CN113476900A - 一种液体分离设备及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种液体分离设备及其控制方法，属于液液分离技术领域。其中，液体分离设备包括分液罐、第一出料管、第二出料管、检测装置和控制机构。分液罐具有进液口，分液罐内部形成有沿竖直方向依次布置且依次连通的轻相室、分相室和重相室，分相室与进液口连通，分相室用于容纳混合液体，轻相室用于容纳轻相液体，重相室用于容纳重相液体。第一出料管与轻相室连通。第二出料管与重相室连通。检测装置用于检测分相室内的混合液体的界位并生成界位信号。控制机构与检测装置电连接，控制机构用于根据界位信号调节第一出料管和第二出料管的流量，以调节分相室内的混合液体的界位。采用这种液体分离设备有利于提高混合液体的分离效果和生产效率。

Description

一种液体分离设备及其控制方法

技术领域

本申请涉及液液分离技术领域，具体而言，涉及一种液体分离设备及其控制方法。

背景技术

混合液体分离是石油、化工、制药、环保、轻工等过程工业生产中经常遇到的单元操作。混合液体可分为均相混合液和非均相混合液。混合液体内部物料性质均匀而不存在相界面者称为均相混合液，均相混合液的分离采用精馏、蒸发、萃取、吸收等操作。混合液体内部有隔开两相的界面存在且界面两侧的液体性质截然不同者称为非均相混合液，非均相混合液可采用机械或生物的方法进行分离，比如：重力沉降法、离心法、浮选法、吸附法、过滤法、生物法、膜法或聚结器法等，通过这种方法将轻相的液体和重相的液体进行分离。但是，现有的液体分离设备的分离效果较差，存在混合液体分离不彻底的现象，不利于生产，且由于现有的液体分离设备的自动化程度较低，无法进行自动化连续分离，从而不利于提高液体分离设备的生产效率。

发明内容

本申请实施例提供一种液体分离设备及其控制方法，以改善现有的液体分离设备的分离效果较差且生产效率较低的问题。

第一方面，本申请实施例提供一种液体分离设备，包括分液罐、第一出料管、第二出料管、检测装置和控制机构；所述分液罐具有进液口，所述分液罐内部形成有沿竖直方向依次布置且依次连通的轻相室、分相室和重相室，所述分相室与所述进液口连通，所述分相室用于容纳混合液体，所述轻相室用于容纳从所述混合液体分离出的轻相液体，所述重相室用于容纳从所述混合液体分离出的重相液体；所述第一出料管与所述轻相室连通，所述第一出料管用于输送所述轻相液体；所述第二出料管与所述重相室连通，所述第二出料管用于输送所述重相液体；所述检测装置设置于所述分液罐，所述检测装置用于检测所述分相室内的所述混合液体的界位并生成界位信号；所述控制机构与所述检测装置电连接，所述控制机构用于根据所述界位信号调节所述第一出料管和所述第二出料管的流量，以调节所述分相室内的所述混合液体的界位。

在上述技术方案中，分液罐内设置有沿竖直方向依次布置的轻相室、分相室和重相室，分相室用于容纳混合液体，混合液体在分相室内停留后能够分离出位于上方的轻相液体和位于下方的重相液体，轻相室和重相室能够分别容纳混合液体分离出的轻相液体和重相液体，之后通过连接于轻相室的第一出料管排出轻相液体，并通过连接于重相室的第二出料管排出重相液体，以实现液体分离设备的液体分离功能。其中，液体分离设备还设置有检测装置和控制机构，通过设置在分液罐的检测装置能够获取分相室内的混合液体的界位信息，并生成对应的界位信号，之后通过控制机构能够根据界位信号调节第一出料管和第二出料管的流量，以调节分相室内的混合液体的界位，采用这种结构的液体分离设备一方面能够避免分相室内的混合液体的界位过高或过低而造成轻相液体进入到重相室内或造成重相液体进入到轻相室内，以导致混合液体存在分离不彻底的现象，从而有利于提高液体分离设备的液体分离效果，另一方面提高了液体分离设备的自动化程度，通过调节分相室内的混合液体的界位能够保证液体分离设备的自动化连续生产，降低了因混合液体分离异常而造成液体分离设备停产的风险，从而有利于提高液体分离设备的生产效率。

另外，本申请实施例提供的液体分离设备还具有如下附加的技术特征：

在一些实施例中，所述控制机构包括第一控制阀、第二控制阀和控制单元；所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设置于所述第一出料管和所述第二出料管；所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述检测装置均与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号控制所述第一控制阀和所述第二控制阀动作，以调节所述第一出料管和所述第二出料管的流量。

在上述技术方案中，控制机构设置有第一控制阀、第二控制阀和控制单元，且第一控制阀和第二控制阀分别设置于第一出料管和第二出料管上，通过控制单元响应于检测装置检测的界位信号控制第一控制阀和第二控制阀的开口变大或减小，从而能够对第一出料管和第二出料管的流量进行调节，以调节分相室内的混合液体的界位，这种结构简单，便于实现，且灵敏度较高，响应及时。

在一些实施例中，所述控制机构还包括第一检测件和第二检测件；所述第一检测件设置于所述第一出料管，所述第一检测件用于检测所述第一出料管的流量并生成第一流量信号，所述第一检测件与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号和所述第一流量信号调节所述第一控制阀的开合大小；所述第二检测件设置于所述第二出料管，所述第二检测件用于检测所述第二出料管的流量并生成第二流量信号，所述第二检测件与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号和所述第二流量信号调节所述第二控制阀的开合大小。

在上述技术方案中，控制机构还设置有第一检测件和第二检测件，通过将第一检测件设置于第一出料管上，以获取第一出料管的流量信息并生成第一流量信号，使得控制单元能够根据界位信号和第一流量信号控制第一控制阀的开合大小，从而通过控制单元能够精准地控制第一出料管的流量增大或减小的程度，同样的，通过将第二检测件设置于第二出料管上，以获取第二出料管的流量信息并生成第二流量信号，使得控制单元能够根据界位信号和第二流量信号控制第二控制阀的开合大小，从而通过控制单元能够精准地控制第二出料管的流量增大或减小的程度，采用这种结构的控制机构能够根据分相室内的混合液体的界位信息对第一出料管和第二出料管的流量进行精准控制，以使分相室内的混合液体的界位能够快速且精准地回归正常值，从而有利于提高控制机构的准确度和调节效率。

在一些实施例中，所述轻相室和所述重相室均沿水平方向延伸；所述轻相室在所述水平方向上的一端与所述分相室连通，所述第一出料管连接于所述轻相室的另一端；所述重相室在所述水平方向上的一端与所述分相室连通，所述第二出料管连接于所述重相室的另一端。

在上述技术方案中，通过将轻相室设置为沿水平方向延伸，且将轻相室在水平方向上的两端分别与分相室和第一出料管连通，以使轻相室的出液口远离分相室，从而使得进入至轻相室的轻相液体不易受到分液罐的进液口和混合液体的界位扰动的影响，以降低杂质进入至轻相液体中的风险，进而有利于提高轻相液体的分离质量。同样的，通过将重相室设置为沿水平方向延伸，且将重相室在水平方向上的两端分别与分相室和第二出料管连通，以使重相室的出液口远离分相室，从而使得进入至重相室的重相液体不易受到分液罐的进液口和混合液体的界位扰动的影响，以降低杂质进入至重相液体中的风险，进而有利于提高重相液体的分离质量。

在一些实施例中，所述轻相室在所述水平方向上远离所述分相室的一端沿所述竖直方向向下凹陷形成第一凹部；所述第一出料管连接于所述第一凹部的底部；所述重相室在所述水平方向上远离所述分相室的一端沿所述竖直方向向下凹陷形成第二凹部，所述第二出料管连接于所述第二凹部的底部。

在上述技术方案中，通过在轻相室远离分相室的一端设置沿竖直方向向下凹陷的第一凹部，且将第一出料管连接于第一凹部的底部，以使第一出料管与轻相室连通，采用这种结构的轻相室一方面便于轻相液体从轻相室进入至第一出料管内，便于轻相液体的排出，另一方面通过第一凹部能够降低轻相液体在轻相室内堆积的风险。同样的，通过在重相室远离分相室的一端设置沿竖直方向向下凹陷的第二凹部，且将第二出料管连接于第二凹部的底部，以使第二出料管与重相室连通，采用这种结构的重相室一方面便于重相液体从重相室进入至第二出料管内，便于重相液体的排出，另一方面通过第二凹部能够降低重相液体在重相室内堆积的风险。

在一些实施例中，所述分相室包括沿水平方向分布的缓冲腔和分液腔；所述分液腔通过所述缓冲腔与所述进液口连通；所述轻相室和所述重相室均与所述分液腔连通。

在上述技术方案中，分相室设置有缓冲腔和分液腔，分液腔用于容纳混合液体，以将混合液体分离成轻相液体和重相液体。其中，分液腔通过缓冲腔与进液口连通，使得混合液体先进入缓冲腔进行缓冲后再进入至分液腔内，从而使得混合液体能够呈现均匀的状态进入至分液腔内，以减少混合液体在进入分液腔内时出现涡流或短流等影响混合液体分层的现象。

在一些实施例中，所述轻相室内设置有过滤机构；所述过滤机构与所述重相室连通，所述过滤机构用于过滤从所述分相室进入至所述轻相室内的所述重相液体并输送至所述重相室。

在上述技术方案中，通过在轻相室内设置过滤机构，以使轻相液体从分相室进入至轻相室内时能够经过过滤机构进行再次过滤，从而能够过滤轻相液体中的重相液体，并将过滤出来的重相液体输送至重相室，进而有利于进一步提高轻相液体的分离质量。

在一些实施例中，所述分液罐开设有排液口；所述排液口与所述分相室连通，所述排液口用于排出所述分相室内的所述混合液体；所述液体分离设备还包括聚结器，所述聚结器与所述排液口连通，所述聚结器用于分离从所述排液口排出的所述混合液体。

在上述技术方案中，分液罐上设置有排液口，以通过排液口能够排出分相室内的混合液体，从而在液体分离设备停产时便于对分液罐进行清理。此外，液体分离设备还设置有与排液口连通的聚结器，通过聚结器能够对从排液口排出的混合液体进行分离，从而能够避免对物料造成浪费和减少对环境的污染。

在一些实施例中，所述分液罐设置有观测器，所述观测器用于观测所述分相室内的所述混合液体的界位。

在上述技术方案中，通过在分液罐上设置用于观测分相室内的混合液体的界位的观测器，使得操作人员能够实时获取分相室内的混合液体的界位信息，一方面能够用于指导生产和记录生产信息，另一方面在控制机构出现故障时能够通过观测器获取的界位信息进行人工调节第一出料管和第二出料管的流量，从而无需停产，不影响生产，进而有利于优化液体分离设备的生产节拍。

第二方面，本申请实施例还提供一种液体分离设备的控制方法，包括：

通过所述检测装置检测所述分相室内的所述混合液体的界位并生成界位信号；

所述控制机构根据所述界位信号控制所述第一出料管和所述第二出料管的流量，当所述混合液体的界位高于预设值时，所述控制机构减小所述第一出料管的流量并增大所述第二出料管的流量，当所述混合液体的界位低于预设值时，所述控制机构增大所述第一出料管的流量并减小所述第二出料管的流量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的液体分离设备的结构示意图；

图2为图1所示的液体分离设备的分液罐的结构示意图。

图标：200-液体分离设备；10-分液罐；11-进液口；12-轻相室；121-第一凹部；122-过滤机构；13-分相室；131-缓冲腔；132-分液腔；14-重相室；141-第二凹部；15-第一罐体；16-第二罐体；17-第三罐体；18-排气孔；19-排液口；20-第一出料管；30-第二出料管；40-检测装置；50-控制机构；51-第一控制阀；52-第二控制阀；53-第一检测件；54-第二检测件；60-连通管；70-观测器；80-排气管；90-聚结器；100-第三出料管；110-第四出料管；120-第一泵送装置；130-第二泵送装置；140-第三泵送装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

本申请实施例提供一种液体分离设备，其能够改善现有的液体分离设备的分离效果较差，存在混合液体分离不彻底的现象，不利于生产，且由于现有的液体分离设备的自动化程度较低，无法进行自动化连续分离，从而不利于提高液体分离设备的生产效率的问题，以下结合附图对液体分离设备的具体结构进行详细阐述。

结合图1和图2所示，液体分离设备200包括分液罐10、第一出料管20、第二出料管30、检测装置40和控制机构50。分液罐10具有进液口11，分液罐10内部形成有沿竖直方向依次布置且依次连通的轻相室12、分相室13和重相室14，分相室13与进液口11连通，分相室13用于容纳混合液体，轻相室12用于容纳从混合液体分离出的轻相液体，重相室14用于容纳从混合液体分离出的重相液体。第一出料管20与轻相室12连通，第一出料管20用于输送轻相液体。第二出料管30与重相室14连通，第二出料管30用于输送重相液体。检测装置40设置于分液罐10，检测装置40用于检测分相室13内的混合液体的界位并生成界位信号。控制机构50与检测装置40电连接，控制机构50用于根据界位信号调节第一出料管20和第二出料管30的流量，以调节分相室13内的混合液体的界位。

分液罐10内设置有沿竖直方向依次布置的轻相室12、分相室13和重相室14，分相室13用于容纳混合液体，混合液体在分相室13内停留后能够分离出位于上方的轻相液体和位于下方的重相液体，轻相室12和重相室14能够分别容纳混合液体分离出的轻相液体和重相液体，之后通过连接于轻相室12的第一出料管20排出轻相液体，并通过连接于重相室14的第二出料管30排出重相液体，以实现液体分离设备200的液体分离功能。其中，液体分离设备200还设置有检测装置40和控制机构50，通过设置在分液罐10的检测装置40能够获取分相室13内的混合液体的界位信息，并生成对应的界位信号，之后通过控制机构50能够根据界位信号调节第一出料管20和第二出料管30的流量，以调节分相室13内的混合液体的界位，采用这种结构的液体分离设备200一方面能够避免分相室13内的混合液体的界位过高或过低而造成轻相液体进入到重相室14内或造成重相液体进入到轻相室12内，以导致混合液体存在分离不彻底的现象，从而有利于提高液体分离设备200的液体分离效果，另一方面提高了液体分离设备200的自动化程度，通过调节分相室13内的混合液体的界位能够保证液体分离设备200的自动化连续生产，降低了因混合液体分离异常而造成液体分离设备200停产的风险，从而有利于提高液体分离设备200的生产效率。

示例性的，分液罐10的材质可以为碳钢、不锈钢、合金钢、非金属材料(如塑料、橡胶等)或复合材料等。

其中，分相室13包括沿水平方向分布的缓冲腔131和分液腔132。分液腔132通过缓冲腔131与进液口11连通。轻相室12和重相室14均与分液腔132连通。分相室13设置有缓冲腔131和分液腔132，分液腔132用于容纳混合液体，以将混合液体分离成轻相液体和重相液体。其中，分液腔132通过缓冲腔131与进液口11连通，使得混合液体先进入缓冲腔131进行缓冲后再进入至分液腔132内，从而使得混合液体能够呈现均匀的状态进入至分液腔132内，以减少混合液体在进入分液腔132内时出现涡流或短流等影响混合液体分层的现象。

分相室13的分液腔132通过重力沉降的方法对混合液体进行分离，混合液体在分相室13内的停留时间为2-12分钟。

进一步地，轻相液体在轻相室12内的流动速度大于混合液体从进液口11进入分相室13的流动速度。以避免轻相液体在轻相室12内的流动过慢而导致混合液体通过分相室13进入至轻相室12内，从而导致混合液体分离效果较差，分离不彻底。

示例性的，轻相液体在轻相室12内的流动速度为0.5-1m/s，混合液体从进液口11进入分相室13的流动速度为0.2-0.8m/s。

本实施例中，如图2所示，轻相室12和重相室14均沿水平方向延伸。轻相室12在水平方向上的一端与分相室13连通，第一出料管20连接于轻相室12的另一端。重相室14在水平方向上的一端与分相室13连通，第二出料管30连接于重相室14的另一端。

通过将轻相室12设置为沿水平方向延伸，且将轻相室12在水平方向上的两端分别与分相室13和第一出料管20连通，以使轻相室12的出液口远离分相室13，从而使得进入至轻相室12的轻相液体不易受到分液罐10的进液口11和混合液体的界位扰动的影响，以降低杂质进入至轻相液体中的风险，进而有利于提高轻相液体的分离质量。同样的，通过将重相室14设置为沿水平方向延伸，且将重相室14在水平方向上的两端分别与分相室13和第二出料管30连通，以使重相室14的出液口远离分相室13，从而使得进入至重相室14的重相液体不易受到分液罐10的进液口11和混合液体的界位扰动的影响，以降低杂质进入至重相液体中的风险，进而有利于提高重相液体的分离质量。

示例性的，分液罐10包括第一罐体15、第二罐体16和第三罐体17。第二罐体16和第三罐体17分别连接于第一罐体15的顶部和底部，第一罐体15的内腔为分相室13，第二罐体16的内腔为轻相室12，第三罐体17的内腔为重相室14。

其中，第二罐体16和第三罐体17均沿水平方向延伸，第二罐体16、第一罐体15和第三罐体17依次连接形成C型结构，以实现轻相室12和重相室14均沿水平方向延伸。第二罐体16在水平方向上的一端与第一罐体15连通，另一端与第一出料管20连通，也就是说，通过这种结构实现了轻相室12的两端分别与分相室13和第一出料管20连通。同样的，第三罐体17在水平方向上的一端与第一罐体15连通，另一端与第二出料管30连通，以实现重相室14的两端分别与分相室13和第二出料管30连通。

进一步地，轻相室12在水平方向上远离分相室13的一端沿竖直方向向下凹陷形成第一凹部121。第一出料管20连接于第一凹部121的底部。重相室14在水平方向上远离分相室13的一端沿竖直方向向下凹陷形成第二凹部141，第二出料管30连接于第二凹部141的底部。通过在轻相室12远离分相室13的一端设置沿竖直方向向下凹陷的第一凹部121，且将第一出料管20连接于第一凹部121的底部，以使第一出料管20与轻相室12连通，采用这种结构的轻相室12一方面便于轻相液体从轻相室12进入至第一出料管20内，便于轻相液体的排出，另一方面通过第一凹部121能够降低轻相液体在轻相室12内堆积的风险。同样的，通过在重相室14远离分相室13的一端设置沿竖直方向向下凹陷的第二凹部141，且将第二出料管30连接于第二凹部141的底部，以使第二出料管30与重相室14连通，采用这种结构的重相室14一方面便于重相液体从重相室14进入至第二出料管30内，便于重相液体的排出，另一方面通过第二凹部141能够降低重相液体在重相室14内堆积的风险。

示例性的，轻相室12的底部设置有在水平方向上从分相室13向第一出料管20的方向向下倾斜的斜面，第一出料管20连接于该斜面的底部，以在轻相室12内形成第一凹部121。同样的，重相室14的底部设置有在水平方向上从分相室13向第二出料管30的方向向下倾斜的斜面，第二出料管30连接于该斜面的底部，以在重相室14内形成第二凹部141。

需要说明的是，在其他实施例中，第一凹部121和第二凹部141还可以为其他结构，比如，第一凹部121和第二凹部141为分别设置于分相室13和重相室14内的U型槽或V型槽等。

本实施例中，结合图1和图2所示，轻相室12内设置有过滤机构122。过滤机构122与重相室14连通，过滤机构122用于过滤从分相室13进入至轻相室12内的重相液体并输送至重相室14。通过在轻相室12内设置过滤机构122，以使轻相液体从分相室13进入至轻相室12内时能够经过过滤机构122进行再次过滤，从而能够过滤轻相液体中的重相液体，并将过滤出来的重相液体输送至重相室14，进而有利于进一步提高轻相液体的分离质量。

其中，液体分离设备200还包括连通管60，过滤机构122通过连通管60与重相室14连通，使得过滤机构122能够将过滤出来的重相液体输送至重相室14内。

示例性的，过滤机构122为设置于分相室13内的填料，经分相室13分离后的轻相液体需通过填料后再进入至第一出料管20内。填料包括沿上下方向层叠布置的多个波纹片，波纹片的表面具有压制好的特制的纹理，该纹理经过流体力学计算，设计好不同的安装角度，以获得更好的流体分布，使得两相溶液经过时，分相器轻相室12填料表面的重相小液滴可以聚结成大的液团，当达到一定大小时，在填料表面形成重相流动膜，顺着填料表面向下聚集到底部，与轻相分开，从而实现过滤作用。波纹片的具体结构可参见相关技术，在此不再赘述。当然，过滤机构122的结构并不局限于此，在其他实施例中，过滤机构122还可以为设置于分相室13内的过滤膜或过滤网等。过滤机构122的具体结构可参见相关技术，在此不再赘述。

示例性的，波纹片的材质可以为不锈钢或带有强度的不锈钢塑料，波纹片具有强度高、耐高温和耐酸碱腐蚀等特点。

进一步地，分液罐10还可以设置有观测器70，观测器70用于观测分相室13内的混合液体的界位。通过在分液罐10上设置用于观测分相室13内的混合液体的界位的观测器70，使得操作人员能够实时获取分相室13内的混合液体的界位信息，一方面能够用于指导生产和记录生产信息，另一方面在控制机构50出现故障时能够通过观测器70获取的界位信息进行人工调节第一出料管20和第二出料管30的流量，从而无需停产，不影响生产，进而有利于优化液体分离设备200的生产节拍。

示例性的，观测器70为设置于分液罐10上位于分液腔132的位置的观测窗。在其他实施例中，观测器70也可以设置于分液罐10的带灯视镜。

在一些实施例中，如图1所示，分液罐10还可以设置有多个排气孔18。多个排气孔18中的一部分设置于分相室13的缓冲腔131的顶部，另一部分设置于轻相室12的顶部。

示例性的，排气孔18为两个，一个设置于缓冲腔131的顶部，另一个设置于轻相室12的顶部。

可选地，液体分离设备200还包括排气管80，两个排气孔18均与排气管80连通，以便于排气。

本实施例中，参见图1所示，分液罐10开设有排液口19。排液口19与分相室13连通，排液口19用于排出分相室13内的混合液体。液体分离设备200还包括聚结器90，聚结器90与排液口19连通，聚结器90用于分离从排液口19排出的混合液体。聚结器90的具体结构可参见相关技术，在此不再赘述。

分液罐10上设置有排液口19，以通过排液口19能够排出分相室13内的混合液体，从而在液体分离设备200停产时便于对分液罐10进行清理。此外，液体分离设备200还设置有与排液口19连通的聚结器90，通过聚结器90能够对从排液口19排出的混合液体进行分离，从而能够避免对物料造成浪费和减少对环境的污染。

其中，液体分离设备200还包括第三出料管100和第四出料管110，第三出料管100和第四出料管110分别连接于聚结器90的轻相出料口和重相出料口，以对聚结器90分离后的轻相液体和重相液体进行输送。

可选地，第三出料管100上设置有第一泵送装置120，第一泵送装置120用于泵送第三出料管100内的轻相液体，第四出料管110上设置有第二泵送装置130，第二泵送装置130用于泵送第四出料管110内的重相液体，以提高第三出料管100内的轻相液体的流动性和第四出料管110内的重相液体的流动性。

示例性的，第一泵送装置120和第二泵送装置130可以为立式变频水泵或卧式变频水泵。第一泵送装置120和第二泵送装置130的材质需根据相应的混合液体的性质进行选择，以考虑防腐和耐磨等因素。

本实施例中，如图1所示，控制机构50包括第一控制阀51、第二控制阀52和控制单元。第一控制阀51和第二控制阀52分别设置于第一出料管20和第二出料管30。第一控制阀51、第二控制阀52和检测装置40均与控制单元电连接，控制单元用于根据界位信号控制第一控制阀51和第二控制阀52动作，以调节第一出料管20和第二出料管30的流量。

控制机构50设置有第一控制阀51、第二控制阀52和控制单元，且第一控制阀51和第二控制阀52分别设置于第一出料管20和第二出料管30上，通过控制单元响应于检测装置40检测的界位信号控制第一控制阀51和第二控制阀52的开口变大或减小，从而能够对第一出料管20和第二出料管30的流量进行调节，以调节分相室13内的混合液体的界位，这种结构简单，便于实现，且灵敏度较高，响应及时。

其中，检测装置40可以为磁致伸缩的双法兰界位计。检测装置40安装于分液罐10上，且位于分液腔132内。磁致伸缩的双法兰界位计的工作原理为：双法兰界位计的传感器工作时，传感器的电路部分将在波导丝上激励出脉冲电流，该电流沿波导丝传播时会在波导丝的周围产生脉冲电流磁场。测量元件内部有一组永久磁环。当脉冲电流磁场与测量元件产生的磁环磁场相遇时，测量元件周围的磁场发生改变从而使得由磁致伸缩材料做成的波导丝在测量元件所在的位置产生一个扭转波脉冲，这个脉冲以固定的速度沿波导丝传回并由检出机构检出。通过测量脉冲电流与扭转波的时间差可以精确地确定浮子所在的位置，即界面的位置。

检测装置40主要是靠上下两相溶液的密度差进行测量。使用磁致伸缩的双法兰界位计，上法兰和下法兰沿竖直方向间隔设置于分相室13的分液腔132内。示例性的，上法兰和下法兰安装位置对应的范围定位100％，在进行分液工作时，设定一个正常界位值，如50％，同时可以在0％-50％和50％-100％之间设置多个预设值，从而能够进行多级调节，比如：设定低位预设值(30％)、超低位预设值(15％)、高位预设值(75％)和超高位预设值(90％)等。控制单元能够根据不同的预设值对第一控制阀51和第二控制阀52进行分级控制。

示例性的，控制单元可以为DCS系统或PLC系统。其中，还可以设置报警器，报警器能够响应于检测装置40检测的界位信号进行报价，以提示操作人员。

示例性的，第一控制阀51和第二控制阀52可以为电动球阀、气动球阀、电动蝶阀或气动蝶阀等。

进一步地，继续参见图1所示，控制机构50还包括第一检测件53和第二检测件54。第一检测件53设置于第一出料管20，第一检测件53用于检测第一出料管20的流量并生成第一流量信号，第一检测件53与控制单元电连接，控制单元用于根据界位信号和第一流量信号调节第一控制阀51的开合大小。第二检测件54设置于第二出料管30，第二检测件54用于检测第二出料管30的流量并生成第二流量信号，第二检测件54与控制单元电连接，控制单元用于根据界位信号和第二流量信号调节第二控制阀52的开合大小。

控制机构50还设置有第一检测件53和第二检测件54，通过将第一检测件53设置于第一出料管20上，以获取第一出料管20的流量信息并生成第一流量信号，使得控制单元能够根据界位信号和第一流量信号控制第一控制阀51的开合大小，从而通过控制单元能够精准地控制第一出料管20的流量增大或减小的程度，同样的，通过将第二检测件54设置于第二出料管30上，以获取第二出料管30的流量信息并生成第二流量信号，使得控制单元能够根据界位信号和第二流量信号控制第二控制阀52的开合大小，从而通过控制单元能够精准地控制第二出料管30的流量增大或减小的程度，采用这种结构的控制机构50能够根据分相室13内的混合液体的界位信息对第一出料管20和第二出料管30的流量进行精准控制，以使分相室13内的混合液体的界位能够快速且精准地回归正常值，从而有利于提高控制机构50的准确度和调节效率。

其中，第一检测件53和第二检测件54均为液体流量传感器。示例性的，第一检测件53和第二检测件54可以为转子液体流量传感器、节流式液体流量传感器、超声波液体流量传感器或电池液体流量传感器等。

可选地，第二出料管30上设置有第三泵送装置140，第三泵送装置140用于泵送第二出料管30内的液体。通过第三泵送装置140能够提高重相液体在第二出料管30内的流动性，由于重相液体的重量较大，通过第三泵送装置140能够推动重相液体在第二出料管30内流动，从而降低重相液体在第二出料管30内聚集的风险，进而有利于对重相室14内分离完成的重相液体进行转移，以保证液体分离设备200的连续性生产。

示例性的，第三泵送装置140可以为立式变频水泵或卧式变频水泵等。

此外，本申请实施例中还提供一种液体分离设备200的控制方法，适用于上述的液体分离设备200，结合图1所示，该控制方法包括：

S100：通过检测装置40检测分相室13内的混合液体的界位并生成界位信号；

S200：控制机构50根据界位信号控制第一出料管20和第二出料管30的流量，当混合液体的界位高于预设值时，控制机构50减小第一出料管20的流量并增大第二出料管30的流量，当混合液体的界位低于预设值时，控制机构50增大第一出料管20的流量并减小第二出料管30的流量。

其中，控制机构50设置有五个预设值，包括界位高度依次递减的超高位预设值、高位预设值、正常预设值、低位预设值和超低位预设值，当混合液体的界位高于或等于超高位预设值时，控制单元将关闭第一控制阀51并增大第二控制阀52的开合大小，以调节第一出料管20和第二出料管30的流量，直至混合液体的界位回归至正常预设值；当混合液体的界位高于或等于高位预设值但小于超高位预设值时，控制单元将减小第一控制阀51的开合大小并增大第二控制阀52的开合大小，以调节第一出料管20和第二出料管30的流量，直至混合液体的界位回归至正常预设值；当混合液体的界位低于或等于超低位预设值时，控制单元将增大第一控制阀51的开合大小并关闭第二控制阀52，以调节第一出料管20和第二出料管30的流量，直至混合液体的界位回归至正常预设值；当混合液体的界位低于或等于低位预设值但大于超低位预设值时，控制单元将增大第一控制阀51的开合大小并减小第二控制阀52的开合大小，以调节第一出料管20和第二出料管30的流量，直至混合液体的界位回归至正常预设值。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液体分离设备，其特征在于，包括：

分液罐，所述分液罐具有进液口，所述分液罐内部形成有沿竖直方向依次布置且依次连通的轻相室、分相室和重相室，所述分相室与所述进液口连通，所述分相室用于容纳混合液体，所述轻相室用于容纳从所述混合液体分离出的轻相液体，所述重相室用于容纳从所述混合液体分离出的重相液体；

第一出料管，所述第一出料管与所述轻相室连通，所述第一出料管用于输送所述轻相液体；

第二出料管，所述第二出料管与所述重相室连通，所述第二出料管用于输送所述重相液体；

检测装置，所述检测装置设置于所述分液罐，所述检测装置用于检测所述分相室内的所述混合液体的界位并生成界位信号；以及

控制机构，所述控制机构与所述检测装置电连接，所述控制机构用于根据所述界位信号调节所述第一出料管和所述第二出料管的流量，以调节所述分相室内的所述混合液体的界位。

2.根据权利要求1所述的液体分离设备，其特征在于，所述控制机构包括第一控制阀、第二控制阀和控制单元；

所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设置于所述第一出料管和所述第二出料管；

所述第一控制阀、所述第二控制阀和所述检测装置均与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号控制所述第一控制阀和所述第二控制阀动作，以调节所述第一出料管和所述第二出料管的流量。

3.根据权利要求2所述的液体分离设备，其特征在于，所述控制机构还包括第一检测件和第二检测件；

所述第一检测件设置于所述第一出料管，所述第一检测件用于检测所述第一出料管的流量并生成第一流量信号，所述第一检测件与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号和所述第一流量信号调节所述第一控制阀的开合大小；

所述第二检测件设置于所述第二出料管，所述第二检测件用于检测所述第二出料管的流量并生成第二流量信号，所述第二检测件与所述控制单元电连接，所述控制单元用于根据所述界位信号和所述第二流量信号调节所述第二控制阀的开合大小。

4.根据权利要求1-3任一项所述的液体分离设备，其特征在于，所述轻相室和所述重相室均沿水平方向延伸；

所述轻相室在所述水平方向上的一端与所述分相室连通，所述第一出料管连接于所述轻相室的另一端；

所述重相室在所述水平方向上的一端与所述分相室连通，所述第二出料管连接于所述重相室的另一端。

5.根据权利要求4所述的液体分离设备，其特征在于，所述轻相室在所述水平方向上远离所述分相室的一端沿所述竖直方向向下凹陷形成第一凹部；

所述第一出料管连接于所述第一凹部的底部；

所述重相室在所述水平方向上远离所述分相室的一端沿所述竖直方向向下凹陷形成第二凹部，所述第二出料管连接于所述第二凹部的底部。

6.根据权利要求1所述的液体分离设备，其特征在于，所述分相室包括沿水平方向分布的缓冲腔和分液腔；

所述分液腔通过所述缓冲腔与所述进液口连通；

所述轻相室和所述重相室均与所述分液腔连通。

7.根据权利要求1所述的液体分离设备，其特征在于，所述轻相室内设置有过滤机构；

所述过滤机构与所述重相室连通，所述过滤机构用于过滤从所述分相室进入至所述轻相室内的所述重相液体并输送至所述重相室。

8.根据权利要求1所述的液体分离设备，其特征在于，所述分液罐开设有排液口；

所述排液口与所述分相室连通，所述排液口用于排出所述分相室内的所述混合液体；

所述液体分离设备还包括聚结器，所述聚结器与所述排液口连通，所述聚结器用于分离从所述排液口排出的所述混合液体。

9.根据权利要求1所述的液体分离设备，其特征在于，所述分液罐设置有观测器，所述观测器用于观测所述分相室内的所述混合液体的界位。

10.一种液体分离设备的控制方法，适用于权利要求1-9任一项所述的液体分离设备，其特征在于，所述控制方法包括：

通过所述检测装置检测所述分相室内的所述混合液体的界位并生成界位信号；

所述控制机构根据所述界位信号控制所述第一出料管和所述第二出料管的流量，当所述混合液体的界位高于预设值时，所述控制机构减小所述第一出料管的流量并增大所述第二出料管的流量，当所述混合液体的界位低于预设值时，所述控制机构增大所述第一出料管的流量并减小所述第二出料管的流量。

Images