专利名称：一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油罐底部水排水控制器，具体涉及一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。
背景技术：
在油品的储存过程中，往往在油罐的底部储存一定量的底水。如果不及时排放， 不仅造成油罐使用率的降低，而且还因腐蚀等问题影响了油罐的使用寿命。目前一般采用人工排放底水的方式，由于人工排放操作不仅劳动强度大，而且还有操作的准确性问题，经常造成油品的损失。在储油罐排水装置研究领域，国内外已研发出几种自动或半自动的储油罐排水装置，推出了几种款专利产品。例如用于储油罐的自动排水器(申请号 200920310310)，储油罐自动切水器(申请号01217408. 4)，一种储油罐用全自动切水器(申请号03212165. 2)。但目前推出的自动排水装置大都存在控制器构成复杂、可靠性低、灵敏度受限、成本高等缺陷，它们共同的缺点要么是一种底水的不停排放过程，要么由于进水条件的多变性，造成排水阀与浮筒达到平衡状态，特别是在油水分离程度不高时，不能形成一次性排放干净、发生自闭或跑油的情况，同时不易根据储存介质的不同，随时对排水控制器进行调节，以上诸多问题，制约了其在储油罐排水领域的推广应用。现有技术还存在以下不足1.出口阀门开启力受限，故排出量受限。2.对使用条件有严格的要求，故很难满足实际要求。3.无法一次按要求排净底水，造成底水的长期在于罐底和管道中，造成油罐和管道的腐蚀及管道的结冻堵塞等问题。4.不能对实际使用条件进行方便有效地调节。5.容易形成平衡形态，造成排出阀不易打开。6.要求油水分离过程时间短，否则因为两者未能有效分离而造成排水阀关闭或跑油的情况。
发明内容本实用新型的目的是提供一种结构简单，安装使用方便，排水高度可进行方便调节，适于多种场合和不同油水密度差介质，制造加工容易的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。为了克服现有技术的不足，本实用新型的技术方案是这样解决的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排水管、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门，本发明的特殊之处在于该排水控制器的壳体的一端与壳体上盖连接，壳体上盖上连接有出油口、另一端与壳体底板连接，壳体底板连接有壳体支撑和开有排水口，排水口与排水管连接，所述壳体内腔的上部置有第一浮球，第一浮球的右面连接一个连杆，连杆上旋入有配重，所述连杆另一端与浮球阀连接，浮球阀分别与引流管一端和壳体右侧连接，所述第一浮球内腔底部安装一磁铁， 所述支撑板一端托住第一浮球、另一端与壳体固定连接，所述导向杆一端插入在支撑板的孔中、另一端与第二浮球连接，所述阀座支撑在第二浮球的底部，阀座与第一阀筒一端连接，第一阀筒另一端与壳体底板连接，所述第一阀筒内腔设置有第二阀筒，所述第二阀筒内腔设置有橡胶球，所述橡胶球位于排水口之上，所述橡胶球中间插入连接有连通杆，连通杆一端与第二浮球底部相连，另一端与橡胶球底部相连，第二阀筒两侧下部各开有小孔，壳体左下侧底部开有进水口，所述引流管另一端与第一阀筒连接。所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。所述连杆上设有外螺纹。所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。本实用新型与现有技术相比，结构简单，安装使用方便，排水高度可进行方便调节，适于多种场合和不同油水密度差介质，制造加工容易的优点，该控制器是全自动控制， 无需提供动力，根据设定的水位线可实现全自动控制排水过程，而不需要人为的操作。可以使油水分离过程有充分的分离时间，达到两者充分分离效果。还可根据需要调节油水分界线的高低，达到一次将底水排净的效果。利用阀筒小孔排水慢的原理，使下面筒体内压力上升，达到第二球阀上下压力平衡，使第二浮球上浮打开排水口。第二浮球相对体积较大，上下运动平稳，可直接用作为阀，第一浮球直接控制油水界面，利用磁性材料使其运动与浮力为非线性关系，上浮速度快，灵敏度较高，同时第一浮球与浮球阀通过连杆直接相连，易于制作安装，通过调节连杆上的配重可调整浮球的自重，也有油水界面的调节作用。广泛用于各种油品储存、具有不同密度差的油罐。
图1为本实用新型主视结构示意图；图2为图1与罐体连接主视结构示意图。
具体实施方式
附图本实用新型的实施例。下面结附图对发明的内容作进一步说明参照图1、图2所示，一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排污口、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门，该排水控制器的壳体20的一端与壳体上盖22连接，壳体上盖22上连接有出油口 23，另一端与壳体底板16连接，壳体底板16连接有壳体支撑15和开有排水口 14，排水口 14与排水管13连接，所述壳体20内腔的上部置有第一浮球1，第一浮球1的右面连接一个连杆3，连杆3上旋入有配重2，所述连杆3另一端与浮球阀4连接，浮球阀4分别与引流管7 —端和壳体20右侧连接，所述第一浮球1内腔底部安装一磁铁21，所述支撑板5 —端托住第一浮球1、另一端与壳体20固定连接，所述导向杆6 —端插入在支撑板5的孔中、另一端与第二浮球8连接，所述阀座9支撑在第二浮球8的底部，阀座9与第一阀筒17 一端连接，第一阀筒17另一端与壳体底板16连接，所述第一阀筒17内腔设置有第二阀筒10，所述第二阀筒10内腔设置有橡胶球12，所述橡胶球12位于排水口 14之上，所述橡胶球12中间插入有连通杆11，连通杆11 一端与第二浮球8底部相连，另一端与橡胶球12底部相连，第二阀筒10两侧下部各开有小孔19，壳体20左下侧底部开有进水口 18，所述引流管7另一端与第一阀筒17连接，油罐与控制器的两端通过管道和法兰盘固定连接，下管道连接一个第一阀门26，上管道连接一个第二阀门27，油罐存储有油M和水25。所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。所述连杆上设有外螺纹。所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。本控制器与现有技术的不同之处1.可对排水控制器进行调节，即根据不同的介质性质，不同的密度差，不同的排水高度可进行方便调节，达到需要的要求。2.目前的排水装置以切水阀的形式为主，不能将水一次性全部排出，只是将分离出来的水不断排出的过程。油水分离条件受限，若切水阀灵敏度受到影响，而两者未能有效分离时，就会造成排水阀关闭或跑油的情况，跑油过程会是一个不断发生的累积过程。3.消除了当进水量等于排水量时，出现排水阀处于开启平衡状态而无法关闭的情况。4.对内部各阀的密封结构要求不严，主要采用的机械与压差相结合的双重密封形式。5.当控制器内水位线达到设定高度后，排水阀才能打开排水，所以不会发生累积跑油的情况。6.结构不同(1)由于有了可调节功能，即可适于多种场合和不同油水密度差介质。( 2 )采用了连通管与阀筒小孔结构，使其具有自密封特点，因此降低了对控制器密封要求，延长了使用时间和范围。(3)首次采用永久磁铁作为浮球运动的控制件，这与目前都用杠杆加第一浮球1控制排出阀方法有差本质的不同，解决了第一浮球1所受浮力与其浸没深度线性关系带来的技术难题，减少了控制器的体积，消除了平衡点，这也是本发明的特点之一。(4)采用导流管的引流增压作用，使第二浮球8达到内外压力平衡，保证了浮阀2的开启，减少了第二浮球8受静压作用而影响其上浮作用。(5)由于第二阀筒10内产生的负压作用，提高了浮阀2的密封性能，并非全部利用机械力的密封作用。(6)第二阀筒10上的阀筒小孔是控制器全自动排水的关键，由于阀筒小孔排水量小，使第一阀筒17内的水位迅速上升，达到内外压力均衡，使第二浮球8浮起。同时阀筒小孔的排水过程在第一阀筒17内产生的负压作用增加了第二浮球8的密封效果。(7)在第一浮球1与浮球阀4的连杆3是一带有螺纹的连杆，其上有一沿连杆移动的配重块，利用杠杆原理，改变主动力臂上的作用力，达到调节第一浮球1重力与不同储存介质匹配的目的，处理量可调节，制造加工容易。综上所述，现对控制器各个零部件的作用作以下简介[0039]进水口 连接油罐底部和控制器顶部，主要起到的是进水作用。当控制器和配套的油罐使用时，通过进水口上面的法兰和油罐接管或连接管道的法兰进行连接，控制器和油罐之间装一个阀门，通过这个阀门可以控制控制器和油罐之间的连接，当需要控制器工作的时候打开阀门，当不需要控制器工作的时候关闭阀门即可。出油口 连接油罐中上部分和控制器顶部，主要是控制器内的油品回流到油罐当中，油罐和控制器通过进水口和出油口构成一个联通器。出油口与油罐的连接和进水口一样，都是通过外伸接管上的法兰进行连接，中间同样也装有阀门，进水口和出油口的阀门同时工作，切断和开启控制器与油罐之间的连接。由于水比油重，进水口出油口构成一个连通器的作用，这样当控制器内充满油和水时，油罐当中的水再进入到控制器当中时，控制器内的油就会回流到油罐当中。(1)第一浮球1 图1所示第一浮球1连接浮球阀4，也可以称为是浮球阀4的一部分，它的主要作用就是开启和关闭浮球阀4。A、当控制器和配套油罐连接并开始工作的时候，初始的时候首先打开的是出油口让油进入到控制器当中，当水油逐渐淹没第一浮球1时。第一浮球1所受到的浮力也逐渐增大，但是第一浮球1的平均密度要大于油品的平均密度，所以，此时第一浮球1是不会浮起的，第一浮球1自身的重力通过浮球阀4传递给浮球阀4阀芯而压紧阀芯，对浮球阀4起到关闭作用，保证整个控制器处于完全关闭状态，也保证油品不会从控制器当中泄露。当油品充满控制器的时候，开始打开进水口让水逐渐进入控制器当中，控制器内的油逐渐被水置换，油通过出油口回流到油罐当中，当控制器内的水逐渐升高，由于第一浮球1的密度要小于水的密度，所以第一浮球1在油水分界线上升到一定高度的时候浮力开始大于重力，第一浮球1所受到的合力开始向上，此时油水分界线继续上升，第一浮球1所受到的合力逐渐增大，直到合力达到某一个值的时候，合力在杠杆的作用下开启浮球阀4，此时第一浮球1完全浮起。B、当油罐内的水基排放完毕，也就是油罐内的水不在进入到控制器当中的时候，此时油罐当中的油品开始从进水口 18进入到控制器当中，由于油品的密度要小于水的密度，所以进入控制器当中的油品是浮在控制器上部的，进入控制器当中的油品逐渐曾多，控制器内的油水分界线也逐渐下降，当油水分界线下降到一定程度的时候，浮球处于油水分界线上，油水分界线继续下降，由于浮球的密度比油的大，所以浮球在油中所受到的合力是向下的，而浮球比水的密度大，所以浮球在水中所受到的合力是想上的，当油水分界线下降到一定程度，浮球所受到的合力也就为零了，此时第一浮球1就会随着油水分界线的下降而下降，但是此时浮球仍然处于油水分界线上，当油水分界线继续下降，浮球下降到极限位置的时候，第一浮球1的合力也就向下了，此时第一浮球1会施加一个向下的力给浮球阀4，对浮球阀4起到关闭作用。(2)浮球阀4是一个阀门。当第一浮球1在浮力作用下浮起时，浮球阀4瞬间打开，水通过浮球阀4进入与之连接的引流管7当中，然后进入第一阀筒17中，使第二浮球8上下压力均衡，第二浮球8的密度比水小，所以第二浮球8在水中也是能浮起的，当第二浮球8上下压力平衡时，第二浮球8浮起，打开控制器，实现控制器的排水。当油罐当中的水排放完毕，油进入到控制器当中，第一浮球1也随着油水分界线的下降而下降，最后关闭浮球阀4，浮球阀4在第一浮球1和流体压头的共同作用下处于完全关闭状态，此时不再有水
6流入引流管7中。(3)第二浮球8的阀座9本身也相当于一个阀门。A、当控制器内充满油的时候，第一浮球1不会浮起，浮球阀4也处于关闭状态，这时第二浮球8的阀座9下面也不会有水，第二浮球8的阀座9上下压力不均衡，第二浮球8在流体静压和自身重力的作用下关闭第二浮球8的阀座9，控制器处于完全关闭状态。当水进入控制器中并且油水分界线上升达到第一浮球1上浮浮球阀4开启的时候，此时水从浮球阀4中进入引流管7到达第二阀筒10里面，虽然有部分水会从小孔19里面漏出，但是流入第二阀筒10内的流量远大于小孔流出量，当第一阀筒17里面充满液体时，第二浮球8阀座上下压力均衡，第二浮球8浮起，由于第二浮球8较大，能够提供足够大的拉力，第二浮球8通过连通杆拉起橡胶球阀塞，控制器开启，实现排水。B、当油罐当中的水基本排完，油罐当中的油进入控制器当中，控制器内油水分界线开始下降，开始第一浮球1下降到极限位置，浮球阀4关闭，控制器内的油和水都不会从浮球阀4进入到引流管道当中，控制器内的液体也就不会再从浮球阀4和引流管进入到阀座当中，但是此时控制器仍然在排水，第二浮球8仍然处于浮球位置，整个控制器仍然处于完全打开的状态，由于已经没有水再进入到控制器当中，控制器中的油水分界线就会不断下降，直到油水分界线到达第二浮球8的时候，第二浮球8不在完全处于水中，同样第二浮球8的密度比水小比油大，所以第二浮球8在水中受到的合力向上，而在油中受到的合力向下，油水分界线继续下降，直到浮球所受合力为零，油水分界线再继续下降，第二浮球8也就会随着油水分界线的下降而下降。第二浮球8下降到阀座位置的时候，第二浮球8会在停在阀座9上，初步关闭排水控制器，此时控制器内的油水分界线不在变化。(4)阀座9 :阀座9的作用是开启控制器的排水和停止控制器的排水。A开启控制器排水当油罐内的水进入到控制器当中，控制器内油水分界线上升，当油水分界线上升到第一浮球1浮起打开浮球阀4的时候，控制器内的水进入到阀座9里面，当控制器中的水充满阀座9时，控制器内第二浮球8上下压力均衡，第二浮球8才能不受到流体压头的作用，第二浮球8才能够浮起，才能拉起橡胶球，实现控制器的排水。B停止控制器排水油罐内的水基本排完，油罐当中的油进入到控制器当中，由于控制器此时继续排水，控制器中油水分界线逐渐下降，当第二浮球8随着油水分界线下降到阀座9的时候，此时，第二浮球8相当于阀芯和阀座接触，接触后起到关闭作用。然后阀座9中的水会慢慢从阀筒小孔中漏出，流体的压头又从重新施加到第二浮球8上，第二浮球8关闭阀座9，控制器停止排水。阀座9和橡胶球作用是实现控制器的开启和最终关闭，还有一个主要作用就是实现第二浮球8上下压力均衡，使第二浮球8能够浮起。当第一浮球1带动浮球阀4打开时，控制器中的水会进入到第一阀筒17当中，使第二浮球8上下均衡，第二浮球8浮起，当第二浮球8浮起时带动橡胶球上升，最终打开阀座9和排水口 14，从而实现控制器的排水。(5)小孔A、当控制器内油水分界线上升到第一浮球1开启浮球阀4的位置的时候，控制器内的水会从浮球阀4和引流管当中进入到阀座9当中，由于阀筒小孔排水慢，使第一阀筒17内的水位迅速上升，使第二浮球8上下压力平均衡，从而使第二浮球8能够顺利浮起，最终打开控制器。如果阀筒小孔太大，就会导致排水过快，使第一阀筒17内的压力上不去，在流体的压头作用下，第二浮球8不能浮起，控制器也打不开。B、当油水分界线下降到第二浮球8关闭位置的时候，此时第一浮球1和第二浮球8都处于关闭状态，但是阀座9和第二浮球8之间密封靠的是第二浮球8的重力作用，而第二浮球8的密度和油的密度相对接近，所以向下合力较小，密封效果也不是很好，或许会有少量的水会从第二浮球8下面进入到阀座9当中，但是如果密封力不加而一直泄露，就有可能导致最终的油品泄露。由于有小孔的存在，阀座2里面的水会逐渐从第一阀筒17当中排出到控制器外，此时在流体压头的作用下，第二浮球8就会紧贴阀座9，从而实现良好的密封。(6)磁铁磁铁是浮球阀4能够顺利打开的关键，因为物体受磁铁的吸引力大小与距离不是一个线性关系，，当两者间的分离力刚大于磁铁的吸引力时，随着二者之间距离增加，吸引力迅速减小，同时又加速了二者分开的速度。设备当中，支撑板是铸铁和磁铁能够相互吸引，磁铁放在第一浮球1当中，当油水分界线上升到一定位置，此时第一浮球1的合力为零，此时第一浮球1处于悬浮状态，也就是说浮球的浮力等于浮球磁铁的重力和塑料连杆向下的力，当油水分界线稍微向上变动，第一浮球1就会立刻浮起。全自动油罐排水控制器的工作步骤全自动油罐排水控制器的工作步骤主要分为下面通过图1的控制器结构图进行分步介绍。(1)如图1控制器通过两个外伸接管上的法兰和油罐的外伸接管法兰进行连接，当全自动油罐排水控制器于配套的油罐连接好后，控制器开始工作，控制器和油罐的两个外伸接管连接都配有阀门。这两个阀门用于控制控制器是否工作。控制器第一次工作的时候，首先打开出油口外面的阀门，让油罐中的油品开始先充满控制器内，此时控制器中的两个浮球的平均密度都比油的密度大，另外还有流体压头的作用，所以控制器内所有阀门都处于关闭状态，控制器处于完全关闭状态。( 2 )如图2当控制器内充满油的时候，开始打开进水口的阀门，此时排水控制器和油罐双向联通，进水口接的是油罐底部，由于水比油的密度大，水开始从油罐当中进入到控制器当中，而此时控制器是被油充满的，当水进入控制器时，控制器当中的油从出油口回流到油罐当中，水进入到控制器当中以后，油和水不互溶，控制器内产生一个有水分界线，越来越多的水进入到控制器当中的时候，控制器内的油就越来越少，控制器当中产生的油水分界线也逐渐上升，直到第二浮球8的合力为零的时，但是由于流体压头的作用，第二浮球8不会浮起，继续起到关闭阀座9的作用，控制器不会排水。油水分界线继续上升，当油水分界线上升到第一浮球1的时候，第一浮球1的密度也比水小比油大，此时第一浮球1受到的浮力大小也随着油水分界线的上升而逐渐增大，当油水分界线继续上升直到第一浮球1浮起，浮球阀4打开，水会沿导管7流入第一阀筒17内，当第二浮球8所受合力达到一定数值的时候，第二浮球8浮起，同时排水口被打开，控制器开始排水。当控制水排完后，排水口自动关闭，此时完成一个工作过程，由此控制器开始下一个循环工作过程。本实用新型的技术关键点在于1.名称不同不但是“全自动”，而且是“可调”的，即可以满足不同情况的使用。2.是一个可任意调式的。可以根据不同的储存介质进行调节，即可用于任何介质的排液过程或不同介质的分离过程。[0064]3.第二浮球8及相关联的装置也可用一个一般阀门所代替，即不用第二浮球8来当作阀辨来密封。4.技术关键点为磁铁的吸引性、阀筒小孔的排水性、引流管形成负压作用、双阀配合性、第二阀筒10及橡胶球形成压力平衡作用。5.可将第一浮球1与第二浮球8水平并排放置，这样可降低底排水高度，也便于制造安装和维护。6.在排水管上可设置一排水控制阀，以满足控制器的有时工艺的要求。
权利要求1.一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，包括油罐、管道、第一浮球、配重、连杆、浮球阀、支撑板、导向杆、引流管、第二浮球、浮球阀座、第二阀筒、连通杆、橡胶球、排污口、排水口、壳体支撑、壳体底板、第一阀筒、进水口、小孔、壳体、磁铁、壳体上盖、出油口、阀门，其特征在于该排水控制器的壳体(20)的一端与壳体上盖(22)连接，壳体上盖(22)上连接有出油口(23)，另一端与壳体底板(16)连接，壳体底板(16)连接有壳体支撑(15)和开有排水口( 14)，排水口(14)与排污口(13)连接，所述壳体(20)内腔的上部设置有第一浮球(1)，第一浮球(1)的右面连接一个连杆(3 )，连杆(3 )上旋入有配重(2 )，所述连杆(3 ) 另一端与浮球阀(4)连接，浮球阀(4)分别与引流管(7)—端和壳体(20)右侧连接，所述第一浮球(1)内腔底部安装一磁铁(21)，所述支撑板(5)—端托住第一浮球(1)、另一端与壳体(20)固定连接，所述导向杆(6)—端插入在支撑板(5)的孔中、另一端与第二浮球(8)连接，所述阀座(9)支撑在第二浮球(8)的底部，阀座(9)与第一阀筒(17)—端连接，第一阀筒(17)另一端与壳体底板(16)连接，所述第一阀筒(17)内腔设置有第二阀筒(10)，所述第二阀筒(10)内腔设置有橡胶球(12)，所述橡胶球(12)位于排水口(14)之上，所述橡胶球 (12)中间插入有连通杆(11)，连通杆(11) 一端与第二浮球(8)底部相连，另一端与橡胶球 (12)底部相连，第二阀筒(10)两侧下部各开有小孔(19)，壳体(20)左下侧底部开有进水口 (18)，所述引流管(7)另一端与第一阀筒(17)连接。
2.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，其特征在于所述连杆另一端与浮球阀为铰接连接。
3.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，其特征在于所述连杆上设有外螺纹。
4.根据权利要求1所述的一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器，其特征在于所述第一浮球与第二浮球为水平并排放置。
专利摘要本实用新型公开了一种排出油罐底部水的全自动可调式控制器。可开闭的浮球阀4置于罐体侧壁上，一端引流管与第一阀筒17相连，另一端通过连杆与第一浮球1相连。第二浮球8上端连接导向杆，下端可与第二浮球8的阀座9接触构成一阀门。第一阀筒17上端为阀座9，内有第二阀筒10，第二阀筒10侧下部两侧各开有一小孔，筒内有一橡胶球，并置于筒下部的排水口上，橡胶球用一连通杆与第二浮球8底部相连。结构简单，排水高度可进行方便调节，适于多种场合和不同油水密度差介质，设定水位线实现全自动控制排水过程，而不需要人为的操作。通过调节连杆上的配重可调整浮球的自重，也有油水界面的调节作用。广泛用于各种油品储存和不同密度差的油罐。
文档编号B01D17/032GK202170112SQ201120288940
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月10日 优先权日2011年8月10日
发明者康勇, 康静文, 王凤琴 申请人:康勇