[发明专利]一种用于液液分离器的智能控制系统

说明书

技术领域

本发明属于液体分离器自动控制技术领域，特别涉及一种密度不同能形成界面且体积分数动态变化的两种液体的分离器。

技术背景

液液分离器是一种两相液体处理设备，在油田、炼厂、化工、机械或轻工等部门的含油处理中应用广泛，随着石油的深度开采，化工企业的大型化发展和对环境保护的严格要求，油水分离技术日益受到重视。目前，市场上的液液分离器例如油水分离器的分离效率都比较低，且出水口处的油含量仍较高；其次，现有设备所采用的技术含量低，另外，现有设备在排油方面也比较麻烦，多数时候需人工进行清理。

现有技术中，液液分离器在壳体侧壁的上方设有低密度液体溢流口，在分离器壳体侧壁的下方设有高密度液体出口，该种结构的液液分离器在使用时存在不足，需要实时观察两相液体的分相界面的位置，从而决定何时将液液混合物进行分离，一旦出现误操作，将引起混料或跑料。

发明内容

本发明要解决上述现有技术的不足，提供一种智能型的液液分离器智能控制系统，保证结构的合理化且能够利用现有控制技术，以保证分离器能够长期、安全、稳定、高效的运行。

本发明的技术方案如下：

一种用于液液分离器的智能控制系统，包括界面仪与执行机构组成；界面仪包括磁致伸缩传感器、浮球、定位环和法兰；执行机构包括滚珠丝杠步进电机、PLC控制器、可调溢流堰、PLC专用光栅尺和支架；界面仪通过法兰与定位环固定在筒体内，滚珠丝杠步进电机通过支架安装于筒体外侧，可调溢流堰通过法兰安装于筒体内侧，滚珠丝杠步进电机与可调溢流堰通过套筒支杆螺纹连接。

所述界面仪中的浮球的密度和配重根据油相密度，粘度而定；浮球内缠有波导丝。

所述可调溢流堰下方与金属波纹管相连，调节高度范围根据油水体积变化极值而定。

所述滚珠丝杠步进电机运转带动滑块上下移动，滑块与套筒通过螺钉相连，套筒与推杆焊接连接，推杆与可调溢流堰通过螺纹相连，滚珠丝杠步进电机带动可调溢流堰的上下移动。

界面仪的磁致伸缩传感器实时测得油水界面高度，然后通过4～20MA信号输出给PLC控制器，PLC控制器控制滚珠丝杠步进电机带动滑块的上下位移，进而间接控制可调溢流堰的高度；PLC专用光栅尺测量滑块移动位移反馈给PLC控制器完成闭环控制。

当液液分界面高度变化时，磁致伸缩液位计通过检测变送使PLC控制器的输出变化，滚珠丝杠步进电机通过传动机构调节位移对象即可调溢流堰高度，则可调溢流堰高度也就跟随液液分界面高度变化。

在可调溢流堰高度引入一个闭合回路，通过PLC专用光栅尺检测变送到PLC控制器，PLC控制器按照预先设定的数值比对，此时的可调溢流堰高度调节是一个随动系统，可调溢流堰高度经反馈调节自动跟踪液液分界面高度变化，使可调溢流堰高克服由于自身干扰引起的偏差，此时为单闭环控制系统。

本发明有以下优点：

首先采用智能控制系统，系统可根据两相界面的上下浮动而自动调节，智能化地适应两相液体混合物处理量及体积比变化，以保证液液的分离效率达到最优，实现自动控制，自动分离。

其次本系统应用范围广泛，只需根据原料液中轻相的物相参数改变浮子的密度、配重即可适应不同的液液分离。

再次滚珠丝杠步进电机通过套管连接传递上下移动，有效地使丝杠免于液体的腐蚀，并且可以保证其刚度。

最后可调溢流堰与支杆通过螺纹固定连接，方便安装和拆卸

附图说明

图1为用于液液分离器的智能控制系统的总体结构图；

图2为用于液液分离器的智能控制系统的可调溢流堰11结构图；

图3为用于液液分离器的智能控制系统的传动结构图；

其中：1-磁致伸缩液位计，2-浮子，3-定位环，4-PLC控制器，5-滚珠丝杠步进电机，6-套管，7-支架，8-环板，9-推杆，10-填料密封，11-可调溢流堰，12-出水管，13-出油管，14-PLC专用光栅尺，15-筒体，16-滑块，17-丝杠，18-筋板。

图4为本发明专利采用的单闭环控制系统及其方框图

其中：h₁-液液两相分界面距筒底基准的高度，h₂-可调溢流堰11距筒底基准的高度。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明提供的一种用于液液分离器的智能控制系统作进一步详细说明：