CN205034583U - 储油罐切水装置 - Google Patents

Abstract

一种储油罐切水装置，测量筒通过切水管与储油罐连接，测量筒内设有用于检测水中含油率的传感器，测量筒的底部通过连接管与缓冲罐的顶部连接，在缓冲罐的底部排液管设有排液电磁阀；传感器与控制装置电连接，控制装置与排液电磁阀电连接。测量筒的顶端低于储油罐的底端，切水管与测量筒的顶部连接。本实用新型提供的一种储油罐切水装置，通过设置的测量筒，使液体在测量筒内经过混合，测量筒采用聚四氟乙烯材质制成，避免了管路对测量精度的影响，提高了传感器的测量精度。设置的缓冲罐，能够避免因为传感器检测以及自动控制的滞后性而造成的跑油浪费，而且当排液电磁阀被关闭后，在缓冲罐内的油品能够通过浮力回流到储油罐内，减少浪费。

Description

储油罐切水装置

技术领域

本实用新型涉及石油采掘领域，特别是一种储油罐切水装置，本实用新型还可以用于比重不同、且互不相溶的两种液体分离。

背景技术

储油罐切水就是将沉积在储油罐底部的积水从油罐中排放的过程。在石油、石化及油田开发、化工、炼油等领域的储运系统中，常常会遇到油品(如：原油、柴油、汽油、煤油、蜡油、润滑油等)需要切水的问题。现有的切水方法主要有两种，一种是普遍采用的人工切水，通过人工开关设置在罐体底部的阀门，将罐内的水排除；另一种是自动切水，主要有浮体式、机械式、电子式等几种方法，来实现罐内水的切除。人工切水要求操作人员切水时不能离开现场，否则，储罐内的水切完后，油品就会被切出，造成跑油事故，劳动强度高。自动切水的方法，目前效果尚不理想而没有推广使用。多数的原因是安装不便、维护困难、检测不灵敏，油品附着后造成失灵、造价昂贵等。

机械式的自动切水装置，其中的活动部件易受到油液的包覆，从而影响活动部件的动作，切水不够可靠，持续工作时间短。

中国专利文献CN203128170U，公开了“一种储油罐无动力安全型智能切水装置”，通过设置在管路中的传感器对水中的含油率进行检测，能够实现自动切水，存在的问题是，由于管路中的空间较小，传感器的检测不灵敏，且油品易漂浮在传感器的周围，从而使切水效率较低，并且在切水过程中无法自动回油，油品存在浪费的问题。该文献中也未公开传感器的具体结构。

中国专利文献CN204027650U，公开了“一种用于检测油水分界面的传感器”，其能够精确检测出油水分界面，并且效率高、劳动强度小、安全性高。通过从上到下多个传感器的方式，检测水和油的分界面，存在的问题是油液进入到这种结构的传感器中不易清理，造成检测精度不高，从而影响持续工作时间。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种储油罐切水装置，能够实现自动切水，并且持续工作时间长，能够实现自动回油。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种储油罐切水装置，测量筒通过切水管与储油罐连接，测量筒内设有用于检测水中含油率的传感器，测量筒的底部通过连接管与缓冲罐的顶部连接，在缓冲罐的底部排液管设有排液电磁阀；

传感器与控制装置电连接，控制装置与排液电磁阀电连接。

测量筒的顶端低于储油罐的底端，切水管与测量筒的顶部连接。

切水管与测量筒的顶部切向连接，以使液体流动过程中在测量筒内充分混合。

所述的传感器为电容式传感器，传感器具有成梳状布置的极板，极板穿过测量筒的侧壁与检测电路板连接，检测电路板与控制装置连接。

极板的外表面设有防腐涂层。

极板的自由端通过绝缘的支撑柱互相连接。

在缓冲罐内设有加热管。

连接管上设有光电检测装置。

连接管上设有并联的第一支路管和第二支路管；

第一支路管上设有光电检测装置，第二支路管上设有检测阀。

所述的光电检测装置中，包括透明的供液体通过的检测狭隙，在检测狭隙的一侧设有标尺光栅和光传感器，检测狭隙的另一侧设有透镜和光电管。

本实用新型提供的一种储油罐切水装置，通过设置的测量筒，使液体在测量筒内经过混合，测量筒采用聚四氟乙烯材质制成，避免了对测量精度的影响，提高了传感器的测量精度。设置的缓冲罐，能够避免因为传感器检测以及自动控制的滞后性而造成的跑油浪费，而且当排液电磁阀被关闭后，在缓冲罐内的油品能够通过浮力回流到储油罐内，减少浪费。优选的方案中，设置的光电检测装置，采用色选或光栅位移选择的方式，由于光电检测装置不与混合液体接触，因此持续工作时间长。本实用新型的装置，能够实现无人值守的连续切水。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的主视结构示意图；

图2为本实用新型的优选方案的左视结构示意图；

图3为本实用新型中光电检测装置的结构示意图；

图4为本实用新型的控制流程示意图。

图中：测量筒1，测量腔2，传感器3，支撑柱31，检测电路板4，控制装置5，连接管6，检测阀61，第一支路管62，光电检测装置63，检测狭隙631，透镜632，光电管633，标尺光栅634，光传感器635，第二支路管64，缓冲罐7，排液管71，加热管8，排液电磁阀9，储油罐10，油101，水102，截止阀11，切水管12。

具体实施方式

实施例1：

如图1中，一种储油罐切水装置，测量筒1通过切水管12与储油罐10连接，测量筒1内设有用于检测水中含油率的传感器3，测量筒1的底部通过连接管6与缓冲罐7的顶部连接，在缓冲罐7的底部排液管71设有排液电磁阀9；

本例中的切水管12也可以直接利用储油罐的排污管，切水管12上的截止阀利用法兰结构与储油罐的排污管连接。

所述的传感器3为电容式传感器，传感器3具有成梳状布置的极板，极板穿过测量筒1的侧壁与检测电路板4电连接，检测电路板4与控制装置5电连接。

极板的外表面设有防腐涂层，本例中采用聚四氟乙烯涂层。设置的防腐涂层能够避免油品附着在极板的外表面，即便少量附着，随着水流的冲刷，也很容易清理干净。

极板的自由端通过绝缘的支撑柱31互相连接。由此结构，使极板之间的间距保持恒定，以免影响传感器3的检测精度。

测量筒1采用聚四氟乙烯材质，提高防腐性能，且油品不易附着在测量筒1的内壁，不会影响到传感器3的检测精度。

传感器3与控制装置5连接，控制装置5与排液电磁阀9连接。

控制流程如图4中所示，当储油罐10的底部具有较多的水102，开启截止阀11，水从切水管12流入到测量筒1的测量腔2内，并初步混合，测量腔2内的液体的介电常数发生变化，从电容公式中可知，当极板面积和极板间隙保持不变，传感器的电容量与介电常数正相关，电容量相应发生变化，传感器3将检测到的模拟信号发送至检测电路板4，经过AD转换，转换成数字信号，在控制装置5中与预设的阈值进行比对，若小于阈值，则控制装置5控制排液电磁阀9的通断，在一定时间后，重新开启，重复以上的步骤。

又或者阈值为两组，一组为上限阈值，一组为下限阈值，排液电磁阀9为开度调节电磁阀，当大于上限阈值，排液电磁阀9完全关闭，当小于下限阈值则排液电磁阀9完全开启，当位于上限阈值与下限阈值之间，则使排液电磁阀9趋于完全开启。排液电磁阀9关闭一定时间后，重新开启，重复以上的步骤。

控制装置5还与显示装置或网络连接，例如控制装置5采用无线局域网组网，然后与总控制室的终端连接，实现远程监控。

测量筒1的顶端低于储油罐10的底端，切水管12与测量筒1的顶部连接。由此结构，当排液电磁阀9完全关闭后，油品从储油罐10的顶部回流至测量筒1的测量腔2，在储油罐10被加热的油有利于将传感器极板上附着的油加热并清洗。

切水管12与测量筒1的顶部切向连接，以使液体流动过程中在测量筒1内充分混合，从而使液体的介电常数均匀，提高测量精度。该结构还利于将传感器3和测量腔2附着的油101冲刷干净。

优选的方案如图1、2中，在缓冲罐7内设有加热管8，加热管8内通有热水，以使油101加热后粘度降低。

优选的底部排液管71上还设有截止阀，以便在排液电磁阀9损坏时，能够手动进行切水操作，排液电磁阀9和截止阀通过一个三通接头与底部排液管71连接。

实施例2：

在实施例1的基础上如图2中所示，在连接管6上设有光电检测装置63。通过检测液体的颜色或者检测液体中的油、水分界面实现水中含油率的检测。本例光电检测装置63的检测方式的检测精度和效率较高，且光电检测装置63不与液体接触，不存在清理的问题，持续工作时间长。进一步优选的方案中光电检测装置63为多组，以提高容错性，并通过交替工作的方式，延长持续工作时间。

优选的方案如图2中，连接管6上设有并联的第一支路管62和第二支路管64；

第一支路管62上设有光电检测装置63，第二支路管64上设有检测阀61。由此结构，避免光电检测装置63影响切水的效率，且通过调节检测阀61的开度，便于调节第一支路管62内液体的流量，并提高切水效率。

可选的方案中，所述的光电检测装置63中，包括透明的供液体通过的检测狭隙631，检测狭隙631的两端优选的与第一支路管62形成平滑过渡。在检测狭隙631的一侧光传感器635，检测狭隙631的另一侧光电管633。该方案用于采用色度检测的方式检测水中的含油率，适用于与水102色差较大的原油、柴油、煤油、蜡油、润滑油的检测。

另一可选的方案如图3中，所述的光电检测装置63中，包括透明的供液体通过的检测狭隙631，在检测狭隙631的一侧设有标尺光栅634和光传感器635，检测狭隙631的另一侧设有透镜632和光电管633。由于本例中的油101与水102不相溶，因此在混合液体的油101与水102之间存在界面，在界面的位置使光线的透射产生干扰，以油101与水102的界面替代不断移动的指示光栅，光电管633发出检测光经过透镜632后，成为一组平行光，经过油101与水102的界面与标尺光栅634的狭缝，使光传感器635接收的光线产生衍射变化，光传感器635根据衍射产生的脉冲，即可推算出水中的含油率。具体的控制方法与实施例1中所描述的相同。

上述的实施例仅为本实用新型的优选技术方案，而不应视为对于本实用新型的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本实用新型的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种储油罐切水装置，其特征是：测量筒（1）通过切水管（12）与储油罐（10）连接，测量筒（1）内设有用于检测水中含油率的传感器（3），测量筒（1）的底部通过连接管（6）与缓冲罐（7）的顶部连接，在缓冲罐（7）的底部排液管（71）设有排液电磁阀（9）；

传感器（3）与控制装置（5）电连接，控制装置（5）与排液电磁阀（9）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：测量筒（1）的顶端低于储油罐（10）的底端，切水管（12）与测量筒（1）的顶部连接。

3.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：切水管（12）与测量筒（1）的顶部切向连接，以使液体流动过程中在测量筒（1）内充分混合。

4.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：所述的传感器（3）为电容式传感器，传感器（3）具有成梳状布置的极板，极板穿过测量筒（1）的侧壁与检测电路板（4）连接，检测电路板（4）与控制装置（5）连接。

5.根据权利要求4所述的一种储油罐切水装置，其特征是：极板的外表面设有防腐涂层。

6.根据权利要求4所述的一种储油罐切水装置，其特征是：极板的自由端通过绝缘的支撑柱（31）互相连接。

7.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：在缓冲罐（7）内设有加热管（8）。

8.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：连接管（6）上设有光电检测装置（63）。

9.根据权利要求1所述的一种储油罐切水装置，其特征是：连接管（6）上设有并联的第一支路管（62）和第二支路管（64）；

第一支路管（62）上设有光电检测装置（63），第二支路管（64）上设有检测阀（61）。

10.根据权利要求8或9所述的一种储油罐切水装置，其特征是：所述的光电检测装置（63）中，包括透明的供液体通过的检测狭隙（631），在检测狭隙（631）的一侧设有标尺光栅（634）和光传感器（635），检测狭隙（631）的另一侧设有透镜（632）和光电管（633）。