專利名稱：煤氣柜大排水量油水分離器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種煤氣柜附屬設備，特別涉及一種煤氣柜密封循環(huán)油的油水分離
O
背景技術：
煤氣柜是貯存工業(yè)及民用煤氣的鋼制容器，由于承裝煤氣，因此，對于其密封性能 要求較高?，F(xiàn)有技術中，較為普遍的采用稀油密封的活塞式結構干式煤氣柜，采用密封油閉 路強制循環(huán)的方式不斷向活塞油溝供給密封油，保持油溝油封高度，防止煤氣外逸。供油裝 置包括供油泵及配管、預備油箱及溢流裝置和活塞上的收油板，共同組成活塞密封油供給 裝置向活塞油溝供油，以保證活塞油溝的密封油位高度。使用過程中，循環(huán)油由于與煤氣接觸較為充分，會有較多的冷凝水匯集并與循環(huán) 油混合后進入煤氣柜底部油溝，為了保證煤氣柜的正常使用，需要在后續(xù)密封油循環(huán)前將 冷凝水分離出去；為達到上述目的，密封油在循環(huán)前需通過油水分離器分離冷凝水。由于現(xiàn)有技術中稀油密封型煤氣柜儲存的煤氣通常需要噴水降溫以滿足稀油密 封型煤氣柜儲存的要求，一般降溫為約60°C的飽和煤氣且在煤氣管網(wǎng)煤氣富余后才送入煤 氣柜儲存。而煤氣溫度降低后煤氣的熱值相對變低，并且浪費大量的水。而在稀油密封型煤氣柜儲氣溫度提高的情況下，煤氣飽和含濕量將大幅增加。例 如，以低海拔地區(qū)表壓為IOkPa的高爐煤氣計算，20°C時煤氣飽和含濕量約為18g/m3 ；30°C 時煤氣飽和含濕量約為32g/m3 ；50°C時煤氣飽和含濕量約為100g/m3 ；60°C時煤氣飽和含濕 量約為176g/m3 ；72°C時煤氣飽和含濕量約為356g/m3。由此可見，溫度較高的煤氣需要較大 量的排水量。譬如，一座20萬m3煤氣柜有4個油水分離器，當其串聯(lián)在煤氣主管道上流量 為25萬m3/h的飽和煤氣且進口煤氣溫度為72°C的情況下，單個油水分離器的排水量需求 可達10t/h。而現(xiàn)有油水分離器是通過調(diào)節(jié)底部油溝油位來實現(xiàn)活塞油溝油位的控制并實 現(xiàn)自動排水功能的，單個油水分離器排水能力僅為1 t/h ；如果提高稀油密封型煤氣柜儲氣 溫度，則排水量會變大，在此情況下如何保持底部油溝油水位的基本不變并保持油水分離 效果成為亟待解決的問題。因此，需要對現(xiàn)有的煤氣柜油水分離器進行改進，能夠增大排水量，保持底部油溝 的水位變化很小，實現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的，從而能夠適用于儲存 溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時節(jié)約冷卻水，節(jié)約使用成本。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種煤氣柜大排水量油水分離器，能夠增大排水 量，保持底部油溝的水位變化很小，實現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的，從而 能夠適用于儲存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時節(jié)約冷卻水，節(jié)約使用成本。本發(fā)明的煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔、二次分離腔和回收腔，密 封分離腔與煤氣柜底部油溝連通，密封分離腔通過溢流裝置分為油氣水區(qū)和油氣區(qū)，所述油氣區(qū)位于其油位下部與二次分離腔之間連通，二次分離腔與回收腔連通，還包括主排水 系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管和液位檢測組件，所述主排水管進水口連通于油氣水 區(qū)下部的冷凝水相且其外部排水口高于油氣水區(qū)液位形成水封結構，所述液位檢測組件設 置于油氣水區(qū)用于檢測油位或/和水位，主排水管設置有根據(jù)液位檢測組件檢測的油位或 /和水位進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥。進一步，所述煤氣柜底部油溝通過U型連通器連通于油氣水區(qū)，所述U型連通器的 管徑大于Dmoo ；
進一步，所述煤氣柜底部油溝下部υ型連通器接口與油水界面之間設置隔油板； 進一步，還包括自動控制系統(tǒng)，用于接收液位檢測組件的油位或/和水位信號并根據(jù) 該信號向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信號；
進一步，所述溢流裝置包括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢流組件包 括設置于油氣水區(qū)的豎直溢流管和水平溢流管，所述豎直溢流管上端連通油氣水區(qū)的氣 相，下端連通于油氣水區(qū)的冷凝水相，中部設置溢流口，水平溢流管連通于溢流口和油水分 離器排水通道之間；油溢流組件包括設置于油氣水區(qū)和油氣區(qū)之間的油溢流堰，所述油溢 流堰的堰口高于油氣水區(qū)的冷凝水相液位；
進一步，所述溢流裝置設置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管穿過油溢流堰壁與其 固定連接并向下折彎，向下折彎部滑動配合插入油水分離器排水通道的豎直段；溢流高度 調(diào)節(jié)裝置包括支架和豎直絲桿，支架固定設置于油水分離器外殼，豎直絲桿下端以可繞其 軸線轉(zhuǎn)動的方式固定連接于水平溢流管，上端密封穿過油水分離器外殼與支架螺紋配合； 進一步，所述液位檢測組件包括與油氣水區(qū)豎向貫通的液位筒和置于液位筒內(nèi)的液位
計；
進一步，油氣區(qū)通過與其底部連通并向上延伸的油封管連通于二次分離腔。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的煤氣柜大排水量油水分離器，在油水分離器密封 分離腔的油氣水區(qū)設置主排水管和液位檢測組件，液位檢測組件的液位參數(shù)用于控制主排 水管上的調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)；在正常生產(chǎn)情況下，大部分冷凝水通過主排水管外排，少 部分冷凝水通過現(xiàn)有分離器內(nèi)冷凝水溢流組件排出，油水界面達到分離器內(nèi)冷凝水溢流組 件時，調(diào)節(jié)閥的開度通過自動調(diào)節(jié)達到最大，油水界面較低時，逐漸減小調(diào)節(jié)閥開度，調(diào)整 主排水流量，當油水界面低到主排水管的水封結構自動使主排水裝置停止排水時，主排水 管停止排水，油水界面升高則自動提供主排水裝置的排水驅(qū)動力，同時，油水分離器的溢流 排水水封水位高度降低時，可通過減小調(diào)節(jié)閥的開度實現(xiàn)排水水封的補水；由此可見，本發(fā) 明能夠增大排水量，保持底部油溝的水位變化很小，實現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝 油位的目的，從而能夠適用于儲存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時節(jié)約冷卻水，使用 成本低；本發(fā)明在增加有限投資的情況下，能夠?qū)F(xiàn)有油水分離器排水能力大大提高，減小 密封油的損耗量，可將稀油密封型煤氣柜的使用范圍從常溫飽和煤氣拓展到進口溫度為 70°C的飽和煤氣且串聯(lián)在煤氣管道上的煤氣柜領域。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述。圖1為本發(fā)明的結構示意4圖2為圖1沿A-A-A-A向剖視圖。
具體實施例方式圖1為本發(fā)明的結構示意圖，圖2為圖1沿A-A-A-A向剖視圖，如圖所示本實施 例的煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔1、二次分離腔2和回收腔3，密封分離腔 1與煤氣柜底部油溝11連通，如圖所示，通過設置閥門23的連通管7連通；密封分離腔1通 過溢流裝置分為油氣水區(qū)I a和油氣區(qū)I b，所述油氣區(qū)I b位于其油位下部與二次分離腔 2之間連通，二次分離腔2與回收腔3連通，可采用連通孔、連通管或者溢流的方式連通；還 包括主排水系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管8和液位檢測組件，所述主排水管8進水口 連通于油氣水區(qū)I a下部的冷凝水相且其排水口高于油氣水區(qū)I a液位形成水封結構，所 述液位檢測組件設置于油氣水區(qū)I a用于檢測油位或/和水位，本實施例采用檢測水位的 結構；主排水管8設置有根據(jù)液位檢測組件檢測的油位或/和水位進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥9 ；同 時，主排水管8還設置手動閥10，方便調(diào)節(jié)閥9出現(xiàn)故障后檢修或者手動調(diào)節(jié)。如圖所示，Ha為油氣水區(qū)的油深；Hb為油氣水區(qū)的水深；Hc為溢流裝置內(nèi)外的水 面高差；Hd為油氣水區(qū)的油水界面的活動高度范圍，保證底部油溝液位能夠保持正常，從 而保證活塞油溝油位；He為排水不含油的預留余量，應保證油水分離器油溢流堰13、水平 溢流管14和豎直溢流管15都上/下移90mm (即底部油溝油位升高/降低)主排水管不排 出油；Hf為油水分離器停運時主排水裝置的水封高度，略低于油位，保證油水分離器內(nèi)煤 氣不外泄；Hg為正常運行時油水分離器主排水管的水封高度，水封高度Hg可在煤氣柜進行 空氣試驗時確定其實際高度。油氣水區(qū)I a為油、水和煤氣三相共存的分離區(qū)；油氣區(qū)I b為一次分離出的密封 油和煤氣兩相共存的分離區(qū)。從煤氣柜底部油溝11流出的油水混合物與煤氣進入油氣水區(qū)I a，少部分煤氣冷 凝水通過溢流裝置外排；大部分冷凝水則由主排水管經(jīng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后排出，調(diào)節(jié)閥開 度的控制通過液位檢測組件由自動控制系統(tǒng)實現(xiàn)，測出油氣水區(qū)I a內(nèi)油位高度Ha或/和 水位高度Hb來控制，調(diào)節(jié)閥9的開度自動調(diào)節(jié)使油水界面在Hd范圍內(nèi)波動，Hd達最大時， 主排水裝置排水量為零；Hd超過最大范圍則主排水裝置水封高度Hg自動使主排水裝置停 止排水(此時溢流裝置的水溢流管也停止排水)；Hd變小則自動提供主排水裝置的排水驅(qū)動 壓力；在油氣水區(qū)I a靜置分離后的密封油通過溢流裝置進入油氣區(qū)I b，并進入二次分離 腔2和回收腔3后循環(huán)使用。。本實施例中，所述煤氣柜底部油溝11通過U型連通器6連通于油氣水區(qū)I a，U型 連通器6設置閥門21，所述U型連通器6的管徑大于DN100，本實施例采用DN250 ；較大管 徑可以適應于較大的排水量，并減緩排水流速的變化，從而使底部油溝水位的波動變化盡 量小，減小對活塞油溝油位波動的影響；同時，可適當加大油氣水區(qū)I a的空間，使較大量 的冷凝水在油氣水區(qū)I a內(nèi)靜置分離的時間不致太短，充分分離。本實施例中，所述煤氣柜底部油溝11下部U型連通器6接口與油水界面之間設置 隔油板22;隔油板22為垂直于或傾斜于煤氣柜側(cè)板的擋板結構，位于油水界面下部，本實 施例為半圓形擋板結構；隔油板22可防止從煤氣柜側(cè)板上流下的密封油與冷凝水較劇烈 地混合，保證排出底部油溝內(nèi)下層油水分離稍完全的冷凝水，相當于增加了冷凝排水的靜置時間，起到油水初步分離的作用。本實施例中，還包括自動控制系統(tǒng)24，用于接收液位檢測組件的油位或/和水位 信號并根據(jù)該信號向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信號；實現(xiàn)自動控制，排除人為干擾，同時，減輕操作 者的工作強度。本實施例中，所述溢流裝置包括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢 流組件包括設置于油氣水區(qū)I a的豎直溢流管15和水平溢流管14，所述豎直溢流管15上 端連通油氣水區(qū)I a的氣相，下端連通于油氣水區(qū)I a的冷凝水相，中部設置溢流口 15a，水 平溢流管14連通于溢流口和油水分離器排水通道18之間；如圖所示，排水通道18通過水 封管19連通于排水倉20，排水倉20連通設置的帶有排水閥的排水管25 ；油溢流組件包括 設置于油氣水區(qū)I a和油氣區(qū)I b之間的油溢流堰13，所述油溢流堰13的堰口高于油氣水 區(qū)I a的冷凝水相液位；溢流裝置結構簡單緊湊，占地面積小。本實施例中，所述溢流裝置設置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管14穿過油溢 流堰I3壁與其固定連接并向下折彎形成向下折彎部14a，向下折彎部14a滑動配合插入油 水分離器排水通道18設置的豎直段18a ；溢流高度調(diào)節(jié)裝置包括支架17和豎直絲桿16，支 架固定設置于油水分離器外殼，豎直絲桿16下端以可繞其軸線轉(zhuǎn)動的方式固定連接于水 平溢流管14，上端密封穿過油水分離器與支架17螺紋配合，如圖所示；通過調(diào)節(jié)溢流裝置 的高度，能夠有效調(diào)節(jié)煤氣柜底部油溝的液位。本實施例中，所述液位檢測組件包括與油氣水區(qū)I a豎向貫通的液位筒4和置于 液位筒4內(nèi)的液位計5 ；液位筒4結構與油氣水區(qū)I a豎向貫通，使氣、油和水在液位筒內(nèi) 三相連通，保證液位測量的準確性。本實施例中，油氣區(qū)I b通過與其底部連通并向上延伸的油封管12連通于二次分 離腔2，達到較好的密封效果，保證油水分離器正常工作。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較 佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技 術方案進行修改或/和等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在 本發(fā)明的權利要求范圍當中。
權利要求
一種煤氣柜大排水量油水分離器，包括密封分離腔、二次分離腔和回收腔，密封分離腔與煤氣柜底部油溝連通，密封分離腔通過溢流裝置分為油氣水區(qū)和油氣區(qū)，所述油氣區(qū)位于其油位下部與二次分離腔之間連通，二次分離腔與回收腔連通，其特征在于還包括主排水系統(tǒng)，所述主排水系統(tǒng)包括主排水管和液位檢測組件，所述主排水管進水口連通于油氣水區(qū)下部的冷凝水相且其排水口高于油氣水區(qū)液位形成水封結構，所述液位檢測組件設置于油氣水區(qū)用于檢測油位或/和水位，主排水管設置有根據(jù)液位檢測組件檢測的油位或/和水位進行調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述煤氣柜底部 油溝通過υ型連通器連通于油氣水區(qū)，所述υ型連通器的管徑大于Dmoo。
3.根據(jù)權利要求2所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述煤氣柜底部 油溝下部U型連通器接口與油水界面之間設置隔油板。
4.根據(jù)權利要求3所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于還包括自動控制 系統(tǒng)，用于接收液位檢測組件的油位或/和水位信號并根據(jù)該信號向調(diào)節(jié)閥發(fā)出命令信 號。
5.根據(jù)權利要求4所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述溢流裝置包 括相互密封隔離的水溢流組件和油溢流組件，水溢流組件包括設置于油氣水區(qū)的豎直溢流 管和水平溢流管，所述豎直溢流管上端連通油氣水區(qū)的氣相，下端連通于油氣水區(qū)的冷凝 水相，中部設置溢流口，水平溢流管連通于溢流口和油水分離器排水通道之間；油溢流組件 包括設置于油氣水區(qū)和油氣區(qū)之間的油溢流堰，所述油溢流堰的堰口高于油氣水區(qū)的冷凝 水相液位。
6.根據(jù)權利要求5所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述溢流裝置設 置溢流高度調(diào)節(jié)裝置，所述水平溢流管穿過油溢流堰壁與其固定連接并向下折彎，向下折 彎部滑動配合插入油水分離器排水通道的豎直段；溢流高度調(diào)節(jié)裝置包括支架和豎直絲 桿，支架固定設置于油水分離器外殼，豎直絲桿下端以可繞其軸線轉(zhuǎn)動的方式固定連接于 水平溢流管，上端密封穿過油水分離器外殼與支架螺紋配合。
7.根據(jù)權利要求6所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于所述液位檢測組 件包括與油氣水區(qū)豎向貫通的液位筒和置于液位筒內(nèi)的液位計。
8.根據(jù)權利要求7所述的煤氣柜大排水量油水分離器，其特征在于油氣區(qū)通過與其 底部連通并向上延伸的油封管連通于二次分離腔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤氣柜大排水量油水分離器，在現(xiàn)有的油水分離器基礎上設置包括主排水管和液位檢測組件的主排水系統(tǒng)，本發(fā)明能夠增大排水量，保持底部油溝的水位變化很小，實現(xiàn)利用油水分離器來控制活塞油溝油位的目的，從而能夠適用于儲存溫度較高的煤氣，提高煤氣熱值的同時節(jié)約冷卻水，使用成本低；本發(fā)明在增加有限投資的情況下，能夠?qū)F(xiàn)有油水分離器排水能力大大提高，減小密封油的損耗量，可將稀油密封型煤氣柜的使用范圍從常溫飽和煤氣拓展到進口溫度為～70℃的飽和煤氣且串聯(lián)在煤氣管道上的煤氣柜領域。
文檔編號B01D17/025GK101975332SQ20101053350
公開日2011年2月16日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者戴連鵬, 朱斯, 王蘇林, 鄭曉虎, 高海平 申請人:中冶賽迪工程技術股份有限公司