RU105434U1

RU105434U1 - DEVICE FOR DETERMINING THE BOUNDARY OF THE PHASE SECTION OF LIQUID MEDIA OIL PRODUCTS - WATER

Info

Publication number: RU105434U1
Application number: RU2011100713/28U
Authority: RU
Inventors: Екатерина Николаевна Комина; Владимир Михайлович Макаров
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2011-06-10

Abstract

Устройство для определения границы раздела фаз жидких сред - нефтепродукт - вода, являющееся кондуктометрическим уровнемером, содержащим электронный блок, отличающееся тем, что оно содержит герметичный погружной щуп, состоящий из медного стержня и медной гильзы, с нанесенной на ее поверхность измерительной шкалой, с залитым между медным стержнем и медной гильзой компаундом, присоединенный к электронному блоку с индикаторной лампой посредством эластичного герметичного соединительного кабеля. A device for determining the phase boundary of liquid media - oil product - water, which is a conductometric level gauge containing an electronic unit, characterized in that it contains a sealed immersion probe, consisting of a copper rod and a copper sleeve, with a measuring scale deposited on its surface, filled between a copper rod and a copper sleeve compound, connected to the electronic unit with an indicator lamp by means of an elastic sealed connecting cable.

Description

Полезная модель относится к устройствам, которые используются для определения границы раздела фаз жидких сред. Она может быть использована в нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической промышленности.The invention relates to devices that are used to determine the phase boundary of liquid media. It can be used in the refining, petrochemical, and chemical industries.

На практике очистки сточных вод от жиров, нефтепродуктов и других органических веществ, несмешивающихся и нерастворимых в воде и имеющих по отношению к воде меньшую плотность, требуется определить толщину слоя всплывших органических веществ. В ряде случаев это имеет большое значение для определения способа удаления этих органических веществ.In practice, the treatment of wastewater from fats, oil products and other organic substances, immiscible and insoluble in water and having a lower density with respect to water, it is required to determine the layer thickness of the surfaced organic substances. In some cases, it is of great importance for determining the method of removal of these organic substances.

С целью эффективного определения границы раздела жидких фаз используется ряд уровнемеров: механические, поплавковые, буйковые, гидростатические, электрические, емкостные, кондуктометрические, акустические, микроволновые, радарные. Действие кондуктометрических уровнемеров основано на измерении сопротивления между электродами, помещенными в измеряемую среду (одним из электродов может быть стенка резервуара или аппарата). Первичный преобразователь кондуктометрического уровнемера представляет собой два электрода, глубина погружения которых в жидкость и определяет текущее значение ее уровня. Выходным параметром преобразователя является его сопротивление или проводимость.In order to effectively determine the interface between the liquid phases, a number of level gauges are used: mechanical, float, buoy, hydrostatic, electrical, capacitive, conductometric, acoustic, microwave, radar. The action of conductometric level gauges is based on measuring the resistance between the electrodes placed in the medium to be measured (one of the electrodes may be the wall of the tank or apparatus). The primary transducer of a conductometric level gauge is two electrodes, the depth of which is immersed in the liquid and determines the current value of its level. The output parameter of the converter is its resistance or conductivity.

Наиболее близким конструктивным аналогом является изобретение, относящееся к измерительной технике и предназначенное для измерения уровня и/или местоположения границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтянных эмульсий, в резервуаре и используемое в системах автоматизации процессов добычи и переработки нефти, а также при учетных операциях [Патент №2170912 от 1.03.1999 г] «Способ измерения уровня и (или) границы раздела жидких сред, преимущественно водонефтяных эмульсий в резервуарах». Примем его в качестве прототипа.The closest structural analogue is the invention related to measuring technique and intended to measure the level and / or location of the interface of liquid media, mainly water-oil emulsions, in the tank and used in automation systems for oil production and processing, as well as accounting operations [Patent No. 2170912 from 1.03.1999 g] "A method of measuring the level and (or) the interface of liquid media, mainly water-oil emulsions in tanks." Take it as a prototype.

Данное устройство состоит из набора дискретных датчиков и электронного вычислительного устройства. Принцип работы заключается в дискретном измерении уровня границы раздела фаз с помощью последовательно расположенных по высоте дискретных датчиков уровня и последующем уточнении положения границы раздела фаз по данным анализа сигнала от двух рядом расположенных датчиков с помощью электронного вычислительного блока. Устройство направлено на повышение точности измерения уровня границы раздела фаз нефтепродукт - вода.This device consists of a set of discrete sensors and an electronic computing device. The principle of operation consists in discrete measurement of the level of the phase boundary using discrete level sensors sequentially arranged in height and subsequent refinement of the position of the phase boundary according to signal analysis from two adjacent sensors using an electronic computing unit. The device is aimed at improving the accuracy of measuring the level of the interface between the oil product - water.

Недостатком предложенного способа является то, что измерение ведется в дискретном режиме с последующим уточнением по результатам цифровой обработки сигналов с соседних датчиков, что потенциально имеет меньшую точность и требует дорогостоящего вычислительного устройства. Так же следует отметить, что данное устройство устанавливается в резервуар стационарно, что исключает возможность оперативного измерения в рамках лабораторных исследований.The disadvantage of the proposed method is that the measurement is carried out in discrete mode, followed by refinement according to the results of digital signal processing from neighboring sensors, which potentially has less accuracy and requires an expensive computing device. It should also be noted that this device is installed in the tank stationary, which excludes the possibility of operational measurement in the laboratory.

Задача предлагаемой полезной модели: определение границы раздела фаз жидких сред нефтепродукт (на примере отхода зеленого масла) - вода за счет измерения толщины слоя нефтепродукта над поверхностью воды в емкостях, цистернах, отстойниках путем измерения их удельного сопротивления в зависимости от глубины слоя, за счет погружения в исследуемую жидкость кондуктометрического анализатора (герметичного погружного щупа). Задача определения толщины слоя отхода зеленого масла - продукта пиролиза крекинг-керосина - возникает в связи с необходимостью оперативного мониторинга количества данного вида отхода в дренажной системе, находящейся на территории бывшего сажевого завода и являющейся потенциальным источником загрязнения реки Волга. Разработка системы оперативного мониторинга и внедрение ее в работу позволит минимизировать экологический ущерб, наносимый окружающей среде вышеуказанными факторами.The objective of the proposed utility model is to determine the interface between the phases of liquid media: an oil product (using green oil waste as an example) - water by measuring the thickness of the oil layer above the water surface in tanks, tanks, sedimentation tanks by measuring their resistivity depending on the depth of the layer, by immersion conductometric analyzer (sealed dipstick) into the test liquid. The task of determining the thickness of the layer of green oil waste - the product of cracking kerosene pyrolysis - arises from the need for operational monitoring of the amount of this type of waste in the drainage system located on the territory of the former soot plant and which is a potential source of pollution of the Volga River. The development of an operational monitoring system and its implementation in work will minimize the environmental damage caused to the environment by the above factors.

Поставленная задача достигается тем, что устройство содержит электронный блок 1, индикаторную лампу 2, эластичный герметичный соединительный кабель 3, герметичный погружной щуп, состоящий из медного стержня 4, установленного внутри медной гильзы 5 вдоль ее оси; между ними залит компаунд 6; на гильзе нанесена измерительная шкала 7.This object is achieved in that the device comprises an electronic unit 1, an indicator lamp 2, an elastic sealed connecting cable 3, a sealed immersion probe, consisting of a copper rod 4 mounted inside the copper sleeve 5 along its axis; compound 6 is flooded between them; the measuring scale is applied on the sleeve 7.

На фиг.1 изображено устройство для определения границы раздела фаз жидких сред - нефтепродукт - вода.Figure 1 shows a device for determining the interface between the phases of liquid media - oil product - water.

Описание принципа работы устройства.Description of the principle of operation of the device.

По функциональному признаку устройство можно разделить на 2 узла:Functionally, the device can be divided into 2 nodes:

Первый узел - герметичный погружной щуп, состоящий из медного стержня 4, медной гильзы 5 с нанесенной на ее поверхность измерительной шкалой 7, с залитым между медным стержнем и медной гильзой компаундом 6.The first node is a sealed dipstick, consisting of a copper rod 4, a copper sleeve 5 with a measuring scale 7 deposited on its surface, with a compound 6 poured between the copper rod and the copper sleeve.

Эластичный герметичный соединительный кабель 3 соединяет герметичный погружной щуп со вторым функциональным узлом, состоящим из электронного блока 1 с находящейся на нем индикаторной лампой 2.An elastic sealed connecting cable 3 connects the sealed immersion probe with a second functional unit, consisting of an electronic unit 1 with an indicator lamp 2 on it.

Метод определения границы сред отход зеленого масла - водная эмульсия основан на различии их удельного объемного электрического сопротивления. Так для водной эмульсии этот показатель, в зависимости от концентрации растворенных примесей, составляет 10³-10⁵ Ом·см, а для отхода зеленого масла превышает 10¹² Ом·см. Так как последний имеет меньшую плотность и не смешивается с водной эмульсией, над ней будет находиться слой отхода зеленого масла с резкой нижней границей.The method for determining the boundary of the media waste green oil - water emulsion is based on the difference in their specific volumetric electrical resistance. So for an aqueous emulsion, this indicator, depending on the concentration of dissolved impurities, is 10 ³ -10 ⁵ Ohm · cm, and for waste green oil exceeds 10 ¹² Ohm · cm. Since the latter has a lower density and does not mix with the water emulsion, a layer of green oil waste with a sharp lower boundary will be above it.

Для определения положения границы производится плавное погружение герметичного погружного щупа в резервуар с одновременным контролем индикаторной лампы 2 на электронном блоке 1. Загорание индикаторной лампы свидетельствует о достижении наконечником щупа верхнего слоя водной эмульсии. После загорания индикаторной лампы щуп извлекается из резервуара и по нанесенной на нем измерительной шкале 7 производится определение толщины слоя нефтепродукта.To determine the position of the boundary, the sealed immersion probe is smoothly immersed in the tank with simultaneous control of the indicator lamp 2 on the electronic unit 1. When the indicator lamp lights up, the probe tip reaches the upper layer of water emulsion. After the indicator lamp lights up, the dipstick is removed from the reservoir and the thickness of the oil product layer is determined using the measuring scale 7 applied to it.

Предлагаемое устройство для определения границы раздела фаз жидких сред нефтепродукт - вода позволяет с высокой точностью измерять слой нефтепродукта над поверхностью воды, что для заданного резервуара или емкости дает возможность определения общего объема нефтепродукта. Устройство отличается простотой конструкции. Для использования не требуется высокая квалификация персонала. Устройство мобильно, что позволяет его использовать в лабораторных исследованиях.The proposed device for determining the interface between the phases of liquid media oil-water allows you to accurately measure the layer of oil above the surface of the water, which for a given tank or tank makes it possible to determine the total volume of oil. The device is simple in design. For use does not require highly qualified personnel. The device is mobile, which allows it to be used in laboratory research.

Claims

A device for determining the phase boundary of liquid media - oil product - water, which is a conductometric level gauge containing an electronic unit, characterized in that it contains a sealed immersion probe, consisting of a copper rod and a copper sleeve, with a measuring scale deposited on its surface, filled between a copper rod and a copper sleeve compound, connected to the electronic unit with an indicator lamp by means of an elastic sealed connecting cable.