CN202170112U - 一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。可开闭的浮球阀4置于罐体侧壁上,一端引流管与第一阀筒17相连,另一端通过连杆与第一浮球1相连。第二浮球8上端连接导向杆,下端可与第二浮球8的阀座9接触构成一阀门。第一阀筒17上端为阀座9,内有第二阀筒10,第二阀筒10侧下部两侧各开有一小孔,筒内有一橡胶球,并置于筒下部的排水口上,橡胶球用一连通杆与第二浮球8底部相连。结构简单,排水高度可进行方便调节,适于多种场合和不同油水密度差介质,设定水位线实现全自动控制排水过程,而不需要人为的操作。通过调节连杆上的配重可调整浮球的自重,也有油水界面的调节作用。广泛用于各种油品储存和不同密度差的油罐。
Description
技术领域
本实用新型涉及油罐底部水排水控制器,具体涉及一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。
背景技术
在油品的储存过程中,往往在油罐的底部储存一定量的底水。如果不及时排放,不仅造成油罐使用率的降低,而且还因腐蚀等问题影响了油罐的使用寿命。目前一般采用人工排放底水的方式,由于人工排放操作不仅劳动强度大,而且还有操作的准确性问题,经常造成油品的损失。在储油罐排水装置研究领域,国内外已研发出几种自动或半自动的储油罐排水装置,推出了几种款专利产品。例如:用于储油罐的自动排水器(申请号:200920310310),储油罐自动切水器(申请号:01217408.4),一种储油罐用全自动切水器(申请号:03212165.2)。但目前推出的自动排水装置大都存在控制器构成复杂、可靠性低、灵敏度受限、成本高等缺陷,它们共同的缺点要么是一种底水的不停排放过程,要么由于进水条件的多变性,造成排水阀与浮筒达到平衡状态,特别是在油水分离程度不高时,不能形成一次性排放干净、发生自闭或跑油的情况,同时不易根据储存介质的不同,随时对排水控制器进行调节,以上诸多问题,制约了其在储油罐排水领域的推广应用。
现有技术还存在以下不足:
1.出口阀门开启力受限,故排出量受限。
2.对使用条件有严格的要求,故很难满足实际要求。
3.无法一次按要求排净底水,造成底水的长期在于罐底和管道中,造成油罐和管道的腐蚀及管道的结冻堵塞等问题。
4.不能对实际使用条件进行方便有效地调节。
5.容易形成平衡形态,造成排出阀不易打开。
6.要求油水分离过程时间短,否则因为两者未能有效分离而造成排水阀关闭或跑油的情况。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单,安装使用方便,排水高度可进行方便调节,适于多种场合和不同油水密度差介质,制造加工容易的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。
为了克服现有技术的不足,本实用新型的技术方案是这样解决的:一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排水管、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门,本发明的特殊之处在于该排水控制器的壳体的一端与壳体上盖连接,壳体上盖上连接有出油口、另一端与壳体底板连接,壳体底板连接有壳体支撑和开有排水口,排水口与排水管连接,所述壳体内腔的上部置有第一浮球,第一浮球的右面连接一个连杆,连杆上旋入有配重,所述连杆另一端与浮球阀连接,浮球阀分别与引流管一端和壳体右侧连接,所述第一浮球内腔底部安装一磁铁,所述支撑板一端托住第一浮球、另一端与壳体固定连接,所述导向杆一端插入在支撑板的孔中、另一端与第二浮球连接,所述阀座支撑在第二浮球的底部,阀座与第一阀筒一端连接,第一阀筒另一端与壳体底板连接,所述第一阀筒内腔设置有第二阀筒,所述第二阀筒内腔设置有橡胶球,所述橡胶球位于排水口之上,所述橡胶球中间插入连接有连通杆,连通杆一端与第二浮球底部相连,另一端与橡胶球底部相连,第二阀筒两侧下部各开有小孔,壳体左下侧底部开有进水口,所述引流管另一端与第一阀筒连接。
所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。
所述连杆上设有外螺纹。
所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。
本实用新型与现有技术相比,结构简单,安装使用方便,排水高度可进行方便调节,适于多种场合和不同油水密度差介质,制造加工容易的优点,该控制器是全自动控制,无需提供动力,根据设定的水位线可实现全自动控制排水过程,而不需要人为的操作。可以使油水分离过程有充分的分离时间,达到两者充分分离效果。还可根据需要调节油水分界线的高低,达到一次将底水排净的效果。利用阀筒小孔排水慢的原理,使下面筒体内压力上升,达到第二球阀上下压力平衡,使第二浮球上浮打开排水口。第二浮球相对体积较大,上下运动平稳,可直接用作为阀,第一浮球直接控制油水界面,利用磁性材料使其运动与浮力为非线性关系,上浮速度快,灵敏度较高,同时第一浮球与浮球阀通过连杆直接相连,易于制作安装,通过调节连杆上的配重可调整浮球的自重,也有油水界面的调节作用。广泛用于各种油品储存、具有不同密度差的油罐。
附图说明
图1为本实用新型主视结构示意图;
图2为图1与罐体连接主视结构示意图。
具体实施方式
附图本实用新型的实施例。
下面结附图对发明的内容作进一步说明:
参照图1、图2所示,一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排污口、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门,该排水控制器的壳体20的一端与壳体上盖22连接,壳体上盖22上连接有出油口23,另一端与壳体底板16连接,壳体底板16连接有壳体支撑15和开有排水口14,排水口14与排水管13连接,所述壳体20内腔的上部置有第一浮球1,第一浮球1的右面连接一个连杆3,连杆3上旋入有配重2,所述连杆3另一端与浮球阀4连接,浮球阀4分别与引流管7一端和壳体20右侧连接,所述第一浮球1内腔底部安装一磁铁21,所述支撑板5一端托住第一浮球1、另一端与壳体20固定连接,所述导向杆6一端插入在支撑板5的孔中、另一端与第二浮球8连接,所述阀座9支撑在第二浮球8的底部,阀座9与第一阀筒17一端连接,第一阀筒17另一端与壳体底板16连接,所述第一阀筒17内腔设置有第二阀筒10,所述第二阀筒10内腔设置有橡胶球12,所述橡胶球12位于排水口14之上,所述橡胶球12中间插入有连通杆11,连通杆11一端与第二浮球8底部相连,另一端与橡胶球12底部相连,第二阀筒10两侧下部各开有小孔19,壳体20左下侧底部开有进水口18,所述引流管7另一端与第一阀筒17连接,油罐与控制器的两端通过管道和法兰盘固定连接,下管道连接一个第一阀门26,上管道连接一个第二阀门27,油罐存储有油24和水25。
所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。
所述连杆上设有外螺纹。
所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。
本控制器与现有技术的不同之处:
1. 可对排水控制器进行调节,即根据不同的介质性质,不同的密度差,不同的排水高度可进行方便调节,达到需要的要求。
2. 目前的排水装置以切水阀的形式为主,不能将水一次性全部排出,只是将分离出来的水不断排出的过程。油水分离条件受限,若切水阀灵敏度受到影响,而两者未能有效分离时,就会造成排水阀关闭或跑油的情况,跑油过程会是一个不断发生的累积过程。
3.消除了当进水量等于排水量时,出现排水阀处于开启平衡状态而无法关闭的情况。
4.对内部各阀的密封结构要求不严,主要采用的机械与压差相结合的双重密封形式。
5.当控制器内水位线达到设定高度后,排水阀才能打开排水,所以不会发生累积跑油的情况。
6.结构不同:
(1)由于有了可调节功能,即可适于多种场合和不同油水密度差介质。
(2)采用了连通管与阀筒小孔结构,使其具有自密封特点,因此降低了对控制器密封要求,延长了使用时间和范围。
(3)首次采用永久磁铁作为浮球运动的控制件,这与目前都用杠杆加第一浮球1控制排出阀方法有差本质的不同,解决了第一浮球1所受浮力与其浸没深度线性关系带来的技术难题,减少了控制器的体积,消除了平衡点,这也是本发明的特点之一。
(4)采用导流管的引流增压作用,使第二浮球8达到内外压力平衡,保证了浮阀2的开启,减少了第二浮球8受静压作用而影响其上浮作用。
(5)由于第二阀筒10内产生的负压作用,提高了浮阀2的密封性能,并非全部利用机械力的密封作用。
(6)第二阀筒10上的阀筒小孔是控制器全自动排水的关键,由于阀筒小孔排水量小,使第一阀筒17内的水位迅速上升,达到内外压力均衡,使第二浮球8浮起。同时阀筒小孔的排水过程在第一阀筒17内产生的负压作用增加了第二浮球8的密封效果。
(7)在第一浮球1与浮球阀4的连杆3是一带有螺纹的连杆,其上有一沿连杆移动的配重块,利用杠杆原理,改变主动力臂上的作用力,达到调节第一浮球1重力与不同储存介质匹配的目的,处理量可调节,制造加工容易。
综上所述,现对控制器各个零部件的作用作以下简介:
进水口:连接油罐底部和控制器顶部,主要起到的是进水作用。当控制器和配套的油罐使用时,通过进水口上面的法兰和油罐接管或连接管道的法兰进行连接,控制器和油罐之间装一个阀门,通过这个阀门可以控制控制器和油罐之间的连接,当需要控制器工作的时候打开阀门,当不需要控制器工作的时候关闭阀门即可。
出油口: 连接油罐中上部分和控制器顶部,主要是控制器内的油品回流到油罐当中,油罐和控制器通过进水口和出油口构成一个联通器。出油口与油罐的连接和进水口一样,都是通过外伸接管上的法兰进行连接,中间同样也装有阀门,进水口和出油口的阀门同时工作,切断和开启控制器与油罐之间的连接。由于水比油重,进水口出油口构成一个连通器的作用,这样当控制器内充满油和水时,油罐当中的水再进入到控制器当中时,控制器内的油就会回流到油罐当中。
(1)第一浮球1:图1所示第一浮球1连接浮球阀4,也可以称为是浮球阀4的一部分,它的主要作用就是开启和关闭浮球阀4。
A、当控制器和配套油罐连接并开始工作的时候,初始的时候首先打开的是出油口让油进入到控制器当中,当水油逐渐淹没第一浮球1时。第一浮球1所受到的浮力也逐渐增大,但是第一浮球1的平均密度要大于油品的平均密度,所以,此时第一浮球1是不会浮起的,第一浮球1自身的重力通过浮球阀4传递给浮球阀4阀芯而压紧阀芯,对浮球阀4起到关闭作用,保证整个控制器处于完全关闭状态,也保证油品不会从控制器当中泄露。当油品充满控制器的时候,开始打开进水口让水逐渐进入控制器当中,控制器内的油逐渐被水置换,油通过出油口回流到油罐当中,当控制器内的水逐渐升高,由于第一浮球1的密度要小于水的密度,所以第一浮球1在油水分界线上升到一定高度的时候浮力开始大于重力,第一浮球1所受到的合力开始向上,此时油水分界线继续上升,第一浮球1所受到的合力逐渐增大,直到合力达到某一个值的时候,合力在杠杆的作用下开启浮球阀4,此时第一浮球1完全浮起。
B、当油罐内的水基排放完毕,也就是油罐内的水不在进入到控制器当中的时候,此时油罐当中的油品开始从进水口18进入到控制器当中,由于油品的密度要小于水的密度,所以进入控制器当中的油品是浮在控制器上部的,进入控制器当中的油品逐渐曾多,控制器内的油水分界线也逐渐下降,当油水分界线下降到一定程度的时候,浮球处于油水分界线上,油水分界线继续下降,由于浮球的密度比油的大,所以浮球在油中所受到的合力是向下的,而浮球比水的密度大,所以浮球在水中所受到的合力是想上的,当油水分界线下降到一定程度,浮球所受到的合力也就为零了,此时第一浮球1就会随着油水分界线的下降而下降,但是此时浮球仍然处于油水分界线上,当油水分界线继续下降,浮球下降到极限位置的时候,第一浮球1的合力也就向下了,此时第一浮球1会施加一个向下的力给浮球阀4,对浮球阀4起到关闭作用。
(2)浮球阀4是一个阀门。当第一浮球1在浮力作用下浮起时,浮球阀4瞬间打开,水通过浮球阀4进入与之连接的引流管7当中,然后进入第一阀筒17中,使第二浮球8上下压力均衡,第二浮球8的密度比水小,所以第二浮球8在水中也是能浮起的,当第二浮球8上下压力平衡时,第二浮球8浮起,打开控制器,实现控制器的排水。当油罐当中的水排放完毕,油进入到控制器当中,第一浮球1也随着油水分界线的下降而下降,最后关闭浮球阀4,浮球阀4在第一浮球1和流体压头的共同作用下处于完全关闭状态,此时不再有水流入引流管7中。
(3)第二浮球8的阀座9本身也相当于一个阀门。
A、当控制器内充满油的时候,第一浮球1不会浮起,浮球阀4也处于关闭状态,这时第二浮球8的阀座9下面也不会有水,第二浮球8的阀座9上下压力不均衡,第二浮球8在流体静压和自身重力的作用下关闭第二浮球8的阀座9,控制器处于完全关闭状态。当水进入控制器中并且油水分界线上升达到第一浮球1上浮浮球阀4开启的时候,此时水从浮球阀4中进入引流管7到达第二阀筒10里面,虽然有部分水会从小孔19里面漏出,但是流入第二阀筒10内的流量远大于小孔流出量,当第一阀筒17里面充满液体时,第二浮球8阀座上下压力均衡,第二浮球8浮起,由于第二浮球8较大,能够提供足够大的拉力,第二浮球8通过连通杆拉起橡胶球阀塞,控制器开启,实现排水。
B、当油罐当中的水基本排完,油罐当中的油进入控制器当中,控制器内油水分界线开始下降,开始第一浮球1下降到极限位置,浮球阀4关闭,控制器内的油和水都不会从浮球阀4进入到引流管道当中,控制器内的液体也就不会再从浮球阀4和引流管进入到阀座当中,但是此时控制器仍然在排水,第二浮球8仍然处于浮球位置,整个控制器仍然处于完全打开的状态,由于已经没有水再进入到控制器当中,控制器中的油水分界线就会不断下降,直到油水分界线到达第二浮球8的时候,第二浮球8不在完全处于水中,同样第二浮球8的密度比水小比油大,所以第二浮球8在水中受到的合力向上,而在油中受到的合力向下,油水分界线继续下降,直到浮球所受合力为零,油水分界线再继续下降,第二浮球8也就会随着油水分界线的下降而下降。第二浮球8下降到阀座位置的时候,第二浮球8会在停在阀座9上,初步关闭排水控制器,此时控制器内的油水分界线不在变化。
(4)阀座9:阀座9的作用是开启控制器的排水和停止控制器的排水。
A 开启控制器排水:当油罐内的水进入到控制器当中,控制器内油水分界线上升,当油水分界线上升到第一浮球1浮起打开浮球阀4的时候,控制器内的水进入到阀座9里面,当控制器中的水充满阀座9时,控制器内第二浮球8上下压力均衡,第二浮球8才能不受到流体压头的作用,第二浮球8才能够浮起,才能拉起橡胶球,实现控制器的排水。
B 停止控制器排水:油罐内的水基本排完,油罐当中的油进入到控制器当中,由于控制器此时继续排水,控制器中油水分界线逐渐下降,当第二浮球8随着油水分界线下降到阀座9的时候,此时,第二浮球8相当于阀芯和阀座接触,接触后起到关闭作用。然后阀座9中的水会慢慢从阀筒小孔中漏出,流体的压头又从重新施加到第二浮球8上,第二浮球8关闭阀座9,控制器停止排水。
阀座9和橡胶球作用是实现控制器的开启和最终关闭,还有一个主要作用就是实现第二浮球8上下压力均衡,使第二浮球8能够浮起。当第一浮球1带动浮球阀4打开时,控制器中的水会进入到第一阀筒17当中,使第二浮球8上下均衡,第二浮球8浮起,当第二浮球8浮起时带动橡胶球上升,最终打开阀座9和排水口14,从而实现控制器的排水。
(5)小孔
A、当控制器内油水分界线上升到第一浮球1开启浮球阀4的位置的时候,控制器内的水会从浮球阀4和引流管当中进入到阀座9当中,由于阀筒小孔排水慢,使第一阀筒17内的水位迅速上升,使第二浮球8上下压力平均衡,从而使第二浮球8能够顺利浮起,最终打开控制器。如果阀筒小孔太大,就会导致排水过快,使第一阀筒17内的压力上不去,在流体的压头作用下,第二浮球8不能浮起,控制器也打不开。
B、当油水分界线下降到第二浮球8关闭位置的时候,此时第一浮球1和第二浮球8都处于关闭状态,但是阀座9和第二浮球8之间密封靠的是第二浮球8的重力作用,而第二浮球8的密度和油的密度相对接近,所以向下合力较小,密封效果也不是很好,或许会有少量的水会从第二浮球8下面进入到阀座9当中,但是如果密封力不加而一直泄露,就有可能导致最终的油品泄露。由于有小孔的存在,阀座2里面的水会逐渐从第一阀筒17当中排出到控制器外,此时在流体压头的作用下,第二浮球8就会紧贴阀座9,从而实现良好的密封。
(6)磁铁:磁铁是浮球阀4能够顺利打开的关键,因为物体受磁铁的吸引力大小与距离不是一个线性关系,,当两者间的分离力刚大于磁铁的吸引力时,随着二者之间距离增加,吸引力迅速减小,同时又加速了二者分开的速度。
设备当中,支撑板是铸铁和磁铁能够相互吸引,磁铁放在第一浮球1当中,当油水分界线上升到一定位置,此时第一浮球1的合力为零,此时第一浮球1处于悬浮状态,也就是说浮球的浮力等于浮球磁铁的重力和塑料连杆向下的力,当油水分界线稍微向上变动,第一浮球1就会立刻浮起。
全自动油罐排水控制器的工作步骤
全自动油罐排水控制器的工作步骤主要分为:下面通过图1的控制器结构图进行分步介绍。
(1)如图1控制器通过两个外伸接管上的法兰和油罐的外伸接管法兰进行连接,当全自动油罐排水控制器于配套的油罐连接好后,控制器开始工作,控制器和油罐的两个外伸接管连接都配有阀门。这两个阀门用于控制控制器是否工作。控制器第一次工作的时候,首先打开出油口外面的阀门,让油罐中的油品开始先充满控制器内,此时控制器中的两个浮球的平均密度都比油的密度大,另外还有流体压头的作用,所以控制器内所有阀门都处于关闭状态,控制器处于完全关闭状态。
(2)如图2当控制器内充满油的时候,开始打开进水口的阀门,此时排水控制器和油罐双向联通,进水口接的是油罐底部,由于水比油的密度大,水开始从油罐当中进入到控制器当中,而此时控制器是被油充满的,当水进入控制器时,控制器当中的油从出油口回流到油罐当中,水进入到控制器当中以后,油和水不互溶,控制器内产生一个有水分界线,越来越多的水进入到控制器当中的时候,控制器内的油就越来越少,控制器当中产生的油水分界线也逐渐上升,直到第二浮球8的合力为零的时,但是由于流体压头的作用,第二浮球8不会浮起,继续起到关闭阀座9的作用,控制器不会排水。油水分界线继续上升,当油水分界线上升到第一浮球1的时候,第一浮球1的密度也比水小比油大,此时第一浮球1受到的浮力大小也随着油水分界线的上升而逐渐增大,当油水分界线继续上升直到第一浮球1浮起,浮球阀4打开,水会沿导管7流入第一阀筒17内,当第二浮球8所受合力达到一定数值的时候,第二浮球8浮起,同时排水口被打开,控制器开始排水。当控制水排完后,排水口自动关闭,此时完成一个工作过程,由此控制器开始下一个循环工作过程。
本实用新型的技术关键点在于:
1.名称不同:不但是“全自动”,而且是“可调”的,即可以满足不同情况的使用。
2.是一个可任意调式的。可以根据不同的储存介质进行调节,即可用于任何介质的排液过程或不同介质的分离过程。
3.第二浮球8及相关联的装置也可用一个一般阀门所代替,即不用第二浮球8来当作阀辨来密封。
4.技术关键点为磁铁的吸引性、阀筒小孔的排水性、引流管形成负压作用、双阀配合性、第二阀筒10及橡胶球形成压力平衡作用。
5.可将第一浮球1与第二浮球8水平并排放置,这样可降低底排水高度,也便于制造安装和维护。
6.在排水管上可设置一排水控制阀,以满足控制器的有时工艺的要求。
Claims (4)
1.一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、浮球阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排污口、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门,其特征在于该排水控制器的壳体(20)的一端与壳体上盖(22)连接,壳体上盖(22)上连接有出油口(23),另一端与壳体底板(16)连接,壳体底板(16)连接有壳体支撑(15)和开有排水口(14),排水口(14)与排污口(13)连接,所述壳体(20)内腔的上部设置有第一浮球(1),第一浮球(1)的右面连接一个连杆(3),连杆(3)上旋入有配重(2),所述连杆(3)另一端与浮球阀(4)连接,浮球阀(4)分别与引流管(7)一端和壳体(20)右侧连接,所述第一浮球(1)内腔底部安装一磁铁(21),所述支撑板(5)一端托住第一浮球(1)、另一端与壳体(20)固定连接,所述导向杆(6)一端插入在支撑板(5)的孔中、另一端与第二浮球(8)连接,所述阀座(9)支撑在第二浮球(8)的底部,阀座(9)与第一阀筒(17)一端连接,第一阀筒(17)另一端与壳体底板(16)连接,所述第一阀筒(17)内腔设置有第二阀筒(10),所述第二阀筒(10)内腔设置有橡胶球(12),所述橡胶球(12)位于排水口(14)之上,所述橡胶球(12)中间插入有连通杆(11),连通杆(11)一端与第二浮球(8)底部相连,另一端与橡胶球(12)底部相连,第二阀筒(10)两侧下部各开有小孔(19),壳体(20)左下侧底部开有进水口(18),所述引流管(7)另一端与第一阀筒(17)连接。
2.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,其特征在于所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。
3.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,其特征在于所述连杆上设有外螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器,其特征在于所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。
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2011
- 2011-08-10 CN CN2011202889407U patent/CN202170112U/zh not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
Granted publication date: 20120321 Effective date of abandoning: 20130227 |
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RGAV | Abandon patent right to avoid regrant |