专利名称：冗余保护自动切水装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种油罐的切水装置，具体的讲，它是一种由集水筒、浮球、顶盖、旁管、底盘和控制装置等部分组成的冗余保护切水装置，该装置主要应用于储油罐，也适用于其它不溶性混合液体的切水。
现有的储油罐油品切水一般采用固定放水管等。需要切水时，打开放水阀门，而切水的时间则根据经验，用目测、嗅觉和手感来确定水是否排尽，这种切水方法主要存在着下述弊端。
由于油水介面的临界点根本无法用现有方法来确定，造成油品的大量流失，估计切水过程中带油率平均达到20％左右。
另外，由于大量的油品随水排出，造成严重的环境污染，使得污水处理难度加大，增加了污水处理场的规模，使得污水处理费用大大地增加。
还由于手工操作，操作工必须承受很高的劳动强度，同时大量的油气吸入，严重地影响了操作工人的身体健康。
由此可见，改变目前这种落后的人工切水方法，降低油品的流失、减少环境污染并降低工人的劳动强度是十分必要的，本实用新型的提出就是为了解决上述的严重问题。
下面通过详细说明和附图
的注解可以进一步说明本实用新型的结构以及工作原理。其中
附图一是本实用新型所述的冗余保护自动切水装置的截面示意图，并对冗余保护自动切水装置的各个组成部分进行了详细的标注；附图二是本实用新型所述的冗余保护自动切水装置的工作原理图，具体说明了本实用新型所述装置的初始状态－－切水过程－－结束状态。
另外，附图二中所标出的25是储罐，26是储罐切水管入口，27是油，28是水，29是截止阀，在维修时用来切断储罐与集水筒的联通，30是储管切水管，31是油水介面。
本实用新型的结构主要由集水筒〈1〉、浮球〈2〉、顶盖〈3〉、旁管〈4〉、底盘〈5〉和控制装置〈6〉六大部分组成。具体为1.集水筒呈园柱形，筒中装有过滤网〈8〉，在切水过程中，滤去较大的杂质以免堵塞切水电磁阀〈23〉，过滤网上装有一块浮球挡板〈9〉，浮球挡板上开有一个导向孔〈10〉，以便浮球上的导向杆〈11〉能在导向孔中上下浮动。集水筒与顶盖以法兰形式连接，顶盖上配有与储罐切水管相连的连接法兰〈7〉。底盘在与浮球接触处的出水口装有一个“O”型软垫圈〈12〉，以使浮球下沉时，其底部与出水口保持良好的密封。
2.浮球上设置一个导向杆〈11〉，导向杆上装有一块永久磁铁〈13〉，用以启动磁感应开关〈14〉的动作。
3.顶盖上装有一个作为液位控制用的磁感应开关〈14〉及磁感应开关电路(15)和一个测量油品含量的导纳探头〈16〉及导纳探头电路〈17〉，顶盖的下部装有一根浮球导向管〈18〉。顶盖与集水筒上部的连接板〈19〉相连。
4.旁管上装有一只常闭式旁路电磁阀〈20〉，在初始化工作时用来打开旁路管线。
5.底盘用来连接集水筒的底部〈21〉，下部连接着切水管〈22〉，切水管上装有二个串联的常闭式切水电磁阀〈23A，23B〉，用来进行切水控制，切水管末端配有与后续切水管线相接的连接法兰〈24〉。
6.控制装置可以是一个可编程逻辑控制器或一个微机控制装置。
本实用新型主要采用了浮力原理及导纳测量技术。
当本实用新型所述的浮球(包括导向杆和永久磁铁)的体积为V，则浮球在水中所受的浮力为F＝ρ×g×V，浮球在油品中所受的浮力为F′＝ρ′×g×V。
F和F′分别为浮球在水中和油品中所受的浮力，ρ和ρ′分别为水和油品的比重，g为重力加速度。
浮球(包括导向杆和永久磁铁)重量W只要能满足F′＜W＜F，浮球就可以在油品中下沉而在水中浮起。
本实用新型还采用了导纳测量方法，这是由于导纳探头能够同时测量介质的电容量和电导量，由于水和常需排水油品的电阻率、电容率相差很大，采用高精度的导纳探头能够容易地测出水中油品的含量，因此只要控制油品的含量，就可以进行切水控制。
现以附图二所示的实施例来具体说明本实用新型所述的冗余保护自动切水装置的工作原理。
储罐中存储的油品经过一段时间静止，油水开始分离形成油水介面，油水介面之上是油，油水介面之下是水。
要进行切水时，启动控制装置。当导纳探头测出集水筒中充满了水，而此时浮球所受的压力远远大于浮球所受的浮力，浮球不能上浮，磁感应开关电路呈开路状态，控制装置打开旁路电磁阀，并保持切水电磁阀呈关闭状态，使旁路管线与切水管线成为一体，压力取得平衡，浮球上浮，导向杆上的永久磁铁，使磁感应开关闭合，磁感应开关电路呈闭合状态，控制装置打开切水电磁阀，同时关闭旁路电磁阀，切水开始。
随着切水过程的进行，储罐中的沉积的水逐渐减少，油水介面下降至储罐切水管的入口附近时，少量的油品随水带入集水筒。当导纳探头测出集水筒中的油品含量高于设定值时，控制装置关闭切水电磁阀，或当集水筒中油品含量高于一定值时，浮球在集水筒中所受的浮力小于浮球的重量，浮球下沉，使得磁感应开关断开，磁感应开关电路呈开路状态，控制装置关闭切水电磁阀，同时浮球堵住排水口，切水过程结束。
所述的冗余保护是指〈1〉在切水过程中，当导纳探头或导纳探头电路发生故障，随着集水筒中油品含量的增加，浮球在集水筒中所受的浮力相应地减小，当油品含量高于一定值时，浮球下沉，使得磁感应开关断开，磁感应开关电路呈开路状态，控制装置关闭切水电磁阀，同时浮球堵住切水口，切水过程结束。
〈2〉在切水过程中，当导纳探头或导纳探头电路发生故障，同时磁感应开关或磁感应开关电路发生故障，随着集水筒中油品含量的增加，浮球在集水筒中所受的浮力相应地减小，当油品含量高于一定值时，浮球下沉，浮球堵住切水口，切水过程结束。
在切水过程中只要下述故障不是同时发生，整个切水过程是十分安全的。
A二个切水电磁阀同时故障，阀门不能关闭。
B与浮球接触的“O”型软垫圈已老化，不能起到密封作用。
本实用新型的控制装置不但要求能够根据检测信号进行顺序联锁控制，同时要求能够对磁感应开关电路、导纳探头电路、旁路电磁阀和切水电磁阀进行故障诊断，发出故障报警信号。
本专业领域的技术人员可能根据本实用新型结合公知技术对本实用新型所作的改动都在申请人所要求的保护范围之内，具体可见权利要求书。
权利要求1.一种冗余保护自动切水装置，它主要由集水筒<1>、浮球<2>、顶盖<3>、旁管<4>、底盘<5>和控制系统<6>六大部分组成，其特征在于所述的集水筒呈园柱形，筒中装有过滤网<8>，过滤网上装有一块浮球挡板<9>，浮球挡板上开有一个导向孔<10>，底盘在与浮球接触处的出水口装有一个“O”型软垫圈<12>；浮球上设置一个导向杆<11>，导向管上装有一块用以启动磁感应开关<14>的永久磁铁<13>；顶盖上配有与储罐切水管相连的连接法兰<7>并装有用于液位控制的磁感应开关<14>和一个测量油品含量的导纳探头<16>，顶盖的下部装有一根浮球导向管<18>；顶盖与集水筒上部的连接板(19)相连；在旁管上装有在初始工作时用来打开旁路管线的常闭式旁路电磁阀<20>；有一个上部连接集水筒底部<21>，下部连接切水管<22>的底盘<5>，切水管上装有二个串联的用来进行排水控制的常闭式电磁阀<23>，切水管末端配有与后续切水管线相接的连接法兰<24>。
专利摘要本实用新型涉及的是一种冗余保护自动切水装置，它主要由集水筒(1)、浮球(2)、顶盖(3)、旁管(4)、底盘(5)和控制装置(6)六大部分组成，通过导纳探头对油品含量的测量控制切水电磁阀，同时利用浮球在水中和油品中所受的浮力不同来开闭切水口；它主要应用于储油罐油品安全切水领域，也适合其它不溶性混合液体的切水，具有降低油品流失、减少环境污染和降低劳动强度的优点。
文档编号B65D90/00GK2211977SQ94209089
公开日1995年11月8日 申请日期1994年4月26日 优先权日1994年4月26日
发明者潘洪根 申请人:潘洪根