專利名稱：煤氣柜大排水量油水分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種煤氣柜附屬設(shè)備，特別涉及一種煤氣柜密封循環(huán)油的油水分
1 - O
背景技術(shù)：
煤氣柜是貯存工業(yè)及民用煤氣的鋼制容器，由于承裝煤氣，因此，對(duì)于其密封性能 要求較高?，F(xiàn)有技術(shù)中，較為普遍的采用稀油密封的活塞式結(jié)構(gòu)干式煤氣柜，采用密封油閉 路強(qiáng)制循環(huán)的方式不斷向活塞油溝供給密封油，保持油溝油封高度，防止煤氣外逸。供油裝 置包括供油泵及配管、預(yù)備油箱及溢流裝置和活塞上的收油板，共同組成活塞密封油供給 裝置向活塞油溝供油，以保證活塞油溝的密封油位高度。使用過程中，循環(huán)油由于與煤氣接觸較為充分，會(huì)有較多的冷凝水匯集并與循環(huán) 油混合后進(jìn)入煤氣柜底部油溝，為了保證煤氣柜的正常使用，需要在后續(xù)密封油循環(huán)前將 冷凝水分離出去；為達(dá)到上述目的，密封油在循環(huán)前需通過油水分離器分離冷凝水。由于現(xiàn)有技術(shù)中稀油密封型煤氣柜儲(chǔ)存的煤氣通常需要噴水降溫以滿足稀油密 封型煤氣柜儲(chǔ)存的要求，一般降溫為約60°C的飽和煤氣且在煤氣管網(wǎng)煤氣富余后才送入煤 氣柜儲(chǔ)存。而煤氣溫度降低后煤氣的熱值相對(duì)變低，并且浪費(fèi)大量的水。而在稀油密封型煤氣柜儲(chǔ)氣溫度提高的情況下，煤氣飽和含濕量將大幅增加。例 如，以低海拔地區(qū)表壓為IOkPa的高爐煤氣計(jì)算，20°C時(shí)煤氣飽和含濕量約為18g/m3 ；30°C 時(shí)煤氣飽和含濕量約為32g/m3 ；50°C時(shí)煤氣飽和含濕量約為100g/m3 ；60°C時(shí)煤氣飽和含濕 量約為176g/m3 ；72°C時(shí)煤氣飽和含濕量約為356g/m3。由此可見，溫度較高的煤氣需要較大 量的排水量。譬如，一座20萬m3煤氣柜有4個(gè)油水分離器，當(dāng)其串聯(lián)在煤氣主管道上流量 為25萬m3/h的飽和煤氣且進(jìn)口煤氣溫度為72°C的情況下，單個(gè)油水分離器的排水量需求 可達(dá)10t/h。而現(xiàn)有油水分離器是通過調(diào)節(jié)底部油溝油位來實(shí)現(xiàn)活塞油溝油位的控制并實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)排水功能的，單個(gè)油水分離器排水能力僅為1 t/h ；如果提高稀油密封型煤氣柜儲(chǔ)氣 溫度，則排水量會(huì)變大，在此情況下如何保持底部油溝油水位的基本不變并保持油水分離 效果成為亟待解決的問題。因此，需要對(duì)現(xiàn)有的煤氣柜油水分離器進(jìn)行改進(jìn)，能夠增大排水量，保持底部油溝 的水位變化很小，實(shí)現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的，從而能夠適用于儲(chǔ)存 溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時(shí)節(jié)約冷卻水，節(jié)約使用成本。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種煤氣柜大排水量油水分離器，能夠增大 排水量，保持底部油溝的水位變化很小，實(shí)現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的， 從而能夠適用于儲(chǔ)存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時(shí)節(jié)約冷卻水，節(jié)約使用成本。本實(shí)用新型的煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔、二次分離腔和回收 腔，密封分離腔與煤氣柜底部油溝連通，密封分離腔通過溢流裝置分為油氣水區(qū)和油氣區(qū)，
3所述油氣區(qū)位于其油位下部與二次分離腔之間連通，二次分離腔與回收腔連通，還包括主 排水系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管和液位檢測(cè)組件，所述主排水管進(jìn)水口連通于油 氣水區(qū)下部的冷凝水相且其外部排水口高于油氣水區(qū)液位形成水封結(jié)構(gòu)，所述液位檢測(cè)組 件設(shè)置于油氣水區(qū)用于檢測(cè)油位或/和水位，主排水管設(shè)置有根據(jù)液位檢測(cè)組件檢測(cè)的油 位或/和水位進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥。進(jìn)一步，所述煤氣柜底部油溝通過U型連通器連通于油氣水區(qū)，所述U型連通器的 管徑大于Dmoo ；進(jìn)一步，所述煤氣柜底部油溝下部U型連通器接口與油水界面之間設(shè)置隔油板；進(jìn)一步，還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)，用于接收液位檢測(cè)組件的油位或/和水位信號(hào)并 根據(jù)該信號(hào)向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信號(hào)；進(jìn)一步，所述溢流裝置包括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢流組 件包括設(shè)置于油氣水區(qū)的豎直溢流管和水平溢流管，所述豎直溢流管上端連通油氣水區(qū)的 氣相，下端連通于油氣水區(qū)的冷凝水相，中部設(shè)置溢流口，水平溢流管連通于溢流口和油水 分離器排水通道之間；油溢流組件包括設(shè)置于油氣水區(qū)和油氣區(qū)之間的油溢流堰，所述油 溢流堰的堰口高于油氣水區(qū)的冷凝水相液位；進(jìn)一步，所述溢流裝置設(shè)置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管穿過油溢流堰壁 與其固定連接并向下折彎，向下折彎部滑動(dòng)配合插入油水分離器排水通道的豎直段；溢流 高度調(diào)節(jié)裝置包括支架和豎直絲桿，支架固定設(shè)置于油水分離器外殼，豎直絲桿下端以可 繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定連接于水平溢流管，上端密封穿過油水分離器外殼與支架螺紋配 合；進(jìn)一步，所述液位檢測(cè)組件包括與油氣水區(qū)豎向貫通的液位筒和置于液位筒內(nèi)的 液位計(jì)；進(jìn)一步，油氣區(qū)通過與其底部連通并向上延伸的油封管連通于二次分離腔。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的煤氣柜大排水量油水分離器，在油水分 離器密封分離腔的油氣水區(qū)設(shè)置主排水管和液位檢測(cè)組件，液位檢測(cè)組件的液位參數(shù)用于 控制主排水管上的調(diào)節(jié)閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)；在正常生產(chǎn)情況下，大部分冷凝水通過主排水管 外排，少部分冷凝水通過現(xiàn)有分離器內(nèi)冷凝水溢流組件排出，油水界面達(dá)到分離器內(nèi)冷凝 水溢流組件時(shí)，調(diào)節(jié)閥的開度通過自動(dòng)調(diào)節(jié)達(dá)到最大，油水界面較低時(shí)，逐漸減小調(diào)節(jié)閥開 度，調(diào)整主排水流量，當(dāng)油水界面低到主排水管的水封結(jié)構(gòu)自動(dòng)使主排水裝置停止排水時(shí)， 主排水管停止排水，油水界面升高則自動(dòng)提供主排水裝置的排水驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)，油水分離器 的溢流排水水封水位高度降低時(shí)，可通過減小調(diào)節(jié)閥的開度實(shí)現(xiàn)排水水封的補(bǔ)水；由此可 見，本實(shí)用新型能夠增大排水量，保持底部油溝的水位變化很小，實(shí)現(xiàn)利用油水分離器來控 制活塞油溝油位的目的，從而能夠適用于儲(chǔ)存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時(shí)節(jié)約 冷卻水，使用成本低；本實(shí)用新型在增加有限投資的情況下，能夠?qū)F(xiàn)有油水分離器排水能 力大大提高，減小密封油的損耗量，可將稀油密封型煤氣柜的使用范圍從常溫飽和煤氣拓 展到進(jìn)口溫度為 70°C的飽和煤氣且串聯(lián)在煤氣管道上的煤氣柜領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。[0018]

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1沿A-A-A-A向剖視圖。
具體實(shí)施方式
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1沿A-A-A-A向剖視圖，如圖所示本 實(shí)施例的煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔1、二次分離腔2和回收腔3，密封分 離腔1與煤氣柜底部油溝11連通，如圖所示，通過設(shè)置閥門23的連通管7連通；密封分離 腔1通過溢流裝置分為油氣水區(qū)I a和油氣區(qū)I b，所述油氣區(qū)I b位于其油位下部與二次 分離腔2之間連通，二次分離腔2與回收腔3連通，可采用連通孔、連通管或者溢流的方式 連通；還包括主排水系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管8和液位檢測(cè)組件，所述主排水管 8進(jìn)水口連通于油氣水區(qū)I a下部的冷凝水相且其排水口高于油氣水區(qū)I a液位形成水封 結(jié)構(gòu)，所述液位檢測(cè)組件設(shè)置于油氣水區(qū)I a用于檢測(cè)油位或/和水位，本實(shí)施例采用檢測(cè) 水位的結(jié)構(gòu)；主排水管8設(shè)置有根據(jù)液位檢測(cè)組件檢測(cè)的油位或/和水位進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié) 閥9 ；同時(shí)，主排水管8還設(shè)置手動(dòng)閥10，方便調(diào)節(jié)閥9出現(xiàn)故障后檢修或者手動(dòng)調(diào)節(jié)。如圖所示，Ha為油氣水區(qū)的油深；Hb為油氣水區(qū)的水深；Hc為溢流裝置內(nèi)外的水 面高差；Hd為油氣水區(qū)的油水界面的活動(dòng)高度范圍，保證底部油溝液位能夠保持正常，從 而保證活塞油溝油位；He為排水不含油的預(yù)留余量，應(yīng)保證油水分離器油溢流堰13、水平 溢流管14和豎直溢流管15都上/下移90mm (即底部油溝油位升高/降低)主排水管不排 出油；Hf為油水分離器停運(yùn)時(shí)主排水裝置的水封高度，略低于油位，保證油水分離器內(nèi)煤 氣不外泄；Hg為正常運(yùn)行時(shí)油水分離器主排水管的水封高度，水封高度Hg可在煤氣柜進(jìn)行 空氣試驗(yàn)時(shí)確定其實(shí)際高度。油氣水區(qū)I a為油、水和煤氣三相共存的分離區(qū)；油氣區(qū)I b為一次分離出的密封 油和煤氣兩相共存的分離區(qū)。從煤氣柜底部油溝11流出的油水混合物與煤氣進(jìn)入油氣水區(qū)I a，少部分煤氣冷 凝水通過溢流裝置外排；大部分冷凝水則由主排水管經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后排出，調(diào)節(jié)閥開 度的控制通過液位檢測(cè)組件由自動(dòng)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，測(cè)出油氣水區(qū)I a內(nèi)油位高度Ha或/和 水位高度Hb來控制，調(diào)節(jié)閥9的開度自動(dòng)調(diào)節(jié)使油水界面在Hd范圍內(nèi)波動(dòng)，Hd達(dá)最大時(shí)， 主排水裝置排水量為零；Hd超過最大范圍則主排水裝置水封高度Hg自動(dòng)使主排水裝置停 止排水(此時(shí)溢流裝置的水溢流管也停止排水)；Hd變小則自動(dòng)提供主排水裝置的排水驅(qū)動(dòng) 壓力；在油氣水區(qū)I a靜置分離后的密封油通過溢流裝置進(jìn)入油氣區(qū)I b，并進(jìn)入二次分離 腔2和回收腔3后循環(huán)使用。。本實(shí)施例中，所述煤氣柜底部油溝11通過U型連通器6連通于油氣水區(qū)I a，U型 連通器6設(shè)置閥門21，所述U型連通器6的管徑大于DN100，本實(shí)施例采用DN250 ；較大管 徑可以適應(yīng)于較大的排水量，并減緩排水流速的變化，從而使底部油溝水位的波動(dòng)變化盡 量小，減小對(duì)活塞油溝油位波動(dòng)的影響；同時(shí)，可適當(dāng)加大油氣水區(qū)I a的空間，使較大量 的冷凝水在油氣水區(qū)I a內(nèi)靜置分離的時(shí)間不致太短，充分分離。本實(shí)施例中，所述煤氣柜底部油溝11下部U型連通器6接口與油水界面之間設(shè)置 隔油板22;隔油板22為垂直于或傾斜于煤氣柜側(cè)板的擋板結(jié)構(gòu)，位于油水界面下部，本實(shí) 施例為半圓形擋板結(jié)構(gòu)；隔油板22可防止從煤氣柜側(cè)板上流下的密封油與冷凝水較劇烈地混合，保證排出底部油溝內(nèi)下層油水分離稍完全的冷凝水，相當(dāng)于增加了冷凝排水的靜 置時(shí)間，起到油水初步分離的作用。本實(shí)施例中，還包括自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)，用于接收液位檢測(cè)組件的油位或/和水位 信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信號(hào)；實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，排除人為干擾，同時(shí)，減輕操作 者的工作強(qiáng)度。本實(shí)施例中，所述溢流裝置包括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢 流組件包括設(shè)置于油氣水區(qū)I a的豎直溢流管15和水平溢流管14，所述豎直溢流管15上 端連通油氣水區(qū)I a的氣相，下端連通于油氣水區(qū)I a的冷凝水相，中部設(shè)置溢流口 15a，水 平溢流管14連通于溢流口和油水分離器排水通道18之間；如圖所示，排水通道18通過水 封管19連通于排水倉20，排水倉20連通設(shè)置的帶有排水閥的排水管25 ；油溢流組件包括 設(shè)置于油氣水區(qū)I a和油氣區(qū)I b之間的油溢流堰13，所述油溢流堰13的堰口高于油氣水 區(qū)I a的冷凝水相液位；溢流裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，占地面積小。本實(shí)施例中，所述溢流裝置設(shè)置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管14穿過油溢 流堰I3壁與其固定連接并向下折彎形成向下折彎部14a，向下折彎部Ha滑動(dòng)配合插入油 水分離器排水通道18設(shè)置的豎直段18a ；溢流高度調(diào)節(jié)裝置包括支架17和豎直絲桿16，支 架固定設(shè)置于油水分離器外殼，豎直絲桿16下端以可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定連接于水 平溢流管14，上端密封穿過油水分離器與支架17螺紋配合，如圖所示；通過調(diào)節(jié)溢流裝置 的高度，能夠有效調(diào)節(jié)煤氣柜底部油溝的液位。本實(shí)施例中，所述液位檢測(cè)組件包括與油氣水區(qū)I a豎向貫通的液位筒4和置于 液位筒4內(nèi)的液位計(jì)5 ；液位筒4結(jié)構(gòu)與油氣水區(qū)I a豎向貫通，使氣、油和水在液位筒內(nèi) 三相連通，保證液位測(cè)量的準(zhǔn)確性。本實(shí)施例中，油氣區(qū)I b通過與其底部連通并向上延伸的油封管12連通于二次分 離腔2，達(dá)到較好的密封效果，保證油水分離器正常工作。最后說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參 照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本 實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或/和等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范 圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔、二次分離腔和回收腔，密封分離 腔與煤氣柜底部油溝連通，密封分離腔通過溢流裝置分為油氣水區(qū)和油氣區(qū)，所述油氣區(qū) 位于其油位下部與二次分離腔之間連通，二次分離腔與回收腔連通，其特征在于還包括主 排水系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管和液位檢測(cè)組件，所述主排水管進(jìn)水口連通于油 氣水區(qū)下部的冷凝水相且其排水口高于油氣水區(qū)液位形成水封結(jié)構(gòu)，所述液位檢測(cè)組件設(shè) 置于油氣水區(qū)用于檢測(cè)油位或/和水位，主排水管設(shè)置有根據(jù)液位檢測(cè)組件檢測(cè)的油位或 /和水位進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述煤氣柜底部 油溝通過υ型連通器連通于油氣水區(qū)，所述υ型連通器的管徑大于Dmoo。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述煤氣柜底部 油溝下部U型連通器接口與油水界面之間設(shè)置隔油板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于還包括自動(dòng)控制 系統(tǒng)，用于接收液位檢測(cè)組件的油位或/和水位信號(hào)并根據(jù)該信號(hào)向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信 號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述溢流裝置包 括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢流組件包括設(shè)置于油氣水區(qū)的豎直溢流 管和水平溢流管，所述豎直溢流管上端連通油氣水區(qū)的氣相，下端連通于油氣水區(qū)的冷凝 水相，中部設(shè)置溢流口，水平溢流管連通于溢流口和油水分離器排水通道之間；油溢流組件 包括設(shè)置于油氣水區(qū)和油氣區(qū)之間的油溢流堰，所述油溢流堰的堰口高于油氣水區(qū)的冷凝 水相液位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述溢流裝置設(shè) 置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管穿過油溢流堰壁與其固定連接并向下折彎，向下折 彎部滑動(dòng)配合插入油水分離器排水通道的豎直段；溢流高度調(diào)節(jié)裝置包括支架和豎直絲 桿，支架固定設(shè)置于油水分離器外殼，豎直絲桿下端以可繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的方式固定連接于 水平溢流管，上端密封穿過油水分離器外殼與支架螺紋配合。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述液位檢測(cè)組 件包括與油氣水區(qū)豎向貫通的液位筒和置于液位筒內(nèi)的液位計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于油氣區(qū)通過與其 底部連通并向上延伸的油封管連通于二次分離腔。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種煤氣柜大排水量油水分離器，在現(xiàn)有的油水分離器基礎(chǔ)上設(shè)置包括主排水管和液位檢測(cè)組件的主排水系統(tǒng)，本實(shí)用新型能夠增大排水量，保持底部油溝的水位變化很小，實(shí)現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的，從而能夠適用于儲(chǔ)存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時(shí)節(jié)約冷卻水，使用成本低；本實(shí)用新型在增加有限投資的情況下，能夠?qū)F(xiàn)有油水分離器排水能力大大提高，減小密封油的損耗量，可將稀油密封型煤氣柜的使用范圍從常溫飽和煤氣拓展到進(jìn)口溫度為約70℃的飽和煤氣且串聯(lián)在煤氣管道上的煤氣柜領(lǐng)域。
文檔編號(hào)F17B1/02GK201858515SQ20102059417
公開日2011年6月8日 申請(qǐng)日期2010年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月5日
發(fā)明者戴連鵬, 朱斯, 王蘇林, 鄭曉虎, 高海平 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司