[实用新型]贮油罐油水界面自动跟踪电加热装置

说明书

本实用新型涉及一种用于油田采油井站贮油罐的节能型加热装置。

贮油罐是油田采油井站生产和原油集输的主要设备。通常情况下，贮油罐均采取油水同时加热的罐底加热方式进行保温。此种加热方式首先要对油罐下部的水进行加热，再通过水将热量传递给上部的原油，因而热效率低，升温慢，需要耗费大量电能。

本实用新型的目的在于提供一种可以提高加热效率、节约电能的贮油罐油水界面自动跟踪电加热装置。

本实用新型是这样实现的。该装置由油水界面传感器、电加热器、水温控制开关、综合控制柜、穿线铁管、电动绞车、支架、液位浮子、液位开关、油温传感器组成，综合控制柜内配有油水界面测试仪、温度控制器、绞车控制器。其结构、组装特征如下：竖立的穿线铁管下部与水平安装在其两侧的电加热器相连接，中部套装有液位浮子，上部插入支架中部圆管中，置于支架上方的电动绞车通过多股钢绳从管外与穿线铁管下端相连；穿入穿线铁管内的控制电缆线下部依次连接有液位开关、油温传感器和油水界面传感器，电缆上端与置于罐外的综合控制柜连接；设置在贮油罐放油口附近的水温控制开关和置于支架上方的电动绞车控制端分别综合控制柜相接。工作时，将该装置中由电加热器、穿线铁管、油水界面传感器、油温传感器、液位开关和浮子按上述组装关系构成的游动装置于贮油罐内，从罐顶将支架套装在穿线铁管外面，并使之固定。由于支架的约束，游动装置在罐内只能作上下运动，浮子则浮在液面上。此种电加热装置具有油水界面自动跟踪加热、油温自控、最低水温维持和安全保证四大功能，其工作过程如下：

油水界面自动跟踪加热综合控制柜中设置的油水界面测试仪将位于贮油罐内的油水界面传感器送来的与其所在位置油水含量有关的电信号与设定值比较，认定出传感器所在位置的介质是油还是水，并将比较结果输入绞车控制器；绞车控制器根据比较结果控制电动绞车作正向或反向转动，通过多股钢绳提升或下放位于罐内的游动装置。如此循环检测控制，即可使电加热器上下移动，实现对油水界面自动跟踪加热的目的。

油温自动控制  综合控制柜中设置的温度控制器将位于贮油罐内的油温传感器送来的油温信号与设定温度值比较，由比较结果控制电加热器的工作状态：当油温高于设定值时，加热器停止工作；反之，则送电工作，从而实现对油温的自动控制。

最低水温维持  当油罐下部水温低于最低保温温度时，综合控制柜中设置的水温温控开关给出信号至绞车控制器，绞车控制器通过电动绞车下放游动装置，将电加热器沉于罐底对水进行加温。当加热温度高于水的保温上限温度时，通过水温温控开关、绞车控制器、电动绞车的动作，游动装置将返回油水界面。

安全保证  当浮子露出液面时，综合控制柜中设置的液位开关给出信号至绞车控制器，绞车控制器控制电动绞车下放游动装置于液面以下，保证电加热器不露出液面；在控制系统失效的情况下，浮子的重量全部加在电动绞车上，使之处于超负荷状态，此时，绞车通过机械脱扣功能自动下放游动装置，确保电器安全。

本实用新型可以自动跟踪贮油罐的油水界面，其中的电加热器始终保持在油水界面处工作，以对流的方式只对上部的原油直接加热，因而提高了热能的利用率，该加热装置具有原油升温快，大大降低能耗等优点。

图1为本实用新型的总体结构示意图。图中代号“1”为贮油罐。

图2为该加热装置空制柜工作框图。

以下结合附图对本实用新型的实施作进一步说明。

如图1所示，本实用新型由油水界面传感器1、电加热器2、水温控制开关3、综合控制柜4、穿线铁管5、电动绞车6、支架7、液位浮子8、液位开关9和油温传感器10组成。其中，电加热器2采用法兰式管状电热元件或其他结构形式的电热元件。水温控制开关3采用双金属片式或水银接点式开关。综合控制柜4内设有温度控制器12、绞车控制器13和油水界面测试仪14，其中，温度控制器12采用TDW系列温控仪，绞车控制器13乃是由开关电路、延时电路和逻辑控制电路构成的工作程序电路板，油水界面测试仪14采用短波吸收式或电阻式、电容式、热传导式的油水界面测试仪。电动绞车6由电机、齿轮减速器、滚筒、电磁离合器及拉力上、下限开关组成，当电磁离合器失电时，绞车将在提物重力作用下自动下放，当绞车拉力大于拉力上限值或小于拉力下限值时，电机将停止转动。支架7为中央带圆孔、周边均布螺孔的的圆盖，中央圆孔下方焊接有用于扶正穿线铁管5的圆管。液位浮子8为一用金属或木质等材料制作的空心圆环体。液位开关9由固定在液位浮子8下面的磁钢和穿入浮子内的干簧继电器组成，在磁钢的磁力作用下，干簧继电器完成闭合或开启动作。油水界面传感器1和油温传感器10分别采用与油水界面测试仪14和温度控制器12相配套的传感器。