專利名稱：均壓式油罐自動切水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型均壓式油罐自動切水器涉及的是一種均壓式切除、分離油品及其他化 工溶液在生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中混入水、雜質(zhì)等的設(shè)備。
背景技術(shù)：
石油化工企業(yè)在生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中，由于物性和生產(chǎn)工藝流程決定油(或其它液 態(tài)介質(zhì))會產(chǎn)生一些水和雜質(zhì)。而油品(或其它液態(tài)介質(zhì))在生產(chǎn)流程和儲運(yùn)中必須按國 家標(biāo)準(zhǔn)去除雜質(zhì)、排出水分。過去傳統(tǒng)做法是人工打開儲罐底部排水閥，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷切水狀況。其結(jié)果一是 勞動強(qiáng)度大，浪費(fèi)人力資源；二是排水程度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或跑油，造成環(huán)境污染，產(chǎn)生事故隱
串
)Qi、O隨著國家對環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn)的要求，各石化企業(yè)已部分采用油罐自動切水 器，但總體效果不十分滿意。自動切水器進(jìn)入市場已有十多年歷史，目前國內(nèi)生產(chǎn)廠家已有 5-6家，主要集中在南京地區(qū)、湖北洪湖地區(qū)，日本進(jìn)口設(shè)備國內(nèi)有兩家代理，就國內(nèi)自動切 水器性能的可靠性和安全性也成為所有使用廠家共同關(guān)注的問題。國內(nèi)外自動切水器原理和結(jié)構(gòu)基本源于阿基米德浮力定理和杠桿原理，國內(nèi)二種 結(jié)構(gòu)都存在一定的弊端和缺陷，直接影響使用效果，其可靠性和安全性不容忽視。第2代自動切水器是直接利用不同介質(zhì)密度差所產(chǎn)生的浮力差使浮體上下運(yùn)動 達(dá)到開啟、關(guān)閉切水閥。其優(yōu)點(diǎn)利用“背壓”作用在切水閥上形成關(guān)閥加力、不易泄漏。缺 點(diǎn)是開閥時既要克服“背壓”，又要克服浮體自身的重量，所以浮體體積(排量)過大，無法 滿足高密度介質(zhì)(如原油、重油等)和單位時間內(nèi)排水量大的要求。二是其結(jié)構(gòu)簡單，純原 理定理應(yīng)用，所以介質(zhì)密度產(chǎn)生微小的變化，其性能就無法適應(yīng)，極易造成跑油事故，污染 環(huán)境形成安全事故隱患。第1代自動切水器為早期產(chǎn)品，國內(nèi)大部分廠家采用此結(jié)構(gòu)即“浮球+杠桿”。以液 態(tài)介質(zhì)密度差產(chǎn)生浮力使浮球上下運(yùn)動，由浮球帶動杠桿產(chǎn)生1-3倍的放大開啟無壓閥。 其無壓閥結(jié)構(gòu)是一同向運(yùn)動臥式雙塞形式，雙塞是為消除“背壓”，內(nèi)置一復(fù)位彈簧，用于關(guān) 閉時外加力。其存在問題①板焊件支座、裝配公差配合簡單粗糙，易造成跑、滴、漏現(xiàn)象或 杠桿別死，無法工作。②其工作原理是隨浮力大小變化漸變式，在實(shí)際工作中開的不暢、關(guān) 的不嚴(yán)，滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重。③由于杠桿結(jié)構(gòu)支點(diǎn)(轉(zhuǎn)軸)和無壓閥彈簧長期浸泡在油和水中， 特別是油中酸、堿、氯等化學(xué)物質(zhì)腐蝕使杠桿支點(diǎn)(轉(zhuǎn)轉(zhuǎn))銹蝕、復(fù)位彈簧失效均可造成自 動切水器無法正常工作，甚至跑油、污染環(huán)境，造成安全隱患。上述兩類結(jié)構(gòu)形式自動切水器都在不同形式上解決了“背壓”這一不利因素，基本 可替代人工切水，但其結(jié)構(gòu)不足之處顯而易見，最終不能保證自動切水器在運(yùn)行過程中的 可靠性和安全性。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型目的是針對上述不足之處提供一種均壓式油罐自動切水器，通過切換 連通切水器，使切水閥口 “背壓”值相等，背壓消除，本新型自動切水器設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡單、 合理，使用操作方便，運(yùn)行安全可靠的新一代自動切水器。均壓式油罐自動切水器是采取以下方案實(shí)現(xiàn)均壓式油罐自動切水器包括切水器外罐、浮體、上法蘭組件、定位套、活絡(luò)接、切水 閥總成、切換閥、連通管、接管、介質(zhì)進(jìn)口法蘭、介質(zhì)進(jìn)口管和回油排氣總成。 在切水器外罐上部裝有定位套，在定位套上部裝有上法蘭組件。上法蘭組件由法 蘭、法蘭密封圈、連接螺栓構(gòu)成。在切水器外罐內(nèi)裝有浮體，浮體上部裝有接管，接管裝插在 定位套內(nèi)，接管頂部裝有堵帽。定位套上部裝有上法蘭組件。切水閥總成包括閥桿、閥芯和 閥座，在切水器外罐底部裝有閥座，閥座內(nèi)裝有密封圈。浮體底部裝有閥桿，閥桿通過活絡(luò) 接與浮體底部活動連接，閥桿裝插在閥座內(nèi)，閥桿下部裝有閥芯。在閥座下部裝有切換閥， 切換閥裝有切換手柄，切換閥上部與閥座連通，切換閥通過連通管與切水器外罐底部連通。 在切水器外罐上部裝有回油排氣總成，所述回油排氣總成包括回油閥和排氣閥。在切水器 外罐上部一側(cè)裝有介質(zhì)進(jìn)液管，介質(zhì)進(jìn)液管外端裝有介質(zhì)進(jìn)口法蘭。在切水器外罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)液管后部設(shè)置有若干過濾孔構(gòu)成過濾管。在切水器外罐外部安裝有波紋伴熱管，用于冬天加熱切水器，防止冰凍。所述切換閥采用三通閥，可采用L型三通多功能切換閥。本實(shí)用新型均壓式油罐自動切水器設(shè)計(jì)理念本設(shè)計(jì)充分考慮自動切水器在應(yīng)用過程中4個要素，即浮力、介質(zhì)密度、背壓、等 壓。準(zhǔn)確應(yīng)用阿基米德和帕斯卡定理，使新型自動切水器成為一個設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)簡單、合 理，使用操作方便，運(yùn)行安全可靠的新一代自動切水器。四個要素浮力不同密度介質(zhì)產(chǎn)生的浮力差可使浮體上下運(yùn)動；介質(zhì)密度根據(jù)介質(zhì)密度決定浮體重量，使切水閥輕松開啟、關(guān)閉；背壓由液位高程產(chǎn)生的壓力，使閥關(guān)的更嚴(yán)；等壓通過切換、連通，消除“背壓”，輕松開啟切水閥。二個定理阿基米德“浮力定理”帕斯卡“液體壓強(qiáng)傳遞定理”結(jié)構(gòu)及功能新型均壓式自動切水器由罐體、浮體、切水閥總成、切換閥(多功能三通切換排水 閥)等部件組成。切水器外罐工作時應(yīng)為一密閉容器。其頂部留有上法蘭組件和回油排氣總成用于 調(diào)整浮體重量和排除罐內(nèi)空間，必要時連通回油管。主要運(yùn)動功能由罐內(nèi)的浮體和活絡(luò)接扣和切水閥總成組成一體，其主要功能實(shí)在 水中向上浮起，在油中下沉，以此開啟、關(guān)閉切水閥。罐外功能件由三通切換閥和連通管組 成，主要功能是通過切換連通切水器，使切水閥口 “背壓”值相等，背壓消除。本實(shí)用新型均壓式油罐自動切水器工作原理[0031]在未投入運(yùn)行前根據(jù)介質(zhì)密度調(diào)整好浮體重，使其能在水中浮起，而在油(或其 它介質(zhì))中下沉； 1.通過接口法蘭與儲罐連通，介質(zhì)隨之進(jìn)入切水器，由于液位高程產(chǎn)生的〃背 壓"作用在閥芯上，閥芯處于加壓關(guān)閉狀態(tài)，不含有任何介質(zhì)泄漏；2.根據(jù)"帕斯卡"定律，通過換向閥和連通管，使切水閥處于等壓狀態(tài)，清除由于 液位高程產(chǎn)生的"背壓"不利因素；根據(jù)"阿基米德浮力定理"設(shè)定浮體在無外力干擾下，在水中能自由浮起，在油 中能下沉；把切換閥手柄旋轉(zhuǎn)90°，出水口關(guān)閉.而連通管和切水閥連通，構(gòu)成一個等壓連 通，背壓值為零，由于"背壓消除，切水罐中水位浮力把浮體向上浮起，打開切水閥，使切水 閥處于開啟狀態(tài)；3.把切水閥手柄回旋90°，打開排水口，關(guān)閉連通管，切水器連同儲罐中水不斷 排出；4.隨儲罐中水逐步排切，水位降低，油(或其它介質(zhì))進(jìn)入切水器，浮力減小，浮體 下沉，直到設(shè)定界位(關(guān)閥線)切水閥關(guān)閉，“背壓"建立，恢復(fù)初始狀態(tài)。本實(shí)用新型均壓式油罐自動切水器特點(diǎn)1、三通L型多功能切換閥和“帕斯卡定理”應(yīng)用三通L型多功能切換閥是新型切水器的核心部件，它可以通過操作手柄切換液態(tài) 介質(zhì)流向，實(shí)現(xiàn)“帕斯卡定理”，液體壓強(qiáng)在密閉容器中向各個方向傳遞的應(yīng)用。使背壓消 除，浮體向上浮起，帶動切水閥開啟，同時回旋手柄，打開多功能切水閥排水口，使水排出。2、切水閥與浮體采用中心定位、活絡(luò)連接是新型自動切水器先進(jìn)技術(shù)又一亮點(diǎn)， 是國內(nèi)外切水器結(jié)構(gòu)新的突破。中心定位利用切水閥座和閥桿配合以及上部接管(12)和定位套配合，使浮體閥 桿置于同一中心位置閥芯上下浮動，其配合間隙為2mm?；罱j(luò)連接閥桿是通過活絡(luò)接扣與浮體相連構(gòu)成一上下運(yùn)動整體?；罱j(luò)接扣與閥 桿之間有一定松動間隙2mm，有效防止浮體偏移，別勁造成閥桿不能對準(zhǔn)閥芯而產(chǎn)生跑、冒、 滴、漏現(xiàn)象。3、在切水器外罐內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)液管后部設(shè)置有若干過濾孔構(gòu)成過濾管，由于原油、 重油在采掘、儲運(yùn)和生產(chǎn)流程中夾帶許多雜質(zhì)。雜質(zhì)進(jìn)入切水器后長期積累，直接影響切水 器工作性能。傳統(tǒng)過濾器是在儲罐與切水器之間加裝一過濾裝置。其體積大，價(jià)格高。介質(zhì)進(jìn)液管后部設(shè)置的過濾管，其功能與傳統(tǒng)過濾器功能相同，造價(jià)低廉，安裝、 維護(hù)方便。4、由于在切水器外罐外部安裝有波紋伴熱管，保證寒冷地區(qū)切水器在0°C以下能 正常工作。其他類型切水器全部采用外螺旋盤管式，由于彎管工藝不能使盤管與切水器罐體 緊密結(jié)合，故伴熱效果差。所述波紋伴熱管采用耐壓2. 5Mpa通徑DN16不銹鋼波紋管，盤繞在切水器外部，采 用相應(yīng)定位固定片鎖定，使其達(dá)到最佳伴熱效果。


以下將結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明圖1是均壓式油罐自動切水器結(jié)構(gòu)示意圖。參照附圖1，均壓式油罐自動切水器包括切水器外罐4、浮體11、上法蘭組件1、定 位套3、活絡(luò)接5、切水閥總成、切換閥9、連通管10、接管12、介質(zhì)進(jìn)口法蘭13、介質(zhì)進(jìn)口管 18和回油排氣總成。在切水器外罐4上部裝有定位套3，在定位套3上部裝有上法蘭組件1。上法蘭組 件1由法蘭、法蘭密封圈、連接螺栓構(gòu)成。在切水器外罐4內(nèi)裝有浮體11，浮體11上部裝有 接管12，接管12裝插在定位套3內(nèi)，接管12頂部裝有堵帽2。定位套3上部裝有上法蘭組 件1。切水閥總成包括閥桿6、閥芯7和閥座8，在切水器外罐4底部裝有閥座8，閥座8內(nèi) 裝有密封圈16。浮體11底部裝有閥桿6，閥桿6通過活絡(luò)接5與浮體11底部活動連接，閥 桿6裝插在閥座8內(nèi)，閥桿6下部裝有閥芯7。在閥座8下部裝有切換閥9，切換閥9上部 與閥座8連通，切換閥9通過連通管10與切水器外罐4底部連通。在切水器外罐4上部裝 有回油排氣總成，所述回油排氣總成包括回油閥14和排氣閥17。在切水器外罐4上部一側(cè) 裝有介質(zhì)進(jìn)液管18，介質(zhì)進(jìn)液管18外端裝有介質(zhì)進(jìn)口法蘭13。在切水器外罐4內(nèi)的介質(zhì)進(jìn)液管18后部設(shè)置有若干過濾孔構(gòu)成過濾管19。在切水器外罐4外部安裝有波紋伴熱管，用于冬天加熱切水器，防止冰凍。所述切換閥9采用三通閥，可采用L型三通多功能切換閥。所述切換閥9裝有切換手柄15。
權(quán)利要求一種均壓式油罐自動切水器，其特征在于包括切水器外罐、浮體、上法蘭組件、定位套、活絡(luò)接、切水閥總成、切換閥、連通管、接管、介質(zhì)進(jìn)口法蘭、介質(zhì)進(jìn)口管和回油排氣總成；在切水器外罐上部裝有定位套，在定位套上部裝有上法蘭組件，在切水器外罐內(nèi)裝有浮體，浮體上部裝有接管，接管裝插在定位套內(nèi)，定位套上部裝有上法蘭組件，切水閥總成包括閥桿、閥芯和閥座，在切水器外罐底部裝有閥座，閥座內(nèi)裝有密封圈，浮體底部裝有閥桿，閥桿通過活絡(luò)接與浮體底部活動連接，閥桿裝插在閥座內(nèi)，閥桿下部裝有閥芯，在閥座下部裝有切換閥，切換閥上部與閥座連通，切換閥通過連通管與切水器外罐底部連通，在切水器外罐上部裝有回油排氣總成，在切水器外罐上部一側(cè)裝有介質(zhì)進(jìn)液管，介質(zhì)進(jìn)液管外端裝有介質(zhì)進(jìn)口法蘭。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于在切水器外罐內(nèi)的介質(zhì) 進(jìn)液管后部設(shè)置有若干過濾孔構(gòu)成過濾管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于在切水器外罐外部安裝 有波紋伴熱管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于所述切換閥采用三通閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于上法蘭組件由法蘭、法 蘭密封圈、連接螺栓構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于切換閥裝有切換手柄。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于所述回油排氣總成包括 回油閥和排氣閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的均壓式油罐自動切水器，其特征在于所述接管頂部裝有堵帽。
專利摘要本實(shí)用新型均壓式油罐自動切水器涉及的是一種均壓式切除、分離油品及其他化工溶液在生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中混入水、雜質(zhì)等的設(shè)備。包括切水器外罐、浮體、上法蘭組件、定位套、活絡(luò)接、切水閥總成、切換閥、連通管、接管、介質(zhì)進(jìn)口法蘭、介質(zhì)進(jìn)口管和回油排氣總成；在切水器外罐上部裝有定位套，在切水器外罐內(nèi)裝有浮體，浮體上部裝有接管，接管裝插在定位套內(nèi)，切水閥總成包括閥桿、閥芯和閥座，在切水器外罐底部裝有閥座，浮體底部裝有閥桿，閥桿裝插在閥座內(nèi)，閥桿下部裝有閥芯，在閥座下部裝有切換閥，切換閥通過連通管與切水器外罐底部連通，在切水器外罐上部裝有回油排氣總成，在切水器外罐上部一側(cè)裝有介質(zhì)進(jìn)液管，外端裝有介質(zhì)進(jìn)口法蘭。
文檔編號B65D90/54GK201761854SQ20102050620
公開日2011年3月16日 申請日期2010年8月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月27日
發(fā)明者郭吉清 申請人:郭吉清