CN207976774U - 一种内置式液位控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种内置式液位控制装置，它包括装设于容器内的浮球，所述浮球与一副控制阀入口阀芯相连，副控制阀出口经液压驱动装置后经管路引出容器，液压驱动装置端部与主控制阀入口阀芯相连，主控制阀出口经管路引出容器，所述液压驱动装置采用金属膜盒或汽缸。由于本实用新型结构的液界位控制装置均设置在容器内部，故没有动密封点，且不受环境变化影响，因而不存在泄漏隐患，与现有外置式机械传动方法的现场控制装置比较，具有安全可靠的优点。不受环境变化影响，尤其适用于西北和东北高寒、风沙大和昼夜温差大的环境，适应范围广，控制可靠，与现有仪表控制的控制系统和机械方法现场控制比较，可有效节省投资，节省人力，具有安全可靠的优点。

Description

一种内置式液位控制装置

所属技术领域

本发明涉及液位或界位控制装置。

背景技术

目前容器的液位或界位控制系统有两种方法：一种是通过仪表控制的控制系统；第二种是通过机械方法现场控制的控制系统。前者用于生产装置区域内的容器液界位控制，主要包括液界位测量、二次控制仪表和执行机构三部分构成。液位测量至二次控制仪表、二次控制仪表至执行机构之间通过仪表信号联系和传递指令，而且执行机构还需要另外的动力源。这种控制方法虽然可靠但投资巨大，需要依托仪表系统和室内操作人员进行控制。对于分散的、远距离的和控制对象数量少的就不适合了。第二种机械式现场控制系统是通过容器内的浮球对液界位测量，并将通过浮球的浮力作为执行机构的动力，经过机械机构将该动力传递至容器外部的执行机构(调节阀)来控制液位。这种控制液位的方法其优点是投资小，简单易行，尤其适应于油气长距离输送过程的脱水等不能实现仪表信号输送和另行提供执行机构动力源的情况。但存在有以下缺点：一是浮球浮力作为执行机构的动力有局限性，对于流量大需要执行机构行程长的场合难于胜任，而且液位会随着控制的进行呈现大幅度波动，可靠性差；二是浮球浮力要传递到容器外部，从而增加了容器泄漏几率；三是机械机构和执行机构暴露在大气环境中，容易受到气候变化、昼夜和季节温度变化的影响而失灵。

随着石油化工和煤化工企业的大规模化，一些诸如火炬、储运等非主装置系统的容器脱水等操作均远离中控室数公里，虽然比不上长输管线距离远，但就仪表控制而言已经属于野外距离，在这种情况下，安全可靠的非仪表容器液界位控制系统显得尤为重要。

发明内容

本发明提供一种内置式液位控制装置，以克服现有技术存在的弊端。

为实现本发明目的，这种内置式液位控制装置其特征在于它包括装设于容器内的浮球，所述浮球与一副控制阀入口阀芯相连，副控制阀出口经压力驱动装置后经管路引出容器，压力驱动装置端部与主控制阀入口阀芯相连，主控制阀出口经管路引出容器，所述压力驱动装置采用金属膜盒或汽缸，所述金属膜盒底端部与主控制阀流体入口处的阀芯相连。

本发明是将整体液位控制系统放在容器内部，以此免除环境变化带来的干扰。执行机构动力有两种动力来源，一是传统的浮球浮力作为动力来源，二是利用容器内外压差，通过一个金属膜盒(或汽缸活塞)的积分作用提供动力。前者适用于执行机构所需动力较小的场合，后者适用于执行机构所需动力较大、液位控制需要精度较高、液位干扰波动较大的场合。如果介质洁净可使用汽缸活塞装置实现积分作用，如果介质含有容易堵塞的杂质则使用波纹膜盒(或汽缸活塞)实现积分作用。

金属膜盒的积分原理是：金属膜盒是一个波纹管型容器，并且设置高压液体(容器内液体为高压液体)进口和低压液体(容器排出端的液体为低压液体) 出口，膜盒一端固定在容器内件上另一端连接并控制执行机构。浮球测量液位，且利用浮球浮力通过副调节阀来控制一路进入积分膜盒的液体流量，该液体就是容器内的高压液体。金属膜盒的另一个液体出口经过一减压阀后排入执行机构(调节阀)排出部位的低压区，这样膜盒就有一个介乎于容器内压(高压) 和容器排出压(低压)之间的压力，该压力通过与膜盒弹力和弹簧弹力的平衡会对应一个执行机构的行程位置，以此来实现液位或界位的控制。液界位的变化通过浮球来调节进入积分膜盒的液体，如果执行机构的动作不足以改变液位至设定位置，那么浮球就会通过副调节阀持续性和累积性(即积分作用)地将高压液体输入积分膜盒的量减少或者增大，直到液位和执行机构平衡稳定为止。在介质洁净的环境可以使用汽缸活塞(汽)液压装置代替金属波纹膜盒。

为确保控制机构可靠运行，内置式控制系统需要通过容器内的过滤器进行保护。过滤器设计成可以排出机械杂质和反冲洗功能。反冲洗介质可以使用就近的蒸汽、外排的介质回流或者主要输送介质单独设计管线引入。

本发明取得的技术进步：

1、由于本发明结构的液位控制装置均设置在容器内部，故没有动密封点，且不受环境变化影响，因而不存在泄漏隐患，与现有外置式机械传动方法的现场控制装置比较，具有安全可靠的优点。

2、本发明内置式控制系统不受环境变化影响，尤其适用于西北和东北高寒、风沙大和昼夜温差大的环境，适应范围广，控制可靠。

3、由于采用金属膜盒，该膜盒的积分式压差动力执行机构控制液界位稳定、安全可靠，适应范围广。

4、对于厂区面积大的企业在边缘地带使用本发明，与现有仪表控制的控制系统和机械方法现场控制比较，可有效节省投资，节省人力。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

实施例1：本发明是对机械式现场控制系统的改进，如图1所示，这种内置式液位控制装置它包括装设于容器8内的浮球7，浮球7与一副控制阀5流体入口处的圆锥形阀芯6、4相连，副控制阀5出口经金属波纹膜盒3入口后经金属波纹膜盒3出口管路9引出容器8，金属波纹膜盒3底端部与主控制阀2流体入口处的阀芯10、1相连，其中金属波纹膜盒3可替换为汽缸活塞压力驱动装置。主控制阀2出口经管路引出容器8。

本发明工作过程为：当容器8内液位或界位上升并高于设定值时，与浮球7 相连的圆锥形双阀芯6、4上移，此时副控制阀5入口开启，容器8内的高压液体流经副控制阀5入口后入积分膜盒3，积分膜盒3的波纹管拉长并带动与其相连的主控制阀2上的圆锥形双阀芯10、1向下移动，此时主控制阀2入口开启，大量过量的液体通过主控制阀2排出容器8，容器内的液位开始下降。随着容器内液界位的下降，当浮球7下降到容器8内液位或界位设定值时，此时副控制阀5上的圆锥形双阀芯6、4下移使得副控制阀5入口关闭，因为膜盒内有液体经管路9流出，膜盒内的压力就会下降，膜盒在圆锥形阀板1底部压簧作用下，圆锥形双阀芯10、1上移使得主控制阀2入口关闭，直至浮球7稳定在工艺需要位置，主控制阀2的双阀芯10和1的位置才得以稳定。通过浮球7测量被控制的液位或界位是否符合工艺需要，如果测量值不符合工艺需要，浮球7则通过上述传动机构使其符合。

实施例2：本实施例与实施例1不同之处是以汽缸活塞(汽)液压装置代替金属波纹膜盒。

本发明尤其适合于野外、油气长输管道脱水以及装置内边远地带不适宜敷设仪表和执行机构动力源的场合。

Claims (1)

1.一种内置式液位控制装置，其特征在于它包括装设于容器内的浮球，所述浮球与一副控制阀入口阀芯相连，副控制阀出口经压力驱动装置后经管路引出容器，液压驱动装置端部与主控制阀入口阀芯相连，主控制阀出口经管路引出容器，所述压力驱动装置采用金属膜盒或汽缸，所述金属膜盒底端部与主控制阀流体入口处的阀芯相连。