壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，包括安裝在罐頂?shù)囊何蛔兯推?、安裝在排放口的壓力變送器和排油排水電動(dòng)閥、連接在進(jìn)水口的進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵以及PLC控制系統(tǒng)，所述PLC控制系統(tǒng)接收來自所述液位變送器和所述壓力變送器的檢測信號(hào)，運(yùn)算得到污水層的厚度h2和污油層的厚度h3的值，將污水層的厚度h2和污水排放的設(shè)定厚度h水設(shè)進(jìn)行比較，污油層的厚度h3和污油排放的設(shè)定厚度h油設(shè)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果控制所述進(jìn)水電動(dòng)閥、所述進(jìn)水提升泵和所述排油排水電動(dòng)閥的啟閉。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)污油和污水的自動(dòng)排放，操作簡單，沒有安全隱患，能夠降低人工操作量，提升處理效率。
【專利說明】壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于油水處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前在壓艙廢水處理過程中，物理法中的重力處理方法一般排在處理工藝的第一道工序。含油壓艙廢水先進(jìn)入儲(chǔ)存容器中，例如儲(chǔ)水罐。靜置一定的時(shí)間，以達(dá)到油水分離的目的。但是在油水分層后罐中油層的厚度控制卻十分困難。每次排污水都需要人員親自操作，大罐有觀測液位的地方長時(shí)間使用也會(huì)沾上污油，不方便觀測，還需要長期清理，有時(shí)為了準(zhǔn)確檢測液位，還需要操作人員到大罐頂部的檢測孔放入測量尺，相當(dāng)耗費(fèi)工作量，操作頻繁，尤其夜間和惡劣天氣，不便于操作和連續(xù)處理，操作過程中存在安全隱患，工作效率低。稍有不慎就有可能將污油隨水排至廢水處理的下一工序，給后續(xù)處理工作增加難度。因此，建立一個(gè)準(zhǔn)確的油水界面高度檢測和自動(dòng)控制排水儲(chǔ)油的系統(tǒng)非常重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確自動(dòng)地確定污水和污油的厚度值，并據(jù)此面實(shí)現(xiàn)污油和污水的自動(dòng)排放。
[0004]本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是:一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，包括安裝在罐頂?shù)囊何蛔兯推?、安裝在排放口的壓力變送器和排油排水電動(dòng)閥、連接在進(jìn)水口的進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵以及PLC控制系統(tǒng)；所述PLC控制系統(tǒng)按照如下步驟對(duì)所述進(jìn)水電動(dòng)閥、所述進(jìn)水提升泵和所述排油排水電動(dòng)閥進(jìn)行控制:
[0005]步驟一)在所述PLC控制系統(tǒng)預(yù)置污水排放的設(shè)定厚度和污油排放的設(shè)定厚度h油設(shè)；
[0006]步驟二)所述PLC控制系統(tǒng)將接收到的檢測信號(hào)處理后輸入系統(tǒng)內(nèi)置的運(yùn)算器，根據(jù)下面的運(yùn)算公式，運(yùn)算得到污水層的厚度h2和污油層的厚度h3的值；
[0007]P 污油 *g*h3+P 污水*g*h2 = P (I)
[0008]Hg= hi+h^hg?⑵
[0009]式中，H,6是液位變送器的檢測值，P是壓力變送器的檢測值，Ii1是排放口的高度實(shí)測值，h2是污水層的厚度，h3是污油層的厚度，取g = 9.8N/kg，P污水=1.0X 10 kg/m，P
取當(dāng)?shù)卦兔芏戎担?br> [0010]步驟三)當(dāng)匕，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟排油排水電動(dòng)閥，使含油污水排出，其中，117)^是污水排放的設(shè)定厚度；當(dāng)h3 ^ httS，開啟排油排水電動(dòng)閥，將污油排出；當(dāng)113 Shtts，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵，向儲(chǔ)罐注入壓艙水，其中，是污油排放的設(shè)定厚度；
[0011]步驟四)循環(huán)步驟二)和步驟三)，實(shí)現(xiàn)污水和污油的自動(dòng)排放。
[0012]該排放系統(tǒng)還包括工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收鍵入信號(hào)并輸出給所述PLC控制系統(tǒng)，所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收來自所述PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，處理后進(jìn)行儲(chǔ)存，并顯示工藝流程、設(shè)備運(yùn)行情況、報(bào)警信號(hào)，以及顯示儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度、排水口的當(dāng)前值、歷史值及變化軌跡。
[0013]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:利用油水密度不同的性質(zhì)，通過壓力變送器和液位變送器采集相關(guān)數(shù)據(jù)，采用PLC自動(dòng)計(jì)算出污水和污油的厚度值，PLC根據(jù)污水和污油的厚度值控制排油排水電動(dòng)閥和進(jìn)水電動(dòng)閥及進(jìn)水提升泵的啟閉，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)污油和污水的自動(dòng)排放，操作簡單，沒有安全隱患，能夠降低人工操作量，提升處理效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中:1、壓力變送器；2、截止閥；31、排油排水閥門；32、排油排水電動(dòng)閥；33、旁路閥門；4、污泥排放閥；5、儲(chǔ)罐；6、液位變送器；7、進(jìn)水電動(dòng)閥；8、進(jìn)水提升泵。

【具體實(shí)施方式】
[0016]為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的
【發(fā)明內(nèi)容】
、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下:
[0017]請參見圖1，一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，包括安裝在罐頂?shù)囊何蛔兯推?、安裝在排放口的壓力變送器I和排油排水電動(dòng)閥32、連接在進(jìn)水口的進(jìn)水電動(dòng)閥7和進(jìn)水提升泵8以及PLC控制系統(tǒng)，在排放口上還安裝有截止閥2、排油排水截止閥門31和旁路閥門33，排油排水閥門31位于排油排水電動(dòng)閥32的上游，所述旁路閥門33與排油排水電動(dòng)閥32并聯(lián)，作為排油排水電動(dòng)閥32的備用閥門。截止閥2安裝在壓力變送器I的上游。在儲(chǔ)罐5的底部設(shè)有污泥排放閥4。
[0018]所述PLC控制系統(tǒng)按照如下步驟對(duì)所述進(jìn)水電動(dòng)閥、所述進(jìn)水提升泵和所述排油排水電動(dòng)閥進(jìn)行控制:
[0019]步驟一)在所述PLC控制系統(tǒng)預(yù)置污水排放的設(shè)定厚度和污油排放的設(shè)定厚度h油設(shè)；
[0020]步驟二)所述PLC控制系統(tǒng)將接收到的檢測信號(hào)處理后輸入系統(tǒng)內(nèi)置的運(yùn)算器，根據(jù)下面的運(yùn)算公式，運(yùn)算得到污水層的厚度h2和污油層的厚度h3的值；
[0021]P 污油 *g*h3+P 污水*g*h2 = P (I)
[0022]Hg= hi+h^hg?⑵
[0023]式中，H,6是液位變送器的檢測值，P是壓力變送器的檢測值，Ii1是排放口的高度實(shí)測值，h2是污水層的厚度，h3是污油層的厚度，取g = 9.8N/kg，P污水=1.0X 10 kg/m，P污油取當(dāng)?shù)卦兔芏戎担诒緦?shí)施例中，P污油=0.85X1Wm3 ；
[0024]步驟三)當(dāng)匕，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟排油排水電動(dòng)閥，將含油污水排出，其中，117)^是污水排放的設(shè)定厚度；當(dāng)h3 ^ httS，開啟排油排水電動(dòng)閥，將污油排出；當(dāng)113 Shtts，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵，向儲(chǔ)罐注入壓艙水，其中，是污油排放的設(shè)定厚度；
[0025]步驟四)循環(huán)步驟二)和步驟三)，實(shí)現(xiàn)污水和污油的自動(dòng)排放。
[0026]在本實(shí)施例中，該排放系統(tǒng)還包括工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收鍵入信號(hào)并輸出給所述PLC控制系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)人為干預(yù)排放系統(tǒng)的功能，例如:調(diào)試、檢修時(shí)人為在工控機(jī)界面操作，手動(dòng)開啟閥門排放污油、污水。所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收來自所述PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，處理后進(jìn)行儲(chǔ)存，并顯示工藝流程、設(shè)備運(yùn)行情況、報(bào)警信號(hào)，以及顯示儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度、排水口的的當(dāng)前值、歷史值及變化軌跡。例如:工控機(jī)可以儲(chǔ)存液位、壓力歷史曲線，閥門開啟、關(guān)閉、故障的次數(shù)、時(shí)間等。在監(jiān)控畫面上除了數(shù)字顯示外，還增加了圖形填充百分比顯示，更形象的反映了儲(chǔ)罐情況。并人為設(shè)定排放的高低液位，實(shí)行自動(dòng)控制。針對(duì)閥門設(shè)置手自動(dòng)顯示及手動(dòng)控制、自動(dòng)控制，可以在一級(jí)窗口內(nèi)操作，調(diào)試。
[0027]本發(fā)明的工作過程:
[0028]開啟進(jìn)水電動(dòng)閥門7和進(jìn)水提升泵8，向儲(chǔ)罐內(nèi)注入壓艙水至設(shè)定液位。含油的壓艙水在儲(chǔ)罐內(nèi)靜置24?48h后，可以分為三層，上層為污油層；中間為污水層，含有少量的乳化油；下層為污泥層，主要是分離出來的密度大于污水的污泥等雜質(zhì)。
[0029]當(dāng)靜置24?48h后，液位變送器檢測儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度H總，壓力變送器檢測排放口的壓力值，在PLC單元中列出二元一次方程，利用液體密度不同計(jì)算污油層和污水層的厚度。排放污水至接近油水混合界面時(shí)，停止排放污水或者排放污油。然后再次進(jìn)水循環(huán)往復(fù)。在含油量較少時(shí)，可以向儲(chǔ)罐5內(nèi)多次注入壓艙水至設(shè)定液位，多次排出污水，當(dāng)污油的液位也達(dá)到設(shè)定厚度時(shí)，集中排油一次。
[0030]本發(fā)明在自動(dòng)狀態(tài)下，計(jì)算出污水層的厚度h2和污油層的厚度h3，并在工控機(jī)上顯示出來，并根據(jù)人為設(shè)定值，自動(dòng)排放污水和污油，自行開啟或關(guān)閉電動(dòng)閥門，工作效率高，沒有安全隱患。
[0031]盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實(shí)施方式】，上述的【具體實(shí)施方式】僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝在罐頂?shù)囊何蛔兯推?、安裝在排放口的壓力變送器和排油排水電動(dòng)閥、連接在進(jìn)水口的進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵以及PLC控制系統(tǒng)； 所述PLC控制系統(tǒng)按照如下步驟對(duì)所述進(jìn)水電動(dòng)閥、所述進(jìn)水提升泵和所述排油排水電動(dòng)閥進(jìn)行控制: 步驟一)在所述PLC控制系統(tǒng)預(yù)置污水排放的設(shè)定厚度和污油排放的設(shè)定厚度h油設(shè)； 步驟二)所述PLC控制系統(tǒng)將接收到的檢測信號(hào)處理后輸入系統(tǒng)內(nèi)置的運(yùn)算器，根據(jù)下面的運(yùn)算公式，運(yùn)算得到污水層的厚度h2和污油層的厚度h3的值；
P 污油 *g*h3+P 污水*g*h2 = P (I) H總=VVh3,(2) 式中，H,6是液位變送器的檢測值，P是壓力變送器的檢測值，Ill是排放口的高度實(shí)測值，1?是污水層的厚度，h3是污油層的厚度，取g = 9.8N/kg, P ^7Jc= 1.0X 103kg/m3, P _取當(dāng)?shù)卦兔芏戎担? 步驟三)當(dāng)匕，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟排油排水電動(dòng)閥，使含油污水排出，其中，11_是污水排放的設(shè)定厚度；當(dāng)h3 ^ httS，開啟排油排水電動(dòng)閥，將污油排出；當(dāng)h3 ( ，所述PLC控制系統(tǒng)輸出信號(hào)開啟進(jìn)水電動(dòng)閥和進(jìn)水提升泵，向儲(chǔ)罐注入壓艙水，其中，是污油排放的設(shè)定厚度； 步驟四)循環(huán)步驟二)和步驟三)，實(shí)現(xiàn)污水和污油的自動(dòng)排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述壓艙水儲(chǔ)罐油污水自動(dòng)排放系統(tǒng)，其特征在于，該排放系統(tǒng)還包括工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收鍵入信號(hào)并輸出給所述PLC控制系統(tǒng)，所述工控機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)接收來自所述PLC控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，處理后進(jìn)行儲(chǔ)存，并顯示工藝流程、設(shè)備運(yùn)行情況、報(bào)警信號(hào)，以及顯示儲(chǔ)罐內(nèi)的液面高度、排水口的的當(dāng)前值、歷史值及變化軌跡。
【文檔編號(hào)】C02F1/40GK104355364SQ201410691894
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】李國一, 吳培森, 魏燕杰, 王建功, 李長東, 張傳國, 劉磊磊, 杜偉 申請人:天津水運(yùn)工程勘察設(shè)計(jì)院, 交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究所