利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用聲速差分離互不相溶的不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法及裝置，特別是一種用于分離不同比重液體中輕介質(zhì)為易燃易揮發(fā)高溫下易反應(yīng)的液體介質(zhì)的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]中國(guó)專利號(hào)為CN1637414中，本發(fā)明人發(fā)明了一種超聲探測(cè)式儲(chǔ)罐自動(dòng)脫水方法及其裝置，利用超聲波對(duì)兩種液體介質(zhì)回波時(shí)間的不同，通過設(shè)置分水罐并在分水罐上設(shè)置超聲波探頭，采用智能控制器進(jìn)行控制的方法，在石油化工領(lǐng)域中，解決了原油及成品油自動(dòng)脫水的問題。中國(guó)專利公布號(hào)為CN103425067名稱為利用聲速差識(shí)別不同比重液體介質(zhì)并控制其排放的系統(tǒng)中，本發(fā)明人通過在切料罐中設(shè)置基準(zhǔn)筒，以測(cè)得的基準(zhǔn)筒內(nèi)水的超聲波回波速率作為標(biāo)準(zhǔn)，來斷定油質(zhì)的出現(xiàn)，保證自動(dòng)切水系統(tǒng)在雜質(zhì)淤積、出現(xiàn)中間層等異常情況下都能敏銳地工作。
[0003]在這兩種利用液體不同比重和聲速的差別對(duì)液體進(jìn)行分離的自動(dòng)系統(tǒng)中，采用的都是連續(xù)排放的情況下，根據(jù)兩種液體比重不同利用兩種液體對(duì)超聲波的傳播速度的差別進(jìn)行分離，但是在連續(xù)排放的過程中，兩種液體的分層面受到擾動(dòng)，影響分水純度和效率。并且對(duì)于易燃易揮發(fā)的液體介質(zhì)，采用連續(xù)排放的方式存在安全隱患，容易導(dǎo)致事故的發(fā)生。而對(duì)于易燃易揮發(fā)高溫下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的液體介質(zhì)來說，則很難進(jìn)行有效分離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法，所述液體中輕介質(zhì)為易燃易揮發(fā)高溫下易反應(yīng)的液體，為解決上述技術(shù)問題，所述間歇式排放方法步驟如下:
(1)打開閥門2，儲(chǔ)罐中重介質(zhì)流出；
(2)安裝在測(cè)量筒上的超聲波探頭4-5與溫度探頭T1反饋的數(shù)據(jù)與相同溫度下的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相同，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，進(jìn)料閥KV1和與儲(chǔ)罐1相通管路的閥門KV4打開；
(3)切料罐上兩個(gè)超聲波探頭4-1，4-2反饋的回波時(shí)間相同時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，進(jìn)料閥KV1和與儲(chǔ)罐1相通管路的閥門KV4關(guān)閉，切料閥KV3和進(jìn)氣閥KV2、KV5打開，進(jìn)氣管路與氮?dú)庠聪嗤ǎ?br> (4)超聲波探頭4-2反饋的傳播速度在超聲波在氣體介質(zhì)中的傳播速度范圍時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，切料閥KV3和進(jìn)氣閥KV2關(guān)閉，待儲(chǔ)氣罐6中充滿一定量氣體時(shí)，進(jìn)氣閥KV5關(guān)閉，進(jìn)料閥KV1和與儲(chǔ)罐1相通管路的閥門KV4打開，進(jìn)行第二階段切料；
(5)將上述四個(gè)步驟重復(fù)η次后，其中η彡1，當(dāng)超聲波探頭4-5的反饋數(shù)據(jù)與相同溫度下基準(zhǔn)數(shù)據(jù)不同，控制系統(tǒng)發(fā)出指令，儲(chǔ)罐1相通管路的閥門KV4關(guān)閉，進(jìn)氣閥KV2打開；
(6)進(jìn)入到測(cè)量筒4中的輕介質(zhì)被儲(chǔ)氣罐中一定量的氣體推回至儲(chǔ)罐1中，一次完整的切料過程完成。
[0005]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)是存在智能控制系統(tǒng)中的經(jīng)過試驗(yàn)得出的在本系統(tǒng)中，超聲波在重介質(zhì)中的傳播速度與溫度的關(guān)系數(shù)據(jù)。
[0006]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選，進(jìn)氣管路與惰性氣源相通。
[0007]本發(fā)明所要解決的另一個(gè)技術(shù)問題是提供一種利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放裝置，所述液體中輕介質(zhì)為易燃易揮發(fā)高溫下易反應(yīng)的液體，包括閥門2，切料罐3，垂直間隔安裝在切料罐3上的兩個(gè)超聲波探頭4-1和4-2，切料罐3下方的切料管上安裝有閥門7，整個(gè)系統(tǒng)由智能控制系統(tǒng)5控制。
[0008]在與儲(chǔ)罐1連接的閥門2后，連接有測(cè)量筒4，進(jìn)料管與切料罐3的底部連接。在切料罐3上的管路一端通向儲(chǔ)罐1，另一端為進(jìn)氣管路，與氮?dú)庀噙B，進(jìn)氣管上裝有閥門8，進(jìn)氣管路上安裝有用來儲(chǔ)存一定量氣體的儲(chǔ)氣罐6。
[0009]以及為了方便控制安裝在測(cè)量筒4與切料罐3之間，切料管，切料罐3與儲(chǔ)氣罐6之間，切料罐3與儲(chǔ)罐1之間，以及儲(chǔ)氣罐6與氣源5之間的五個(gè)自動(dòng)控制閥門KV1, KV2, KV3, KV4 和 KV5。
[0010]儲(chǔ)氣罐內(nèi)氣體量產(chǎn)生的壓強(qiáng)正好能將測(cè)量筒4以及從儲(chǔ)罐1到測(cè)量筒4之間管路里的輕介質(zhì)推回至儲(chǔ)罐1中，切水罐(3)中的重介質(zhì)推回至測(cè)量筒4排料口橫切面處，測(cè)量筒4排料口與自動(dòng)控制閥KV1之間的管路內(nèi)的容積大于或者等于儲(chǔ)罐1到測(cè)量筒4之間的管路的容積。
[0011]所述智能控制系統(tǒng)5中設(shè)有用來存儲(chǔ)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的數(shù)字載體。
[0012]通過閥門2的進(jìn)料管與測(cè)量筒4連接，測(cè)量筒4的頂部水平或者沿進(jìn)料一端由高到低延伸。
[0013]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選，進(jìn)料管頂部平行或高于測(cè)量筒4頂部連接。
[0014]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選，進(jìn)氣管路還可以與惰性氣源相連。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明，其中:
圖1是利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法流程圖示意圖。
[0016]圖2是利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放系統(tǒng)示意圖。
[0017]圖3是進(jìn)料管路與測(cè)量筒的連接方式示意圖。
圖4是間歇式排放系統(tǒng)中，易燃易揮發(fā)高溫下易反應(yīng)的液體脫水試驗(yàn)十次脫出水的含油量結(jié)果折線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]圖1是本發(fā)明中利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法的流程圖。
[0019]儲(chǔ)罐1內(nèi)儲(chǔ)存有互不相溶比重不同的兩種液體介質(zhì)，其中比重較大的液體為重介質(zhì)，比重較小的液體為輕介質(zhì)，其中輕介質(zhì)為易燃易揮發(fā)高溫下易反應(yīng)的液體。
[0020]當(dāng)開始分離兩種液體介質(zhì)時(shí)，打開閥門2，當(dāng)位于測(cè)量筒4上的超聲波探頭4-5探測(cè)反饋的數(shù)據(jù)與智能控制系統(tǒng)中存儲(chǔ)的相同溫度下的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)相同時(shí)，智能控制系統(tǒng)5發(fā)出指令，進(jìn)料管上自動(dòng)控制閥門KV1和與儲(chǔ)罐1相通的管路上自動(dòng)控制閥門KV4打開，開始進(jìn)料?；鶞?zhǔn)數(shù)據(jù)是存在智能控制系統(tǒng)中的經(jīng)過試驗(yàn)得出的在本系統(tǒng)中，超聲波在不同溫度下重介質(zhì)中的傳播速度數(shù)據(jù)，以此作為基準(zhǔn)用來比對(duì)。
[0021]安裝在切料罐3上的兩個(gè)超聲波探頭4-1和4-2反饋的數(shù)據(jù)相同時(shí)，智能控制系統(tǒng)5發(fā)出指令關(guān)閉自動(dòng)控制閥門KV1和KV4，停止進(jìn)料，連接氮?dú)饣蚨栊詺怏w的管路上的自動(dòng)控制閥門KV2、KV5和切料管上自動(dòng)控制閥門KV3開啟進(jìn)行切料。在智能控制系統(tǒng)5中還存有超聲波在氣體中的傳播速度范圍，當(dāng)超聲波探頭4-2檢測(cè)到的傳播速度同系統(tǒng)中數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，在氣體的范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)控制閥門KV2和KV3關(guān)閉，停止切料，待儲(chǔ)氣罐中充滿一定量氣體后，關(guān)閉自動(dòng)控制閥門KV5，自動(dòng)控制閥門KV1和KV4打開，進(jìn)料管重新進(jìn)料。
[0022]上述過程重復(fù)η次后，其中η彡1，當(dāng)測(cè)量筒4上的超聲波探頭4_5的反饋數(shù)據(jù)與智能控制系統(tǒng)5中的相同溫度基準(zhǔn)數(shù)據(jù)不同時(shí)，系統(tǒng)指令自動(dòng)控制閥門KV4關(guān)閉，KV2打開，此時(shí)儲(chǔ)氣罐內(nèi)的氣體，將進(jìn)入到測(cè)量筒4中的輕介質(zhì)推回至儲(chǔ)罐1中，一次分離排放完成。
[0023]利用聲速差分離不同比重液體介質(zhì)間歇式排放方法整個(gè)過程通過圖2的裝置實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，儲(chǔ)罐1與閥門2連接后通過進(jìn)料管連接測(cè)量筒4，測(cè)量筒4上安裝有超聲波探頭4-5以及溫度探測(cè)器Τ1，測(cè)量筒4通過自動(dòng)控制閥KV1與切料罐3相連，其中進(jìn)料管連接在切料罐3的底部，以方便于后來由于壓力作用將液體介質(zhì)推回至測(cè)量筒4中，切料罐3上垂直間隔安裝兩個(gè)外貼式超聲波探頭4-1和4-2，在切料罐的側(cè)壁設(shè)