[发明专利]一种水下排液的储液容器及其液位测量与液位控制方法

权利要求书

1.一种水下排液的储液容器，包括储液容器罐体(1)，其特征在于，所述储液容器罐体(1)的底部通过管道连接至感压包(2)底部进液口，顶部分别设置有压力继电器(7)，第一单向阀(15)，第二单向阀(16)，排气电动阀(10)和一端伸入所述储液容器罐体(1)中的气压引压管(3a)，其中所述第一单向阀(15)连接有加气电动阀(8)，所述第二单向阀(16)连接有储液电动阀(9)，所述压力继电器(7)连接至所述加气电动阀(8)和储液电动阀(9)；侧面下部依次连接有排液电动阀(11)、压差单向阀(17)，所述感压包(2)顶部通过液压引压管(4)和第一阀门(12)连接压差变送器(5)，所述气压引压管(3a)穿装有法兰盲板(3b)，通过法兰盲板(3b)安装在容器罐体(1)顶部，所述气压引压管(3a)另一端通过第二阀门(13)连接至所述压差变送器(5)，所述压差变送器(5)通过信号线连接有显示控制仪(6)，所述显示控制仪(6)采用信号线分别连接所述加气电动阀(8)、储液电动阀(9)、排气电动阀(10)和排液电动阀(11)。

2.根据权利要求1所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述第一阀门(12)和第二阀门(13)分别连接所述压差变送器(5)的两根引压管之间还连接有第三阀门(14)。

3.根据权利要求1所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述液压引压管(4)为毛细管。

4.根据权利要求1所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述感压包(2)为耐压容器，且上下封头之间的中间段等截面。

5.根据权利要求1所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述气压引压管(3a)伸入所述容器罐体(1)中的一端部为S型弯管，且端口朝下。

6.根据权利要求2所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述排液电动阀(11)的进出口排液管路并联接有手动排液阀(18)。

7.根据权利要求1所述的一种水下排液的储液容器，其特征在于，所述排气电动阀(10)为常开电磁阀。

8.根据权利要求6所述的一种水下排液的储液容器的液位测量方法，其特征在于，根据：Δp＝ρ·g·Δh的关系，即：压差＝溶液密度*重力加速度*液位差，利用液位变化所产生的容器上部空气压力与底部感压包内液体的压力差值来测量液位，具体方法步骤为：

液位测量前，先关闭第一阀门(12)和第二阀门(13)，打开第三阀门(14)，给显示控制仪(6)通电，对压差变送器(5)进行0位校准；

液位测量时，关闭第三阀门(14)，打开第一阀门(12)和第二阀门(13)；通过设计感压包(2)的体积V与截面积A，实现不同容器上方空气压力p₀下灵敏度±S毫米的要求，设计关系为：

式中p_0c为容器储液前的腔内压力，即容器所处环境的空气压力；

当气压引压管(3a)和液压引压管(4)堵塞时，分别拆下第二阀门(13)和第一阀门(12)，对液压引压管(4)进气反吹处理。

9.根据权利要求6所述的一种水下排液的储液容器的液位控制方法，其特征在于，包括储液、自动排液、手动排液、液位报警、高压报警控制和高压故障排液六种方法：

一、储液：储液功能启动时，显示控制仪(6)控制储液电动阀(9)开启，液体进入储液容器罐体(1)内，此时排气电动阀(10)不通电；

二、自动排液：显示控制仪(6)设定自动排液液位高度，当由压差变送器(5)测量得到的液位高度达到设定液位时，显示控制仪(6)控制加气电动阀(8)和排液电动阀(11)开启，同时排气电动阀(10)通电关闭，通过加气电动阀(8)向储液容器罐体(1)内加注压缩空气，直至压差单向阀(17)的阀前排液液压与外部水下空间排液口的液压压差达到压差单向阀(17)的开启条件，通过不断向容器内通入压缩空气进行排液，直至液位到达显示控制仪(6)设定的排液结束液位，然后关闭加气电动阀(8)和排液电动阀(11)，同时排气电动阀(10)断电；

三、手动排液：当液位高度未达到自动排液设定压力，但又需要排液时，直接通过显示控制仪(6)的手动排液开关进行手动排液，排液过程同自动排液过程一致，即加气电动阀(8)和排液电动阀(11)开启，排气电动阀(10)通电关闭，通过压缩空气进行排液，排液至设定的排液结束液位时结束排液；

四、液位报警：当液位自动控制失灵，导致液位过高或过低时，压差变送器(5)测得的实时液位达到高、低液位报警液位高度时，显示控制仪(6)进行高、低液位报警；

五、高压报警：当排液电动阀(11)出现阀门堵塞故障无法进行排液时，由于压缩空气不断进入储液容器罐体(1)内，容器上方压力会不断升高至压力继电器(7)的设定压力时，压力继电器(7)通过开关切断加气电动阀(8)和储液电动阀(9)的供电，通过加气电动阀(8)和储液电动阀(9)的断电信号在显示控制仪(6)上进行报警，故障解除前，不能恢复储液和排液功能；

六、高压故障排液：当出现高压报警时，打开手动排液阀(18)进行排液降压，且排液结束液位也由手动排液阀(18)关闭时间进行控制。