[发明专利]一种油水自然溢流分离的液/液界位控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及自然溢流的液/液界位控制装置。

背景技术

在石油化工、化工机械等行业中，一些常压/微正压工艺罐由于液态底部出口压力低、流量小、或流量存在较大波动的工艺工况，难以采用控制阀直接进行液/液界位控制，同时由于罐顶存在微小的压力波动、可燃/有毒等需回收处理的气体、分层界面控制要求等方面的原因，也不能采用单“U”自溢流工艺，现有的解决方法一般采用增加工艺水相出口增加输送泵结合液位/界位控制、补水进口流量控制，上述解决方式均存在投资增加、操作费用高等缺点。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用工艺液体分层、密度差、等固有特性设计的自溢流液/液界位控制装置，其可有效克服工艺罐存在的压力波动，保持液/液界位稳定，并具有结构简单、控制可靠性高、操作费用低的优点。

本发明是这样实现的：

一种油水自然溢流分离的液/液界位控制装置，它如图所示，是一个双“U”型管结构，工艺罐2根据上层液体液面设计高度设有上层液体出口，工艺罐2底部有下层液体出口，下层液体出口连接第一倒U形管的第一直管U1，第一倒U形管的最高点与工艺罐2内上层液体与下层液体的交界面允许高度相等，当下层液体液面高于第一倒U形管的最高点时，下层液体自然从第一倒U形管排出，第一倒U形管的最高点有管道与工艺罐2顶部沟通，第一倒U形管后连接第二正U形管，第二正U形管的外直管U3的长度使其内所装下层液体造成的压力不小于工艺罐2内气体压力的变化差，并且第二正U形管的外直管U3的长度使其内所装下层液体造成的压力加上大气压应大于工艺罐2内气体最高压力，第二正U形管的外直管U3上出口与大气相通，同时第二正U形管外直管U3的最高点低于第一倒U形管的最高点。

本发明的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置是如下运行的：

步骤一、根据工艺要求，双“U”型管1投用前在第二正U形管的外直管U3管内预先充满工艺下层液体；保持第一倒U形管最高点与工艺罐2顶部气相连通、U3管上出口与大气相通；

步骤二、当工艺罐2油水分离后液/液界面略高于双“U”型管的第一倒U形管最高点溢流位平衡控制值时，工艺罐2罐底水相利用自身重力经第一倒U形管第一直管U1漫过第一倒U形管顶部溢流位进入U2管内，由于第一倒U形管最高点与工艺罐2顶部气相连通，因此工艺罐2内压力变化不影响工艺罐2内液/液界面高度；

步骤三、第二正U形管的作用是液封工艺罐2内的气体，第二正U形管的内直管U2、第二正U形管的外直管U3管内的工艺液体在自身比重特性和U2上侧工艺罐2内气相压力、第二正U形管的外直管U3出口大气压的共同作用下平衡形成一定的液位差，当第二正U形管的外直管U3管内水相上液面超过顶部管口时，自然溢流排出。

在工艺压力波动范围内，工艺罐2的压力波动只对U2、U3管的水相液位差产生影响，工艺罐2的液/液界面保持稳定。

上述的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置，所述的工艺罐2内可以有一隔板，将工艺罐2内分隔成两部分，隔板的高度与上层液体液面设计高度相同，当工艺罐2内上层液体液面高于隔板时，上层液体翻过隔板进入工艺罐2的另一部分，该部分底部有上层液体出口。

上述的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置，所述的第一倒U形管可以设置在工艺罐2内。

上述的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置，所述的第一倒U形管设置在工艺罐2内时，U形管可以用隔板替代。

本发明的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置，可有效克服工艺罐内存在的压力波动，保持液/液界位稳定，并具有结构简单、控制可靠性高、操作费用低的优点。

附图说明

图1为本发明的典型的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置示意图，其中1为双“U”型结构，U1为第一倒U形管第一直管；U2为第二正U形管内直管；U3为第二正U形管外直管；2为需要控制液/液界位的工艺罐。

图2为本发明实施例2的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置示意图，其中1为双“U”型结构，U1为第一倒U形管第一直管；U2为第二正U形管内直管；U3为第二正U形管外直管；2为需要控制液/液界位的工艺罐。

图3为本发明实施例3的油水自然溢流分离的液/液界位控制装置示意图，其中1为双“U”型结构，U1为第一倒U形管第一直管；U2为第二正U形管内直管；U3为第二正U形管外直管；a为第一倒U形管第一直管U1外侧挡板；b为第一直管U1与第二正U形管内直管U2间挡板；2为需要控制液/液界位的工艺罐；3为水环真空泵。

具体实施方式

实例1：