CN115467305A - 一种非互溶液体的自动分离与存储装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种非互溶液体的自动分离与存储装置，包括存储罐，所述存储罐用于存储并分离非互溶液体，所述非互溶液体包括第一液体和第二液体，第二液体的密度小于第一液体的密度，所述存储罐包括主存储区、副存储区和连通区，所述主存储区下端和副存储区下端通过连通区相连通，所述主存储区内设有浮块，所述连通区设有与浮块相连接的重力块，所述浮块在浮力的作用下带动重力块上下移动以关闭或打开连通区，所述副存储区上部具有第一出液口，所述主存储区顶部和底部还分别设有可打开和关闭的主入液口和第二出液口。本发明具有适用范围广、存储罐倾覆不泄露的优点。

Description

一种非互溶液体的自动分离与存储装置

技术领域

本发明涉及非互溶液体回收装置领域，尤其涉及一种非互溶液体的自动分离与存储装置。

背景技术

现有小型海面清洁设备一般不具有暂时存储非互溶液体(如油)的能力，即便具有暂时存储能力，存储装置也是作为小型清洁设备的一部分设置在清洁设备内，当存储装置满载和空载时的重力差对小型设备的影响很大。另一方面，小型海面清洁设备满载后就需回去卸载原油，无法持续性收集，收集效率较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种便于海面清洁设备持续收集、存储罐倾覆不泄露的非互溶液体的自动分离与存储装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种非互溶液体的自动分离与存储装置，包括存储罐，所述存储罐用于存储并分离非互溶液体，所述非互溶液体包括第一液体和第二液体，第二液体的密度小于第一液体的密度，所述存储罐包括主存储区、副存储区和连通区，所述主存储区下端和副存储区下端通过连通区相连通，所述主存储区内设有浮块，所述连通区设有与浮块相连接的重力块，所述浮块在浮力的作用下带动重力块上下移动以关闭或打开连通区，所述副存储区上部具有第一出液口，所述主存储区顶部和底部还分别设有可打开和关闭的主入液口和第二出液口。

所述装置还包括限位件，所述限位件用于限制浮块沿竖直方向移动。

所述存储罐上部和下部的最大宽度分别为D、d，满足D＞d。

所述浮块的原料为发泡材料，所述重力块的原料为密度比发泡材料大的金属材料。

所述装置还包括控制区，所述第二出液口设有第二排液阀，所述控制区用于控制第二排液阀开启和关闭。

所述主存储区或副存储区或连通区底部还设有用于检测液体性质的传感器，当传感器检测出液体性质为第二液体时，关闭主入液口。

当所述传感器位于连通区底部时，所述重力块底部开设供关闭连通区时放置传感器的放置槽。

所述主存储区呈圆柱体，所述副存储区围绕主存储区外圆周呈圆环状设置。

所述传感器放置在副存储区底部。

所述存储罐顶部的主入液口连接有管道，收集船通过管道与存储罐可拆卸连接。

作为一个总的发明构思，本发明还提供一种前述的非互溶液体的自动分离与存储装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、关闭主存储区底部的第二出液口，打开主存储区顶部的主入液口进入液体；

S2、浮块漂浮在液体上方，当浮块的浮力大于重力块的重力时，重力块向上移动打开连通区，第一液体的开始从主存储区进入副存储区，同时传感器检测连通区的液体性质，当副存储区内第一液体的液面高度达到第一出液口时，第一液体从第一出液口时流出；

S3、当传感器检测到液体性质为第二液体时，此时存储罐内液体为第二液体，存储罐已满载，关闭主入液口打开第二出液口分离出第二液体。

作为对上述技术方案的进一步改进：

所述步骤S3还包括以下步骤：

断开收集船和满载的存储罐，将收集船与另一存储罐连接继续收集非互溶液体，满载的存储罐运回回收地点继续下一步处理。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的非互溶液体的自动分离与存储装置及使用方法，当存储罐为空罐还没开始工作时，存储罐内没有液体，浮块由于重力块的缘故，会落在存储罐主存储区底部，将副存储区和主存储区的连通区封闭，关闭存储罐的排液功能。当存储罐开始工作时，收集船收集的液体从主入液口进入，罐内的液面慢慢抬升，当液面到达并超过浮块的高度时，浮块由于浮力，整体跟着液面高度一起上升，此时存储罐的连通区的重力块被打开，第一出液口具备排液功能，并且由于非互溶液体的第二液体处于第一液体上方，所以不会从连通区被排出。当液面高度达到第一出液口高度时，如果这时罐内液体继续增加，那么存储罐便开始排水工作，将多余的液体通过第一出液口排出罐外，使得装置内的液面高度保持在第一出液口高度。进入排液工作状态后，存储罐主存储区的第一液体液面层高度会从上至下慢慢增加，在存储罐的连通区的传感器检测液体性质(如密度)，当传感器检测到第二液体时，此时存储罐为满载状态，第一液体和第二液体已分离完毕。当遭遇突发状况导致装置倾覆时，浮块由于浮力的作用会迅速回到装置底部将连通区关闭(此时装置倾覆，存储罐的底部在上面)，保证了存储罐在遭遇突发状况时，罐内的非互溶液体不会二次泄露。

本发明的非互溶液体的自动分离与存储装置与小型海面清洁设备(收集船)可拆卸连接，为分离式的设计，使得小型海面清洁设备也可以具有暂时储油的能力，与其他仅具有存储功能的存储装置不同，本发明的存储装置无需外加电源，通过连通器原理和浮块物理实现自动分离的功能，可自动的将收集的混合物中密度较大的液体分离出去。

附图说明

图1是本发明装置的结构示意图。

图2是本发明装置的剖视图。

图3是本发明连通区完全打开状态示意图。

图4是本发明连通区部分打开状态示意图。

图5是本发明连通区关闭状态示意图。

图6是本发明连通区打开时液体流动示意图(图中箭头所示方向为液体流动方向)。

图中各标号表示：

1、收集船；2、存储罐；21、主存储区；211、浮块；212、限位件；213、第二出液口；214、主入液口；22、副存储区；221、第一出液口；23、连通区；232、重力块；231、传感器；24、控制区；3、管道。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。除非特殊说明，本发明采用的仪器或材料为市售。

实施例1：

如图1至图6所示，本实施例的一种非互溶液体的自动分离与存储装置，包括多个收集船1和与收集船1均相连通的存储罐2，收集船1用于收集海面非互溶液体并进行非互溶液体分离，非互溶液体包括第一液体和第二液体，第二液体的密度小于第一液体的密度，存储罐2用于临时储存收集船1储存非互溶液体并将非互溶液体的分离，存储罐2包括主存储区21、副存储区22和连通区23，主存储区21下端和副存储区22下端通过连通区23相连通，主存储区21内设有浮块211和限位件212，连通区23设有与浮块211相连接的重力块232，浮块211在重力和浮力的作用下相对于限位件212可上下移动，当浮块211达到预设高度时重力块232打开连通区23使主存储区21的液体进入到副存储区22，副存储区22上部具有第一出液口221，主存储区21顶部和底部还分别设有可打开和关闭的主入液口214和第二出液口213。非互溶液体从主存储区21上方主入液口214进入，海水从主存储区21下方的连通区23进入副存储区22，再从副存储区22上方的第一出液口221排出，而非互溶液体则被留在主存储区21内部，实现非互溶液体的储存。相对于单个收集船1，本发明使用于大范围非互溶液体收集，多个收集船1对应一个存储罐2，收集速度更快，效率更高。

本实施例中，第二液体为油，第一液体为水，在其他实施中，第二液体和第一液体密度不同，且互不相容均可达到本发明所要取得的目标。

本实施例中，主存储区21呈圆柱体，副存储区22在外围呈圆环形包围着主存储区21。

本实施例的收集船1，主要负责非互溶液体的收集工作；存储罐2，主要负责非互溶液体的储存工作。收集船1将海面的非互溶液体回收并用泵引动至存储罐2储存。

如图1所示，收集船1和存储罐2为分体式结构，通过管道3相连通，本实施例中，管道3用柔性材料连接，存储罐2在工作时的重力变化不会影响到收集船1，确保了收集船1吃水线在设计允许的范围内波动，保证了装置的正常工作，解决中小型装置在工作时重力的变化率过大会导致设备无法正常运转的问题。使得小型海面清洁设备(收集船1)也可以具有暂时储油的能力，与其他仅具有存储功能的存储装置不同，本发明的存储装置无需外加电源，通过连通器原理和浮块211物理实现自动分离的功能，可自动的将收集的混合物中密度较大的液体分离出去。浮块211的密度需小于第二液体的密度，保证浮块211能够漂浮在第二液体的表面。

如图3、4、6所示，连通区23内设有用于检测连通区23的液体性质的传感器231，当传感器231检测出液体性质为非互溶液体时，关闭主入液口214。重力块232下端开设供关闭连通区23时放置传感器231的放置槽。本实施例中传感器231放置在连通区23，在其他实施例中，传感器231可以放置在副存储区22底部或者主存储区21底部也取得相同或相似的技术效果。

如图2至图6所示，浮块211和重力块232的设置解决空罐开始工作时非互溶液体会泄露的问题，以及如遇意外事故要保证非互溶液体不会泄露的问题。本实施例中，浮块211由发泡材料(如橡胶)组成，重力块232由大密度材料(如金属)组成，发泡材料给浮块211提供足够大的浮力，保证浮块211可以在水面上浮起来，大密度材料的作用是给浮块211提供一定的重力，使浮块211在存储罐2空罐时可以较稳定的落在底部。

当存储罐2为空罐还没开始工作时，存储罐2内没有液体，浮块211由于重力块232的缘故，会落在存储罐2主存储区21底部，重力块232将副存储区22和主存储区21的连通区23封闭，关闭存储罐2的排水功能。当存储罐2开始工作时，罐内的液面慢慢抬升，当液面到达并超过浮块211的高度时，浮块211由于浮力，导致浮块211整体跟着液面高度一起上升，此时存储罐2的连通区23的重力块232被打开，具备排水功能，并且由于非互溶液体密度小于海水，非互溶液体会处于液体上方不会从连通区23被排出。当液面高度达到第一出液口221高度时，如果这时罐内液体继续增加，那么存储罐2便开始排水工作，将多余的液体通过第一出液口221排出罐外，使得装置内的液面高度保持在第一出液口221高度。进入排水工作状态后，存储罐2主存储区21的非互溶液体层高度会从上至下慢慢增加，在存储罐2的连通区23的传感器231检测液体性质，如密度，当传感器231检测到非互溶液体时，此时存储罐2为满载状态，不能继续储存和分离非互溶液体，需进行返航卸油工作。

同时，当遭遇突发状况导致装置倾覆时，浮块211由于浮力的作用会迅速回到装置底部将连通区23关闭(此时装置倾覆，存储罐2的底部在上面)，保证了存储罐2在遭遇突发状况时，罐内的非互溶液体不会二次泄露。

如图2所示，存储罐2上部和下部的最大宽度分别为D、d，满足D＞d。存储罐2上宽下窄，总体设计为倒圆台形，存储罐2高度H小于d，整体较扁，本实施例中，D:H为3:1，D:d为5:3。可以最大限度的增大存储罐2的吃水面积，大大提高了存储罐2在海面上的稳定性以及抗风浪能力。

存储罐2还包括控制区24，第二出液口213设有第二排液阀，控制区24设有用于控制第二排液阀开启和关闭的控制台。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种非互溶液体的自动分离与存储装置，包括存储罐(2)，所述存储罐(2)用于存储并分离非互溶液体，所述非互溶液体包括第一液体和第二液体，第二液体的密度小于第一液体的密度，其特征在于：所述存储罐(2)包括主存储区(21)、副存储区(22)和连通区(23)，所述主存储区(21)下端和副存储区(22)下端通过连通区(23)相连通，所述主存储区(21)内设有浮块(211)，所述连通区(23)设有与浮块(211)相连接的重力块(232)，所述浮块(211)在浮力的作用下带动重力块(232)上下移动以关闭或打开连通区(23)，所述副存储区(22)上部具有第一出液口(221)，所述主存储区(21)顶部和底部还分别设有可打开和关闭的主入液口(214)和第二出液口(213)。

2.根据权利要求1所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述装置还包括限位件(212)，所述限位件(212)用于限制浮块(211)沿竖直方向移动。

3.根据权利要求1所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述存储罐(2)上部和下部的最大宽度分别为D、d，满足D＞d。

4.根据权利要求1所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述浮块(211)的原料为发泡材料，所述重力块(232)的原料为密度比发泡材料大的金属材料。

5.根据权利要求1所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述装置还包括控制区(24)，所述第二出液口(213)设有第二排液阀，所述控制区(24)用于控制第二排液阀开启和关闭。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述主存储区(21)或副存储区(22)或连通区(23)底部还设有用于检测液体性质的传感器(231)，当传感器(231)检测出液体性质为第二液体时，关闭主入液口(214)。

7.根据权利要求6所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：当所述传感器(231)位于连通区(23)底部时，所述重力块(232)底部开设供关闭连通区(23)时放置传感器(231)的放置槽。

8.根据权利要求7所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述主存储区(21)呈圆柱体，所述副存储区(22)围绕主存储区(21)外圆周呈圆环状设置。

9.根据权利要求6所述的非互溶液体的自动分离与存储装置，其特征在于：所述存储罐(2)顶部的主入液口(214)连接有管道(3)，收集船(1)通过管道(3)与存储罐(2)可拆卸连接。

10.一种根据权利要求6至8中任一项所述的非互溶液体的自动分离与存储装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、关闭主存储区(21)底部的第二出液口(213)，打开主存储区(21)顶部的主入液口(214)进入液体；

S2、浮块(211)漂浮在液体上方，当浮块(211)的浮力大于重力块(232)的重力时，重力块(232)向上移动打开连通区(23)，第一液体开始从主存储区(21)进入副存储区(22)，同时传感器(231)检测连通区(23)的液体性质，当副存储区(22)内第一液体的液面高度达到第一出液口(221)时，第一液体从第一出液口(221)时流出；

S3、当传感器(231)检测到液体性质为第二液体时，此时存储罐(2)内液体为第二液体，关闭主入液口(214)打开第二出液口(213)分离出第二液体。

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