN113289382A - 基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油化工用具技术领域，主要涉及与伺服马达相关联的流体分配装置，具体为基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，包括分离分配罐、油体分层结构、多通分配结构、震荡气配组件、月牙形气配罐、数据采集单元、数据计算单元、终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元；本发明在实现对油体、气体和水的分离分配的基础上，进一步的实现油、气和水的快速分离分配，且同时对装置内部的运行状况进行采集、计算和执行，最终对其结果进行显示或警报，以便提醒工作人员设备的运行状态，达到更佳的生产反馈效果。

Description

基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置

技术领域

本发明涉及石油化工用具技术领域，主要涉及与伺服马达相关联的流体分配装置，具体为基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置。

背景技术

在石油天然气生产中，从油气井采出的原油中一般均含有油体、气体和水，即在管道中油体、气体和水处于混合输送状态，为保证原油的正常运输和使用需要，对油体、气体和水进行分离分层后，再对其进行分配收集；

而现有的设备中往往只能对其中的两种物质进行分离、分配，功能较为简单，且大多采用电磁阀对油体进行分配，管路也较为复杂，分离后的油体、气体和水间的分离纯度低，分离、分配效果较差，且往往是凭借工作人员的经验操作，易出现操作、分配不当的情况；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于：通过设置分离分配罐、油体分层结构、多通分配结构、震荡气配组件、月牙形气配罐、数据采集单元、数据计算单元、终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元；在实现对油体、气体和水的分离分配的基础上，进一步的实现油、气和水的快速分离分配，且同时对装置内部的运行状况进行采集、计算和执行，最终对其结果进行显示或警报，以便提醒工作人员设备的运行状态，达到更佳的生产反馈效果，解决了普通设备的功能简单、结构复杂，占地面积大的问题，解决传统设备无生产反馈，易造成工作人员凭借经验办事而导致操作、分配不当的问题。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，包括支撑架、气配电磁阀、进油电磁阀、出油电磁阀、第一油泵、第二油泵、制冷器、电加热棒和检测运行模块，还包括分离分配罐、油体分层结构和多通分配结构，所述分离分配罐、油体分层结构和多通分配结构依次通过管道贯通连接，所述出油电磁阀和第一油泵安装于分离分配罐和油体分层结构之间的管道上，所述出油电磁阀安装于靠近分离分配罐的一端，且出油电磁阀位于分离分配罐的底部，所述第二油泵安装于油体分层结构和多通分配结构之间的管道上；

所述分离分配罐顶部的两侧对称安装有月牙形气配罐，所述月牙形气配罐与分离分配罐贯通连接，所述气配电磁阀安装于月牙形气配罐的最顶端，且月牙形气配罐的最底端固定连接有回油管，所述回油管远离月牙形气配罐的一端贯穿分离分配罐的外壁延伸到其内部并与其贯通连接，所述制冷器固定设于分离分配罐的顶端，所述月牙形气配罐的外端套接有冷凝套，且冷凝套固定于分离分配罐的外端，所述分离分配罐内安装有用于加快气体分离分配的震荡气配组件；

所述震荡气配组件包括第一伺服马达、第一转杆和第二转杆，所述第一转杆和第二转杆均转动设于分离分配罐内，所述第一伺服马达固定设于分离分配罐底端的中心部，所述第一转杆的底端贯穿分离分配罐底端的内壁延伸到其外部与第一伺服马达的输出轴固定连接，所述第一转杆外端固定套接有第一锥齿轮和震荡扇，且第一转杆外端滑动套接有支撑隔板，所述支撑隔板固定设于分离分配罐的顶端，所述第一锥齿轮设于第一转杆的顶端，所述第一锥齿轮啮合连接有第二锥齿轮，所述第二锥齿轮固定套接于第二转杆的外端，所述第二转杆的外端对称设有涡扇，所述涡扇的出风口正对月牙形气配罐的进气口，所述两个涡扇的相对面设有两个隔风板，所述隔风板固定设于支撑隔板的顶端，所述第一转杆与第二转杆垂直设置。

进一步的，所述支撑隔板上对称设有通气孔，支撑隔板的通气孔设有多个。

进一步的，所述油体分层结构包括油体分层罐、多节滑动伸缩管、吸油嘴、丝杆和第二伺服马达，所述多节滑动伸缩管的顶端固定设于油体分层罐，所述吸油嘴固定设于多节滑动伸缩管的底端，所述丝杆的外端螺纹套接有连接螺母座，所述连接螺母座的一端与吸油嘴固定连接，所述丝杆转动设于油体分层罐内，且丝杆的顶端贯穿油体分层罐的内壁延伸到其外部并与第二伺服马达输出轴的固定连接。

进一步的，所述多通分配结构包括多通分配外壳、多通分配内壳、承接壳、第三转杆和第三伺服马达，所述多通分配内壳固定设于多通分配外壳内，所述第三转杆转动设于多通分配外壳内，所述承接壳和第三伺服马达分别固定设于多通分配外壳两侧的中心部，所述第三转杆的一端贯穿多通分配外壳的内壁延伸到其外部并通过轴承与承接壳转动连接，且第三转杆的另一端贯穿多通分配外壳的内壁延伸到其外部并与第三伺服马达输出轴固定连接，所述第三转杆的外端固定套接有连接密封环板，所述连接密封环板设于多通分配内壳内靠近第三伺服马达的一侧，所述连接密封环板外端通过螺栓固定连接有分配密封环套，且分配密封环套的外端与多通分配内壳抵接，所述多通分配外壳和多通分配内壳均开设有多个的出油口，多通分配外壳的出油口与多通分配内壳的出油口均以多通分配内壳的中轴线为中心按半环型阵列分布，且多通分配外壳的出油口与多通分配内壳的出油口在一条水平直线上，所述多通分配外壳和多通分配内壳均开设有进油口，所述多通分配外壳的进油口和多通分配内壳的进油口贯通连接，所述分配密封环套内部为中空状，且分配密封环套开设有出油口，所述分配密封环套的出油口设有一个，且一个分配密封环套的出油口与多个多通分配内壳的出油口活动贯通连接，所述多通分配外壳和多通分配内壳之间固定有密封隔板，且密封隔板设有多个。

进一步的，所述分配密封环套与多通分配内壳之间适配有增强分配密封环套与多通分配内壳之间密封性的密封垫套。

基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置的工作方法，具体工作方法如下：

步骤一：打开进油电磁阀，含有气体的油体通过进油电磁阀进入到分离分配罐内，当油体完全淹没震荡扇时，则打开第一伺服电机和电加热棒，当电加热棒对油体进行加热，其热量在30℃-80℃，增强分子间隙，使气体与油体分离更加简单，同时第一伺服电机打开其输出轴旋转带动与其固定的第一转杆旋转，第一转杆旋转后带动与其固定的震荡扇旋转和第一锥齿轮旋转，震荡扇旋转后对油体进行震荡，同时第一锥齿轮旋转依次带动第二锥齿轮、第二转杆和涡扇旋转，涡扇旋转后吸取分离分配罐内的气体并将其吹到月牙形气配罐内，然后月牙形气配罐的外端套接了冷凝套，冷凝套对其进行制冷，使月牙形气配罐的内部温度较低，当气体中含有油分子时将其冷凝成油液，并将油液重新流入分离分配罐内，然后打开气配电磁阀，气体通过气配电磁阀后被外接的集气罐收集，对气体进行分离分配的同时对油体进行纯化；

步骤二：打开出油电磁阀和第一油泵，第一油泵打开后将纯化后的油体抽取导入到油体分层罐内，油体在油体分层罐内静置，对油体进行分离分层，当分离分层后，打开第二伺服马达，并打开第三伺服马达，对其内分层区域进行抽取并导入到多通分配结构内，多通分配结构接收到不同分层区域的原油将其导入到对应的外接收集罐中。

进一步的，检测运行模块包括：

数据采集单元，用于采集原油的转化分离信息和用于采集的设备运行状况信息，并将其分别发送给数据计算单元和数据分析单元；

数据计算单元，对原油的转化分离信息和设备运行状况信息分别进行运行计算得到设备内部原油的动态变化值和得到设备的动态变化值。

进一步的，检测运行模块还包括终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元。

进一步的，检测运行模块的运行流程如下：

Sa：数据采集单元采集原油的转化分离信息和采集设备的运行状况信息，将其发送给数据计算单元；

Sb：数据计算单元接收到原油的转化分离信息后，其中数据采集单元采集的原油的转化分离信息由原油进入到分离分配罐的油量、油体在分离分配罐内的分配量、通过气配电磁阀的气体数值、油体分层罐内的油体量值和通过多通分配结构的油体量值并将其分别标定为Q、W、Y、R和T；对其进行运行计算，根据公式

，得到设备内部原油的动态变化值，其中e₁、e₂、e₂、e₄和e₅为权重修正系数，e₁大于e₅大于e₃大于e₄大于e₂，且e₁+e₂+e₃+e₄+e₅=11.23；

原油进入到分离分配罐的油量由电磁流量计采集，油体在分离分配罐内的分配量由液位传感器检测油体的高度经计算得到油体的体积数值，通过气配电磁阀的气体数值由气体测量仪采集，油体分层罐内的油体量值由液位传感器检测油体的高度经计算得到油体的体积数值，通过多通分配结构的油体量值由多个电磁流量计采集水层或油层的流通量；

数据计算单元还接收到设备的运行状况信息，其中运行状况信息由震荡扇的转动圈数值、涡扇的转动圈数值和分配密封环套的切换次数组成，并分别将其标定为M、N和K；震荡扇的转动圈数值由扭矩传感器采集震荡扇的转动圈数值，涡扇的转动圈数值由扭矩传感器采集涡扇的转动圈数值，分配密封环套的切换次数值由扭矩传感器采集分配密封环套的转动次数；

对M、N和K进行分析计算，依据公式

，得到设备的动态变化值，其中k₁、k₂和k₃均为权重修正系数，且k₁大于k₂大于k₃，且k₁+k₂+k₃=2.31；并将A和B发送给检测执行单元；

Sc：检测执行单元接收到A和B与预设的C进行比较，当A在C内，B不在C内则设备处于开时运行状态，不产生控制信号，当A和B均位于C内，则设备处于动态运行状态，产生运行控制信号，当B在C内，且A不在C内，则设备处于非正常状态，产生警报提示信号；

当产生运行控制信号和警报提示信号时检测执行单元将其发送给终端显示单元和警示灯单元，

Sd：当终端显示单元接收到运行控制信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备自动运行中”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为绿色灯光；

当终端显示单元接收到警报提示信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备非正常运行，请对设备进行检修”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为红色灯光，并发出警报铃声。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

（1）、本发明通过设置分离分配罐、油体分层结构、多通分配结构、震荡气配组件、月牙形气配罐、数据采集单元、数据计算单元、终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元；在实现对油体、气体和水的分离分配的基础上，进一步的实现油、气和水的快速分离分配，且同时对装置内部的运行状况进行采集、计算和执行，最终对其结果进行显示或警报，以便提醒工作人员设备的运行状态，达到更佳的生产反馈效果，解决了普通设备功能简单、结构复杂，占地面积大的问题，解决传统设备无生产反馈，造成工作人员凭借经验办事易导致操作、分配不当的问题；

（2）、通过设置冷凝套、制冷器、电加热棒和回油管加强油气分离的程度，使油体纯度更高，解决传统设备油气分离分配纯度不佳的效果；

（3）、本发明在运行时其内设备均处于动态比例平衡状态，从而对原油进行持续性的分离分配。

附图说明

图1示出了根据本发明提供的装置主视图；

图2示出了根据本发明提供的分离分配罐的内部结构示意图；

图3示出了根据本发明提供的油体分层结构的结构示意图；

图4示出了根据本发明提供的多通分配结构的剖面图；

图5示出了图4的A-A处剖面图；

图6示出了根据本发明提供的运行流程图；

图例说明：1、分离分配罐；2、油体分层结构；3、多通分配结构；4、出油电磁阀；5、第一油泵；6、第二油泵；7、进油电磁阀；8、月牙形气配罐；9、冷凝套；10、制冷器；11、电加热棒；12、回油管；13、震荡气配组件；14、气配电磁阀；15、支撑架；16、支撑隔板；17、隔风板；1301、第一伺服马达；1302、第一转杆；1303、第一锥齿轮；1304、第二锥齿轮；1305、震荡扇；1306、第二转杆；1307、涡扇；201、油体分层罐；202、多节滑动伸缩管；203、吸油嘴；204、连接螺母座；205、丝杆；206、第二伺服马达；301、多通分配外壳；302、多通分配内壳；303、承接壳；304、第三转杆；305、连接密封环板；306、分配密封环套；307、第三伺服马达；308、密封隔板。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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围。

实施例1：

如图1-5所示，基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，包括支撑架15、气配电磁阀14、进油电磁阀7、出油电磁阀4、第一油泵5、第二油泵6、制冷器10、电加热棒11、分离分配罐1、油体分层结构2和多通分配结构3，分离分配罐1、油体分层结构2和多通分配结构3依次通过管道贯通连接，出油电磁阀4和第一油泵5安装于分离分配罐1和油体分层结构2之间的管道上，出油电磁阀4安装于靠近分离分配罐1的一端，且出油电磁阀4位于分离分配罐1的底部，第二油泵6安装于油体分层结构2和多通分配结构3之间的管道上；

分离分配罐1顶部的两侧对称安装有月牙形气配罐8，月牙形气配罐8与分离分配罐1贯通连接，气配电磁阀14安装于月牙形气配罐8的最顶端，且月牙形气配罐8的最底端固定连接有回油管12，回油管12远离月牙形气配罐8的一端贯穿分离分配罐1的外壁延伸到其内部并与其贯通连接，制冷器10固定设于分离分配罐1的顶端，月牙形气配罐8的外端套接有冷凝套9，且冷凝套9固定于分离分配罐1的外端，分离分配罐1内安装有震荡气配组件13；震荡气配组件13用于加快气体分离分配；

打开进油电磁阀7，含有气体的油体通过进油电磁阀7进入到分离分配罐1内，当油体完全淹没震荡扇1305时，则打开第一伺服电机和电加热棒11，当电加热棒11对油体进行加热，其热量在30℃-80℃，增强分子间隙，使气体与油体分离更加简单，同时第一伺服电机打开其输出轴旋转带动与其固定的第一转杆1302旋转，第一转杆1302旋转后带动与其固定的震荡扇1305旋转和第一锥齿轮1303旋转，震荡扇1305旋转后对油体进行震荡，同时第一锥齿轮1303旋转依次带动第二锥齿轮1304、第二转杆1306和涡扇1307旋转，涡扇1307旋转后吸取分离分配罐1内的气体并将其吹到月牙形气配罐8内，然后月牙形气配罐8的外端套接了冷凝套9，冷凝套9对其进行制冷，使月牙形气配罐8的内部温度较低，当气体中含有油分子时将其冷凝成油液，并将油液重新流入分离分配罐1内，从而加快油气分离；

震荡气配组件13包括第一伺服马达1301、第一转杆1302和第二转杆1306，第一转杆1302和第二转杆1306均转动设于分离分配罐1内，第一伺服马达1301固定设于分离分配罐1底端的中心部，第一转杆1302的底端贯穿分离分配罐1底端的内壁延伸到其外部与第一伺服马达1301的输出轴固定连接，第一转杆1302外端固定套接有第一锥齿轮1303和震荡扇1305，且第一转杆1302外端滑动套接有支撑隔板16，支撑隔板16固定设于分离分配罐1的顶端，第一锥齿轮1303设于第一转杆1302的顶端，第一锥齿轮1303啮合连接有第二锥齿轮1304，第二锥齿轮1304固定套接于第二转杆1306的外端，第二转杆1306的外端对称设有涡扇1307，涡扇1307的出风口正对月牙形气配罐8的进气口，两个涡扇1307的相对面设有两个隔风板17，隔风板17固定设于支撑隔板16的顶端，第一转杆1302与第二转杆1306垂直设置，支撑隔板16上对称设有通气孔，支撑隔板16的通气孔设有多个；

打开第一伺服马达1301使其工作，第一伺服马达1301工作后其输出轴旋转带动与其固定的第一转杆1302旋转、第一转杆1302旋转后带动与其套接的第一锥齿轮1303和震荡扇1305，震荡扇1305位于油体的底部当其旋转时，从底部对油体进行震荡使其内的气泡向上飘起，同时第一锥齿轮1303旋转后带动与其啮合的第二锥齿轮1304，第二锥齿轮1304旋转后带动与其固定的第二转杆1306，第二转杆1306旋转后带动与其套接固定的涡扇1307旋转，涡扇1307旋转将气体从分离分配罐1内吹到月牙形气配罐8内，从而进一步加强了设备的分配效率；

油体分层结构2包括油体分层罐201、多节滑动伸缩管202、吸油嘴203、丝杆205和第二伺服马达206，多节滑动伸缩管202的顶端固定设于油体分层罐201，吸油嘴203固定设于多节滑动伸缩管202的底端，丝杆205的外端螺纹套接有连接螺母座204，连接螺母座204的一端与吸油嘴203固定连接，丝杆205转动设于油体分层罐201内，且丝杆205的顶端贯穿油体分层罐201的内壁延伸到其外部并与第二伺服马达206输出轴的固定连接；

打开第二伺服马达206，第二伺服马达206旋转带动与其固定的丝杆205旋转，丝杆205旋转带动与其螺纹连接的连接螺母座204做升降运动，连接螺母座204做升降运动后带动与其固定的吸油嘴203做升降运动，吸油嘴203做升降运动使多节滑动伸缩管202做活塞运动，同时多节滑动伸缩管202在做活塞运动时产生反向的作用力，使吸油嘴203缓慢升降并且对吸油嘴203进行限位，打开第二油泵6后第二油泵6产生负压吸力并将负压吸力传递给多节滑动伸缩管202，多节滑动伸缩管202内具有负压吸力后将其传递给吸油嘴203，从而使吸油嘴203的产生负压吸力，当吸油嘴203位于原油沉淀层时，吸油嘴203对原油沉淀层的油进行吸取并通过第二油泵6将其注入给多通分配结构3内，且吸油嘴203在原油沉淀层吸取的时间固定，当吸取定时后，控制第二油泵6关闭并控制第二伺服马达206的输出轴反向旋转带动与其螺纹连接的连接螺母座204向上运动到达水层，当到达水层的后打开第二油泵6对水层的水进行抽取并通过第二油泵6将水导入多通分配结构3内，当吸取水定时后，控制第二油泵6关闭并控制第二伺服马达206的输出轴反向旋转带动与其螺纹连接的连接螺母座204向上运动到达悬浮油层，并对悬浮油层进行吸取，在对油层和水层分别吸取时其是属于依次向下沉淀的状态，且对油层和水层吸取时，并不需要对油体分层罐201内进行完全吸取，当完全吸取时会造成油层和水层的混合，同时当吸油嘴203处于设备的上部时，则只需要逐步吸取油层和水层即可；

多通分配结构3包括多通分配外壳301、多通分配内壳302、承接壳303、第三转杆304和第三伺服马达307，多通分配内壳302固定设于多通分配外壳301内，第三转杆304转动设于多通分配外壳301内，承接壳303和第三伺服马达307分别固定设于多通分配外壳301两侧的中心部，第三转杆304的一端贯穿多通分配外壳301的内壁延伸到其外部并通过轴承与承接壳303转动连接，且第三转杆304的另一端贯穿多通分配外壳301的内壁延伸到其外部并与第三伺服马达307输出轴固定连接，第三转杆304的外端固定套接有连接密封环板305，连接密封环板305设于多通分配内壳302内靠近第三伺服马达307的一侧；

连接密封环板305外端通过螺栓固定连接有分配密封环套306，且分配密封环套306的外端与多通分配内壳302抵接，多通分配外壳301和多通分配内壳302均开设有多个的出油口，多通分配外壳301的出油口与多通分配内壳302的出油口均以多通分配内壳302的中轴线为中心按半环型阵列分布，且多通分配外壳301的出油口与多通分配内壳302的出油口在一条水平直线上，多通分配外壳301和多通分配内壳302均开设有进油口，多通分配外壳301的进油口和多通分配内壳302的进油口贯通连接，分配密封环套306内部为中空状，且分配密封环套306开设有出油口，分配密封环套306的出油口设有一个，且一个分配密封环套306的出油口与多个多通分配内壳302的出油口活动贯通连接，多通分配外壳301和多通分配内壳302之间固定有密封隔板308，且密封隔板308设有多个，分配密封环套306与多通分配内壳302之间适配有增强分配密封环套306与多通分配内壳302之间密封性的密封垫套；

当第二油泵6将水注入到多通分配结构3内时，水通过多通分配外壳301的进油口进入到多通分配外壳301内，由于多通分配外壳301与多通分配内壳302之间固定设有密封隔板308，将多通分配外壳301与多通分配内壳302之间环形间隙分割，从而使水只能从多通分配内壳302的进油口进入到分配密封环套306内，并且分配密封环套306只设置有一个出油口，且分配密封环套306的外壁将多通分配内壳302的出油口抵住，因此水进入到分配密封环套306内后只能通过分配密封环套306的出油口出去，当第三伺服马达307工作并带动与其固定的连接密封环板305旋转时，连接密封环板305旋转后带动与其固定连接的分配密封环套306旋转，分配密封环套306旋转后当分配密封环套306的出油口与多通分配内壳302的出油口与多通分配外壳301的出油口位于同一中轴线上时，则水从而分配密封环套306的出油口流过多通分配内壳302的出油口和多通分配外壳301的出油口，从而对其进行收集，当第二油泵6吸取油体分层罐201内的油层时，则控制第三伺服马达307工作控制其输出轴旋转一定角度并控制连接密封环板305旋转一定角度，使分配密封环套306旋转一定角度后，分配密封环套306的出油口与多通分配内壳302的另一出油口与多通分配外壳301的另一出油口位于同一中轴线上，从而切换出油口，当需要关闭出油口时，则控制第三伺服马达307的输出轴旋转一定角度，使分配密封环套306的出油口与多通分配内壳302的出油口均不贯通连接，从而控制油或水的通路，从而控制油路的分配和通路；

工作原理：打开进油电磁阀7，含有气体的油体通过进油电磁阀7进入到分离分配罐1内，当油体完全淹没震荡扇1305时，则打开第一伺服电机和电加热棒11，当电加热棒11对油体进行加热，其热量在30℃-80℃，30℃-80℃使油内的水不会蒸发，保证气体的干燥，增强分子间隙，使气体与油体分离更加简单，同时第一伺服电机打开其输出轴旋转带动与其固定的第一转杆1302旋转，第一转杆1302旋转后带动与其固定的震荡扇1305旋转和第一锥齿轮1303旋转，震荡扇1305旋转后对油体进行震荡，同时第一锥齿轮1303旋转依次带动第二锥齿轮1304、第二转杆1306和涡扇1307旋转，涡扇1307旋转后吸取分离分配罐1内的气体并将其吹到月牙形气配罐8内，然后月牙形气配罐8的外端套接了冷凝套9，冷凝套9对其进行制冷，使月牙形气配罐8的内部温度较低，当气体中含有油分子时将其冷凝成油液，并将油液重新流入分离分配罐1内，然后打开气配电磁阀14，气体通过气配电磁阀14后被外接的集气罐收集，对气体进行分离分配的同时对油体进行纯化；

步骤二：打开出油电磁阀4和第一油泵5，第一油泵5打开后将纯化后的油体抽取导入到油体分层罐201内，油体在油体分层罐201内静置，对油体进行分离分层，当分离分层后，打开第二伺服马达206，并打开第三伺服马达307，对其内分层区域进行抽取并导入到多通分配结构3内，多通分配结构3接收到不同分层区域的原油将其导入到对应的外接收集罐中；

通过上述技术方案：本发明在实现对油体、气体和水的分离分配，进一步的实现了油、气和水快速分离分配，设备结构简单，功能强大，占地面积小，从而解决了普通设备功能简单，结构复杂，占地面积大的问题。

实施例2：

如图1-6所示，基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，还包括检测运行模块，其中检测运行模块由数据采集单元、数据计算单元、终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元；

检测运行模块的运行流程如下：

Sa：数据采集单元采集原油的转化分离信息和采集设备的运行状况信息，将其发送给数据计算单元；

Sb：数据计算单元接收到原油的转化分离信息后，其中数据采集单元采集的原油的转化分离信息由原油进入到分离分配罐1的油量、油体在分离分配罐1内的分配量、通过气配电磁阀14的气体数值、油体分层罐201内的油体量值和通过多通分配结构3的油体量值并将其分别标定为Q、W、Y、R和T；对其进行运行计算，根据公式

，得到设备内部原油的动态变化值，其中e₁、e₂、e₂、e₄和e₅为权重修正系数，e₁大于e₅大于e₃大于e₄大于e₂，且e₁+e₂+e₃+e₄+e₅=11.23；

数据计算单元还接收到设备的运行状况信息，其中运行状况信息由震荡扇1305的转动圈数值、涡扇1307的转动圈数值和分配密封环套306的切换次数组成，并分别将其标定为M、N和K；

对M、N和K进行分析计算，依据公式

，得到设备的动态变化值，其中k₁、k₂和k₃均为权重修正系数，且k₁大于k₂大于k₃，且k₁+k₂+k₃=2.31；

并将A和B发送给检测执行单元；

Sc：检测执行单元接收到A和B与预设的C进行比较，当A在C内，B不在C内则设备处于开时运行状态，不产生控制信号，当A和B均位于C内，则设备处于动态运行状态，产生运行控制信号，当B在C内，且A不在C内，则设备处于非正常状态，产生警报提示信号，当A和B均不在C内，则设备处于关闭状态，不产生控制信号；

当产生运行控制信号和警报提示信号时检测执行单元将其发送给终端显示单元和警示灯单元，

Sd：当终端显示单元接收到运行控制信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备自动运行中”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为绿色灯光；

当终端显示单元接收到警报提示信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备非正常运行，请对设备进行检修”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为红色灯光，并发出警报铃声；

工作原理：当装置处于运行控制信号状态下时，第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机处于等比同步运行状态，且其内的气体、油体和水体均处于收集的动态平衡状态，具体为分离分配罐1实时进入的原油量、分离分配罐1实时出去的气体量和油体量，油体进入到油体分层罐201后被分层，然后启动第三伺服电机对油层进行吸收，当油层被吸收当一定程度后，驱动第三伺服电机旋转带动吸油嘴203到达水层或其他油层对其进行吸收，同时多通分配结构3切换出油口，对水进行分配收集，然后油体分层结构2和多通分配结构3重复上述动作，从而使油、气和水分离并分配。

以上，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 (9)

1.基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，包括支撑架（15）、气配电磁阀（14）、进油电磁阀（7）、出油电磁阀（4）、第一油泵（5）、第二油泵（6）、制冷器（10）、电加热棒（11）和检测运行模块，其特征在于，还包括分离分配罐（1）、油体分层结构（2）和多通分配结构（3），所述分离分配罐（1）、油体分层结构（2）和多通分配结构（3）依次通过管道贯通连接，所述出油电磁阀（4）和第一油泵（5）安装于分离分配罐（1）和油体分层结构（2）之间的管道上，所述出油电磁阀（4）安装于靠近分离分配罐（1）的一端，且出油电磁阀（4）位于分离分配罐（1）的底部，所述第二油泵（6）安装于油体分层结构（2）和多通分配结构（3）之间的管道上；

所述分离分配罐（1）顶部的两侧对称安装有月牙形气配罐（8），所述月牙形气配罐（8）与分离分配罐（1）贯通连接，所述气配电磁阀（14）安装于月牙形气配罐（8）的最顶端，且月牙形气配罐（8）的最底端固定连接有回油管（12），所述回油管（12）远离月牙形气配罐（8）的一端贯穿分离分配罐（1）的外壁延伸到其内部并与其贯通连接，所述制冷器（10）固定设于分离分配罐（1）的顶端，所述月牙形气配罐（8）的外端套接有冷凝套（9），且冷凝套（9）固定于分离分配罐（1）的外端，所述分离分配罐（1）内安装有用于加快气体分离分配的震荡气配组件（13）；

所述震荡气配组件（13）包括第一伺服马达（1301）、第一转杆（1302）和第二转杆（1306），所述第一转杆（1302）和第二转杆（1306）均转动设于分离分配罐（1）内，所述第一伺服马达（1301）固定设于分离分配罐（1）底端的中心部，所述第一转杆（1302）的底端贯穿分离分配罐（1）底端的内壁延伸到其外部与第一伺服马达（1301）的输出轴固定连接，所述第一转杆（1302）外端固定套接有第一锥齿轮（1303）和震荡扇（1305），且第一转杆（1302）外端滑动套接有支撑隔板（16），所述支撑隔板（16）固定设于分离分配罐（1）的顶端，所述第一锥齿轮（1303）设于第一转杆（1302）的顶端，所述第一锥齿轮（1303）啮合连接有第二锥齿轮（1304），所述第二锥齿轮（1304）固定套接于第二转杆（1306）的外端，所述第二转杆（1306）的外端对称设有涡扇（1307），所述涡扇（1307）的出风口正对月牙形气配罐（8）的进气口，所述两个涡扇（1307）的相对面设有两个隔风板（17），所述隔风板（17）固定设于支撑隔板（16）的顶端，所述第一转杆（1302）与第二转杆（1306）垂直设置。

2.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，所述支撑隔板（16）上对称设有通气孔，支撑隔板（16）的通气孔设有多个。

3.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，所述油体分层结构（2）包括油体分层罐（201）、多节滑动伸缩管（202）、吸油嘴（203）、丝杆（205）和第二伺服马达（206），所述多节滑动伸缩管（202）的顶端固定设于油体分层罐（201），所述吸油嘴（203）固定设于多节滑动伸缩管（202）的底端，所述丝杆（205）的外端螺纹套接有连接螺母座（204），所述连接螺母座（204）的一端与吸油嘴（203）固定连接，所述丝杆（205）转动设于油体分层罐（201）内，且丝杆（205）的顶端贯穿油体分层罐（201）的内壁延伸到其外部并与第二伺服马达（206）输出轴的固定连接。

4.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，所述多通分配结构（3）包括多通分配外壳（301）、多通分配内壳（302）、承接壳（303）、第三转杆（304）和第三伺服马达（307），所述多通分配内壳（302）固定设于多通分配外壳（301）内，所述第三转杆（304）转动设于多通分配外壳（301）内，所述承接壳（303）和第三伺服马达（307）分别固定设于多通分配外壳（301）两侧的中心部，所述第三转杆（304）的一端贯穿多通分配外壳（301）的内壁延伸到其外部并通过轴承与承接壳（303）转动连接，且第三转杆（304）的另一端贯穿多通分配外壳（301）的内壁延伸到其外部并与第三伺服马达（307）输出轴固定连接，所述第三转杆（304）的外端固定套接有连接密封环板（305），所述连接密封环板（305）设于多通分配内壳（302）内靠近第三伺服马达（307）的一侧，所述连接密封环板（305）外端通过螺栓固定连接有分配密封环套（306），且分配密封环套（306）的外端与多通分配内壳（302）抵接，所述多通分配外壳（301）和多通分配内壳（302）均开设有多个的出油口，多通分配外壳（301）的出油口与多通分配内壳（302）的出油口均以多通分配内壳（302）的中轴线为中心按半环型阵列分布，且多通分配外壳（301）的出油口与多通分配内壳（302）的出油口在一条水平直线上，所述多通分配外壳（301）和多通分配内壳（302）均开设有进油口，所述多通分配外壳（301）的进油口和多通分配内壳（302）的进油口贯通连接，所述分配密封环套（306）内部为中空状，且分配密封环套（306）开设有出油口，所述分配密封环套（306）的出油口设有一个，且一个分配密封环套（306）的出油口与多个多通分配内壳（302）的出油口活动贯通连接，所述多通分配外壳（301）和多通分配内壳（302）之间固定有密封隔板（308），且密封隔板（308）设有多个。

5.根据权利要求4所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，所述分配密封环套（306）与多通分配内壳（302）之间适配有增强分配密封环套（306）与多通分配内壳（302）之间密封性的密封垫套。

6.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置的工作方法，其特征在于，具体工作方法如下：

步骤一：打开进油电磁阀（7），含有气体的油体通过进油电磁阀（7）进入到分离分配罐（1）内，当油体完全淹没震荡扇（1305）时，则打开第一伺服电机和电加热棒（11），当电加热棒（11）对油体进行加热，其热量在30℃-80℃，增强分子间隙，使气体与油体分离更加简单，同时第一伺服电机打开其输出轴旋转带动与其固定的第一转杆（1302）旋转，第一转杆（1302）旋转后带动与其固定的震荡扇（1305）旋转和第一锥齿轮（1303）旋转，震荡扇（1305）旋转后对油体进行震荡，同时第一锥齿轮（1303）旋转依次带动第二锥齿轮（1304）、第二转杆（1306）和涡扇（1307）旋转，涡扇（1307）旋转后吸取分离分配罐（1）内的气体并将其吹到月牙形气配罐（8）内，然后月牙形气配罐（8）的外端套接了冷凝套（9），冷凝套（9）对其进行制冷，使月牙形气配罐（8）的内部温度较低，当气体中含有油分子时将其冷凝成油液，并将油液重新流入分离分配罐（1）内，然后打开气配电磁阀（14），气体通过气配电磁阀（14）后被外接的集气罐收集，对气体进行分离分配的同时对油体进行纯化；

步骤二：打开出油电磁阀（4）和第一油泵（5），第一油泵（5）打开后将纯化后的油体抽取导入到油体分层罐（201）内，油体在油体分层罐（201）内静置，对油体进行分离分层，当分离分层后，打开第二伺服马达（206），并打开第三伺服马达（307），对其内分层区域进行抽取并导入到多通分配结构（3）内，多通分配结构（3）接收到不同分层区域的原油将其导入到对应的外接收集罐中。

7.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，检测运行模块包括：

数据采集单元，用于采集原油的转化分离信息和用于采集的设备运行状况信息，并将其分别发送给数据计算单元和数据分析单元；

数据计算单元，对原油的转化分离信息和设备运行状况信息分别进行运行计算得到设备内部原油的动态变化值和得到设备的动态变化值。

8.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，检测运行模块还包括终端显示模块、警示灯单元和检测执行单元。

9.根据权利要求1所述的基于多台伺服马达同时运转的石油化工用流体分配装置，其特征在于，检测运行模块的运行流程如下：

Sa：数据采集单元采集原油的转化分离信息和采集设备的运行状况信息，将其发送给数据计算单元；

Sb：数据计算单元接收到原油的转化分离信息后，其中数据采集单元采集的原油的转化分离信息由原油进入到分离分配罐（1）的油量、油体在分离分配罐（1）内的分配量、通过气配电磁阀（14）的气体数值、油体分层罐（201）内的油体量值和通过多通分配结构（3）的油体量值并将其分别标定为Q、W、Y、R和T；对其进行运行计算，根据公式

，得到设备内部原油的动态变化值，其中e₁、e₂、e₂、e₄和e₅为权重修正系数，e₁大于e₅大于e₃大于e₄大于e₂，且e₁+e₂+e₃+e₄+e₅=11.23；

原油进入到分离分配罐（1）的油量由电磁流量计采集，油体在分离分配罐（1）内的分配量由液位传感器检测油体的高度经计算得到油体的体积数值，通过气配电磁阀（14）的气体数值由气体测量仪采集，油体分层罐（201）内的油体量值由液位传感器检测油体的高度经计算得到油体的体积数值，通过多通分配结构（3）的油体量值由多个电磁流量计采集水层或油层的流通量；

数据计算单元还接收到设备的运行状况信息，其中运行状况信息由震荡扇（1305）的转动圈数值、涡扇（1307）的转动圈数值和分配密封环套（306）的切换次数组成，并分别将其标定为M、N和K；震荡扇（1305）的转动圈数值由扭矩传感器采集震荡扇（1305）的转动圈数值，涡扇（1307）的转动圈数值由扭矩传感器采集涡扇（1307）的转动圈数值，分配密封环套（306）的切换次数值由扭矩传感器采集分配密封环套（306）的转动次数；

对M、N和K进行分析计算，依据公式

，得到设备的动态变化值，其中k₁、k₂和k₃均为权重修正系数，且k₁大于k₂大于k₃，且k₁+k₂+k₃=2.31；并将A和B发送给检测执行单元；

Sc：检测执行单元接收到A和B与预设的C进行比较，当A在C内，B不在C内则设备处于开时运行状态，不产生控制信号，当A和B均位于C内，则设备处于动态运行状态，产生运行控制信号，当B在C内，且A不在C内，则设备处于非正常状态，产生警报提示信号；

当产生运行控制信号和警报提示信号时检测执行单元将其发送给终端显示单元和警示灯单元，

Sd：当终端显示单元接收到运行控制信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备自动运行中”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为绿色灯光；

当终端显示单元接收到警报提示信号时，则终端显示单元对其运行控制信号进行文本字符编辑并在其显示屏处滚动显示，其中文本字符为“设备非正常运行，请对设备进行检修”；

同时警示灯单元接收到运行控制信号立即控制其警示灯显示为红色灯光，并发出警报铃声。

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