本發(fā)明涉及一種兩相液體或氣液的自動(dòng)分離裝置，尤其是涉及一種安裝在儲(chǔ)存罐出液管上的兩相液體分離裝置。

背景技術(shù)：

儲(chǔ)存罐內(nèi)兩相液體由于密度的不同，密度小的液體（以下稱A液）聚積在罐的上部，密度大的液體（以下稱B液）聚積在罐的底部。液體產(chǎn)品在生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)中經(jīng)常需要對(duì)兩相液體進(jìn)行做分離排放的工藝操作，有直接在儲(chǔ)存罐體上安裝測(cè)量裝置，測(cè)量?jī)上嘁后w的界面變化，控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)，如CN201420164942案例；這樣的結(jié)構(gòu)離散性大，安裝調(diào)試不方便。也有在大儲(chǔ)存罐邊上裝個(gè)小罐，在小罐里有測(cè)量?jī)上嘁后w界面變化的測(cè)量裝置，控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)，如專利號(hào)：CN201420058376案例；測(cè)量小罐需要安裝在地面的基礎(chǔ)上，頂部與大罐底部的出液管連接，B液在小罐底部，A液在小罐上部，儲(chǔ)存罐B液排出時(shí)，要穿越小罐上部的A液聚集層，會(huì)發(fā)生摩擦乳化現(xiàn)象，使排出液中帶有許多乳化小顆粒。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔實(shí)用，直接安裝在儲(chǔ)存罐出液管口上的兩相液體分離裝置，裝置有測(cè)量管，有排放管，有測(cè)量識(shí)別兩相液體界面變化的測(cè)量裝置，有電動(dòng)閥等，成套性強(qiáng)，安裝調(diào)試簡(jiǎn)便。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：在儲(chǔ)存罐出液管口接一個(gè)測(cè)量管，測(cè)量管內(nèi)至少有一套測(cè)量?jī)上嘁后w界面變化的測(cè)量裝置，測(cè)量管下面連接著排放管，排放管可以向上、向下或水平等多個(gè)方向?qū)Я饕鯞液，但入口必須在測(cè)量管的下部或底部，低于關(guān)閥時(shí)的AB分界面，排放管上有電動(dòng)閥等。開(kāi)閥后A液保持在測(cè)量管和出液管的上部，B液在測(cè)量管內(nèi)做向下運(yùn)動(dòng)后從下部或底部流入排放管，經(jīng)電動(dòng)閥流出，完成B液分離排放的工作要求。

本發(fā)明裝置通過(guò)管接頭與儲(chǔ)存罐出液管對(duì)接，管接頭采用焊接，螺紋連接，法蘭連接或卡套連接等連接方式。排放管上有限流裝置，有電動(dòng)閥，還可以根據(jù)需要增加單向閥，手閥、過(guò)濾器、計(jì)量裝置和檢測(cè)裝置等。限流裝置可以是電動(dòng)閥或手閥，通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)的開(kāi)度實(shí)現(xiàn)限流，也可以用細(xì)管徑的排放管限流，限流裝置的作用是限制B液的流速，保持B液從儲(chǔ)存罐流到測(cè)量管的全過(guò)程均是層流狀態(tài)。當(dāng)多個(gè)罐同時(shí)排B液時(shí)，有可能會(huì)因?yàn)楦鞴抟何粔毫Σ灰粯佣l(fā)生倒灌現(xiàn)象，需要用單向閥來(lái)防止B液倒灌。計(jì)量裝置為管理系統(tǒng)提供出液量信息，檢測(cè)裝置監(jiān)測(cè)出液情況，為控制電路提供電動(dòng)閥的開(kāi)啟或關(guān)閉是否正常，檢測(cè)排出液中A液含量是否超標(biāo)等工作反饋信號(hào)，保障兩相液體分離裝置工作的可靠性。

電控箱內(nèi)的控制電路處理流量數(shù)據(jù)，處理檢測(cè)裝置信號(hào)和界面測(cè)量裝置的信號(hào)，通過(guò)通信接口遠(yuǎn)傳兩相液體分離裝置的工作數(shù)據(jù)，接受通信網(wǎng)絡(luò)下達(dá)的控制操作。當(dāng)滿足開(kāi)閥條件時(shí)，控制電路開(kāi)啟電動(dòng)閥，B液在測(cè)量管內(nèi)向下運(yùn)動(dòng)，從測(cè)量管的下部或底部流入排放管，經(jīng)限流裝置和閥門(mén)等排出。

當(dāng)AB分界面高于出液管時(shí)，可以高速排B液，提高工作效率。高速排B液會(huì)帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)儲(chǔ)存罐內(nèi)AB分界面接近出液管時(shí)，B液的渦旋會(huì)吸入A液，把A液攜帶排出。應(yīng)對(duì)高速排B液的需要，防止A液被攜帶出去，此時(shí)測(cè)量管的管徑需要設(shè)置成大于出液管的管徑，B液流入測(cè)量管后，做向下運(yùn)動(dòng)時(shí)因管徑變大流速變緩，渦旋攜帶排出來(lái)的A液在測(cè)量管內(nèi)上浮聚積，界面測(cè)量裝置檢測(cè)到以后，控制電路相應(yīng)的做出電動(dòng)閥門(mén)開(kāi)度調(diào)小工作，降低排B液流速，減小渦旋，解決吸入A液的問(wèn)題。

隨著液體的不斷排出，AB分界面不斷下降，A液會(huì)填充到出液管中，通過(guò)限流裝置的流速控制，保證出液管內(nèi)B液的流動(dòng)系數(shù)小于臨界雷諾數(shù)，使B液的流動(dòng)處于層流狀態(tài)，不產(chǎn)生乳化小顆粒，限流裝置還控制B液流入排放管時(shí)，不產(chǎn)生大的渦旋吸入聚積在測(cè)量管上部的A液。B液不斷的從排放管排出，而A液一直保持在出液管和測(cè)量管的上部，直到AB界面下降到測(cè)量控制的關(guān)閥位置時(shí)，控制電路關(guān)閉電動(dòng)閥，完成一次B液排放的工作循環(huán)。

水平對(duì)接出液管的結(jié)構(gòu)，測(cè)量管的頂部要與出液管的頂部平齊。測(cè)量管內(nèi)有一塊擋板，作用是阻擋和降低流入測(cè)量管內(nèi)的B液對(duì)A液上浮聚積產(chǎn)生沖擊擾動(dòng)，擋板的垂直側(cè)邊或上邊與測(cè)量管有間隙，當(dāng)AB界面升高時(shí)，測(cè)量管內(nèi)聚集的A液從這些間隙上浮回流到儲(chǔ)存罐內(nèi)。

本發(fā)明也適用于氣液分離的工作需求，排出氣體產(chǎn)品的底液，氣體介質(zhì)如上述A液的工況。

附圖說(shuō)明

圖1：本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中：（1）界面測(cè)量裝置，（2）管接頭，（3）擋板，（4）電控箱，（5）測(cè)量管，（6）出液管，（7）排放管，（8）電動(dòng)閥，A液，B液。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，管接頭（2）連接儲(chǔ)存罐出液管（6），完成管道連接和裝置固定工作。在出液管（6）內(nèi)，上部是密度小的A液，底部是密度大的B液；測(cè)量管（5）的底部連接著排放管（7），測(cè)量管（5）上還裝有界面測(cè)量裝置（1）和電控箱（4），測(cè)量管（5）頂部與出液管（6）平齊，測(cè)量管（5）的內(nèi)部有擋板（3）；排放管（7）上有電動(dòng)閥（8）。

電控箱（4）內(nèi)有信號(hào)遠(yuǎn)傳通信接口，能與中心控制設(shè)備組網(wǎng)通信。工作時(shí)，控制電路實(shí)時(shí)處理本裝置的各種工作信號(hào)，實(shí)時(shí)處理網(wǎng)絡(luò)通信信號(hào)，滿足開(kāi)閥條件時(shí)，輸出開(kāi)閥信號(hào)，電控箱（4）完成電路切換開(kāi)啟電動(dòng)閥（8），B液從出液管（6）流入測(cè)量管（5），向下運(yùn)動(dòng)后從測(cè)量管（5）的底部流入排放管（7），經(jīng)電動(dòng)閥（8）流出。

假設(shè)測(cè)量管（5）的管徑比出液管（6）的管徑大一倍，高速排B液時(shí)，測(cè)量管（5）內(nèi)B液向下運(yùn)動(dòng)速度是出液管（6）中流動(dòng)速度的1/4，被渦旋吸入的A液進(jìn)入測(cè)量管（5）后，因B液的下行速度變緩，A液在密度差的作用下上浮，在測(cè)量管（5）的頂部和擋板（3）后面流動(dòng)沖擊擾動(dòng)小的區(qū)域里聚積，這個(gè)區(qū)域也是界面測(cè)量裝置（1）的測(cè)量區(qū)，測(cè)量到有A液聚積后，界面測(cè)量裝置（1）輸出信號(hào)給電控箱（4）里面的控制電路，調(diào)小電動(dòng)閥（8）的開(kāi)度，降低排B液的流速，防止渦旋吸入A液。

當(dāng)AB分界面不斷下降， A液填充到出液管（6）和測(cè)量管（5）里面后，界面測(cè)量裝置（1）測(cè)量到界面的變化，調(diào)節(jié)電動(dòng)閥（8）的開(kāi)度，控制B液的流動(dòng)速度，在出液管（6）內(nèi)流動(dòng)時(shí)保持層流狀態(tài)，不與上面的A液發(fā)生摩擦乳化；控制B液流入排放管（7）時(shí)不產(chǎn)生大渦旋吸入聚積在測(cè)量管（5）頂部的A液，使密度小的A液一直保持在測(cè)量管（5）和出液管（6）的上部，密度大的B液不斷的從排放管（7）流出，實(shí)現(xiàn)了B液的分離排放。

隨著B(niǎo)液的流出，AB分界面也緩緩的下降，當(dāng)分界面降到測(cè)量控制的關(guān)閥位置時(shí)，控制電路輸出關(guān)閥信號(hào)，電控箱（4）完成電路切換關(guān)閉電動(dòng)閥（8）。這時(shí)的AB分界面仍高于排放管（7）的入口。當(dāng)AB界面升高以后，聚集在測(cè)量管（5）頂部的A液通過(guò)擋板（3）上邊和側(cè)邊的間隙上浮回流到儲(chǔ)存罐里。

圖1中測(cè)量管（5）是水平對(duì)接儲(chǔ)存罐出液管（6）的形式，本發(fā)明也同樣適用于垂直對(duì)接儲(chǔ)存罐出液管（6）的工作要求。

測(cè)量管（5）上的界面測(cè)量裝置（1）最少有一個(gè)，可以有多個(gè)，可提高測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性。

本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔實(shí)用，重量輕，模塊化成套結(jié)構(gòu)，不需要復(fù)雜的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，也不需要做地面安裝基礎(chǔ)，給生產(chǎn)、安裝和使用維護(hù)帶來(lái)很多方便，能促進(jìn)兩相液體分離裝置的普及和應(yīng)用，推動(dòng)儲(chǔ)罐設(shè)備的技術(shù)進(jìn)步。