一種智能化油水分離罐除油裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能化油水分離罐除油裝置。油水分離罐的罐頂和罐底之間安裝有包含步進(jìn)電機(jī)、齒輪、齒帶、滑塊和導(dǎo)軌的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)，液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)與油水識(shí)別模塊電連接，并與油水分離模塊管路連接，油水分離罐頂部安裝有油氣界面檢測(cè)模塊，油面上方的油相空間的油水分離罐罐壁安裝有溫度傳感器和氣壓傳感器；油水識(shí)別模塊、油氣界面檢測(cè)模塊、液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)、溫度傳感器和氣壓傳感器均連接到控制器，油水分離模塊經(jīng)繼電器連接到控制器。本實(shí)用新型可自動(dòng)檢測(cè)油水氣界面，實(shí)時(shí)高效排除油污，并對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障安全生產(chǎn)。
【專利說明】
一種智能化油水分離罐除油裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能化油水分離罐除油裝置，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在生產(chǎn)國(guó)際化、全球化的趨勢(shì)下，工業(yè)生產(chǎn)過程中的安全問題日益成為各行各業(yè)重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。在鋼鐵、煉油、焦化、石化等工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的含油污水若處理不當(dāng)，油污長(zhǎng)時(shí)間滯留在油水分離罐內(nèi)，揮發(fā)出的油氣積聚形成的油相空間極易遇明火而發(fā)生爆炸。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，通常采用人工定期監(jiān)控的傳統(tǒng)方法，由于工作條件的限制，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，發(fā)生突發(fā)情況時(shí)無法高效處理，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)程和工人的人身安全問題造成了嚴(yán)重影響。
[0003]目前，油水分離罐的處理方式多采用重力沉降法和旋流分離法。前者利用油水兩相的密度差異在重力作用下分層，并通過沉降和過濾技術(shù)對(duì)罐內(nèi)油污進(jìn)行抽取，但此方式自動(dòng)化程度低，流程較復(fù)雜；后者則通過離心分離技術(shù)將油水兩相分離，成本低廉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但分離效率較低，且不能分離液體中的固體懸浮物。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有油水分離罐除油方式存在的不足之處，本實(shí)用新型提供了一種智能化油水分離罐除油裝置，能夠智能識(shí)別油水分離罐中的油水氣界面，高效排除油污，并對(duì)運(yùn)行過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，保障生產(chǎn)的安全性。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]本實(shí)用新型包括油水識(shí)別模塊、油水分離模塊和油氣界面檢測(cè)模塊，油水分離罐的罐頂和罐底之間安裝有包含步進(jìn)電機(jī)、齒輪、齒帶、滑塊和導(dǎo)軌的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)，液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)與油水識(shí)別模塊電連接，并與油水分離模塊管路連接，油水分離罐頂部安裝有油氣界面檢測(cè)模塊，油面上方的油相空間的油水分離罐罐壁安裝有溫度傳感器和氣壓傳感器；油水識(shí)別模塊、油氣界面檢測(cè)模塊、液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)、溫度傳感器和氣壓傳感器均連接到控制器，油水分離模塊經(jīng)繼電器連接到控制器。
[0007]所述的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)具體包括步進(jìn)電機(jī)、齒輪、齒帶、滑塊以及豎直安裝在油水分離罐罐頂和罐底之間的導(dǎo)軌，齒輪包括分別固定安裝在油水分離罐罐頂?shù)牡谝积X輪和油水分離罐罐底的第二齒輪，第一齒輪和第二齒輪之間連接有齒帶，第一齒輪與步進(jìn)電機(jī)同軸連接，滑塊一端與齒帶固定連接，滑塊另一端套在導(dǎo)軌中，通過步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)齒帶運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌上下移動(dòng);步進(jìn)電機(jī)與控制器電連接；
[0008]滑塊中部開有一道貫穿的水平通孔，滑塊底面設(shè)有與水平通孔相通的倒錐形孔，倒錐形孔與油水分離模塊連接，滑塊水平通孔的側(cè)方設(shè)有金屬探頭，金屬探頭固定連接到滑塊上，金屬探頭經(jīng)螺旋電纜與油水識(shí)別模塊連接。
[0009]所述的油水識(shí)別模塊包括電阻R2、電容Cl、燈LEDl、三極管Ql和三極管Q2，三極管Ql的基極依次經(jīng)電阻R5和電阻Rl接地，三極管Ql的集電極依次經(jīng)電阻R2和燈LEDl接電源正極，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R5和電阻Rl之間引出作為金屬探頭的一端，金屬探頭的另一端連接到電源正極;三極管Q2的基極經(jīng)電阻R4連接到三極管Ql的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次經(jīng)電阻R3和燈LED2接電源正極，電容Cl兩端分別連接到三極管Q2的集電極和發(fā)射極并作為輸出端。
[0010]所述的金屬探頭、滑塊水平通孔下緣和倒錐形孔的上緣在同一水平面上。
[0011]所述的油水分離模塊包括吸油口、吸油軟管、排油口、排油閥、排油管道和吸油栗；吸油口的入口與滑塊的倒錐形孔相連，吸油口經(jīng)吸油軟管和排油口連接，排油口依次經(jīng)排油閥、排油管道后和吸油栗連接。
[0012]所述的油氣界面檢測(cè)模塊采用分別檢測(cè)油水分離罐罐頂相對(duì)油面距離的第一測(cè)距傳感器和油水分離罐內(nèi)徑的第二測(cè)距傳感器，第一測(cè)距傳感器安置于油水分離罐罐頂內(nèi)壁并水平放置;第二測(cè)距傳感器安置于油水分離罐罐壁上部并豎直放置。
[0013]本實(shí)用新型的油水識(shí)別模塊利用油水導(dǎo)電特性差異可自動(dòng)識(shí)別油水分布，其金屬探頭固定于滑塊;位于罐頂和罐壁上部的油氣界面檢測(cè)模塊利用聲波的全反射現(xiàn)象用以檢測(cè)油面高度;油水分離模塊主要由吸油口、吸油軟管、排油口、排油閥、排油管道和吸油栗組成，其中吸油口固定于滑塊正下方;滑塊可通過步進(jìn)電機(jī)和齒帶沿導(dǎo)軌垂直移動(dòng)。當(dāng)檢測(cè)到吸油口位于油中，控制器通過繼電器打開排油閥和吸油栗；當(dāng)檢測(cè)到吸油口位于油相空間或水中，控制器通過繼電器關(guān)閉排油閥和吸油栗。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型利用油水導(dǎo)電特性的差異和聲波全反射現(xiàn)象，能實(shí)現(xiàn)有效識(shí)別油水氣界面，判斷吸油口在油水中的分布位置，從而自動(dòng)控制排油閥通斷及吸油栗工作狀態(tài)；同時(shí)利用高精度的溫度、氣壓傳感器對(duì)油水分離罐內(nèi)溫度和氣壓進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0016]本實(shí)用新型油水分離高效，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控油水分離罐的運(yùn)行狀態(tài)，保障生產(chǎn)安全。
【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型電氣連接和機(jī)械連接的框圖；
[0019]圖3是滑塊的剖視圖和俯視圖；
[0020]圖4是油水識(shí)別模塊的電路圖。
[0021 ]圖中:油水識(shí)別模塊100，金屬探頭200，油氣界面檢測(cè)模塊300，第一、第二測(cè)距傳感器301、302，溫度傳感器400，氣壓傳感器500，控制器600，繼電器900，液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)1000，步進(jìn)電機(jī)1100，齒輪1200，第一、二齒輪1201、1202，齒帶1300，滑塊1400，導(dǎo)軌1500，螺旋電纜1600，油水分離模塊1700，吸油口 1701，吸油軟管1702，排油口 1703，排油閥1704，排油管道1705，吸油栗1706，罐頂1800，罐壁1900，罐底2000，油相空間2100，油面2200，油2300，水2400 ο
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合圖1至圖4，對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0023]如圖1所示，本實(shí)用新型包括油水識(shí)別模塊100、油水分離模塊1700和油氣界面檢測(cè)模塊300，油水分離罐內(nèi)裝有水2400和油2300，由于油水氣密度差異，油2200位于水2400上層，油2200上層為油相空間2100，油水分離罐的罐頂1800和罐底2000之間安裝有包含步進(jìn)電機(jī)1100、齒輪1200、齒帶1300、滑塊1400和導(dǎo)軌1500的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)1000，液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)1000與油水識(shí)別模塊100電連接，并與油水分離模塊1700管路連接，油水分離罐的罐頂1800安裝有油氣界面檢測(cè)模塊300，油面2200上方的油相空間2100的油水分離罐罐壁1900安裝有溫度傳感器400和氣壓傳感器500。如圖2所示，油水識(shí)別模塊100、油氣界面檢測(cè)模塊300、液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)1000、繼電器900、溫度傳感器400和氣壓傳感器500均連接到控制器600，油水分離模塊1700經(jīng)繼電器900連接到控制器600。
[0024]液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)1000具體包括步進(jìn)電機(jī)1100、齒輪1200、齒帶1300、滑塊1400以及豎直安裝在油水分離罐罐頂1800和罐底2000之間的導(dǎo)軌1500，齒輪1200包括分別固定安裝在油水分離罐罐頂1800的第一齒輪1201和油水分離罐罐底2000的第二齒輪1202，第一齒輪1201和第二齒輪1202之間連接有齒帶1300，第一齒輪1201與步進(jìn)精度高、扭矩大的步進(jìn)電機(jī)1100同軸連接，第二齒輪1202可沿軸心自由滾動(dòng)，滑塊1400—端與齒帶1300固定連接，滑塊1400另一端套在導(dǎo)軌1500中，通過步進(jìn)電機(jī)1100帶動(dòng)齒帶1300運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)滑塊1400沿導(dǎo)軌1500上下移動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)1100連接到控制器600。
[0025]如圖3所示，滑塊1400中部開有一道貫穿的水平通孔，滑塊1400底面設(shè)有與水平通孔相通的倒錐形孔，倒錐形孔與油水分離模塊1700連接，滑塊1400水平通孔的側(cè)方設(shè)有金屬探頭200，金屬探頭200固定連接到滑塊1400上，金屬探頭200經(jīng)螺旋電纜1600與油水識(shí)別模塊100連接。
[0026]螺旋電纜1600的上端穿出油水分離罐罐頂1800連接到油水識(shí)別模塊100，下端穿過滑塊1400與金屬探頭200連接。油水識(shí)別模塊100置于油水分離罐外，與螺旋電纜1600電性連接，1600可自由伸縮，方便滑塊1400上下移動(dòng)。
[0027]如圖4所示，油水識(shí)別模塊100包括電阻R2、電容Cl、燈LEDl、三極管Ql和三極管Q2，三極管Ql的基極依次經(jīng)電阻R5和電阻Rl接地，三極管Ql的集電極依次經(jīng)電阻R2和燈LEDl接電源正極，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R5和電阻Rl之間引出作為金屬探頭200的一端，金屬探頭200的另一端連接到電源正極;三極管Q2的基極經(jīng)電阻R4連接到三極管Ql的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次經(jīng)電阻R3和燈LED2接電源正極，電容CI兩端分別連接到三極管Q2的集電極和發(fā)射極并作為輸出端。
[0028]金屬探頭200、滑塊1400水平通孔下緣和倒錐形孔的上緣在同一水平面上。
[0029]油水分離模塊1700包括吸油口1701、吸油軟管1702、排油口 1703排油閥1704、排油管道1705和吸油栗1706;吸油口 1701的入口與滑塊1400的倒錐形孔相連，吸油口 1701經(jīng)吸油軟管1702和排油口 1703連接，排油口 1703依次經(jīng)排油閥1704、排油管道1705后和吸油栗1706連接，各元件的接口之間氣密性良好。1704采用常閉電磁閥，不進(jìn)行排油操作時(shí)，保持阻斷狀態(tài)。
[0030]油氣界面檢測(cè)模塊300采用分別檢測(cè)油水分離罐罐頂相對(duì)油面距離的第一測(cè)距傳感器301和油水分離罐內(nèi)徑的第二測(cè)距傳感器302，第一測(cè)距傳感器301安置于油水分離罐罐頂1800內(nèi)壁并水平放置;第二測(cè)距傳感器302安置于油水分離罐罐壁1900上部并豎直放置。將距離和內(nèi)徑進(jìn)行對(duì)照消除罐內(nèi)溫度、氣壓及密度等干擾因素對(duì)距離測(cè)量的干擾，從而得出油面2200相對(duì)罐底2000的實(shí)際距離。
[0031]油水分離模塊1700的排油閥1704和吸油栗1706均與繼電器900電連接，通過控制器600控制1704和1706的工作狀態(tài)。
[0032]本實(shí)用新型的具體實(shí)施工作過程如下:
[0033]將油水分離罐靜置使得罐內(nèi)出現(xiàn)分層現(xiàn)象，從上往下依次為油相空間2100、油2300 和水2400。
[0034]通過油氣界面檢測(cè)模塊300檢測(cè)計(jì)算獲得油面2200相對(duì)油水分離罐罐底2000的實(shí)際高度，第一測(cè)距傳感器301測(cè)量其相對(duì)油面2200的測(cè)量高度，第二測(cè)距傳感器302測(cè)量罐壁1900的測(cè)量?jī)?nèi)徑，由此獲得油面2200相對(duì)罐底2000的實(shí)際高度。
[0035]接著電機(jī)900通過齒帶1300將滑塊1400沿導(dǎo)軌1500移動(dòng)到合適位置，使得金屬探頭200剛好浸沒于液體中。根據(jù)油水識(shí)別模塊100反饋的電平信息，控制滑塊1400繼續(xù)向上或者向下移動(dòng)一定距離，再通過繼電器900打開排油閥1704和吸油栗1706，利用油水分離模塊1700進(jìn)行排油操作。
[0036]由此，本實(shí)用新型利用了油水導(dǎo)電特性的差異和聲波全反射現(xiàn)象，能有效識(shí)別油水氣界面，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)油水分離，能實(shí)時(shí)監(jiān)控油水分離罐的運(yùn)行狀態(tài)，保障生產(chǎn)安全。
[0037]以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案所做的其他修改或者等同替換，只要不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:包括安裝在油水分離罐上的油水識(shí)別模塊(100)、油水分離模塊(1700)和油氣界面檢測(cè)模塊(300)，油水分離罐的罐頂(1800)和底部之間安裝有包含步進(jìn)電機(jī)(I 100)、齒輪(1200)、齒帶(1300)滑塊(1400)和導(dǎo)軌(1500)的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)(1000)，液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)(1000)與油水識(shí)別模塊(100)電連接，并與油水分離模塊(1700)管路連接，油水分離罐罐頂(1800)安裝有油氣界面檢測(cè)模塊(300)，油面(2200)上方的油相空間(2100)的油水分離罐罐壁(1900)安裝有溫度傳感器(400)和氣壓傳感器(500);油水識(shí)別模塊(100)、油氣界面檢測(cè)模塊(300)、液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)(1000)、溫度傳感器(400)和氣壓傳感器(500)均連接到控制器(600)，油水分離模塊(1700)經(jīng)繼電器(900)連接到控制器(600)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:所述的液面檢測(cè)機(jī)構(gòu)(1000)具體包括步進(jìn)電機(jī)(I 100)、齒輪(1200)、齒帶(1300)、滑塊(1400)以及豎直安裝在油水分離罐罐頂(1800)和罐底(2000)之間的導(dǎo)軌(1500)，齒輪(1200)包括分別固定安裝在油水分離罐罐頂(1800)的第一齒輪(1201)和油水分離罐罐底(2000)的第二齒輪(1202)，第一齒輪(1201)和第二齒輪(1202)之間連接有齒帶(1300)，第一齒輪(1201)與步進(jìn)電機(jī)(1100)同軸連接，滑塊(1400)—端與齒帶(1300)固定連接，滑塊(1400)另一端套在導(dǎo)軌(1500)中，通過步進(jìn)電機(jī)(I 100)帶動(dòng)齒帶(1300)運(yùn)動(dòng)進(jìn)而帶動(dòng)滑塊(1400)沿導(dǎo)軌(1500)上下移動(dòng);步進(jìn)電機(jī)(1100)與控制器(600)電連接;滑塊(1400)中部開有一道貫穿的水平通孔，滑塊(1400)底面設(shè)有與水平通孔相通的倒錐形孔，倒錐形孔與油水分離模塊(1700)連接，滑塊(1400)水平通孔的側(cè)方設(shè)有金屬探頭(200)，金屬探頭(200)固定連接到滑塊(1400)上，金屬探頭(200)經(jīng)螺旋電纜(1600)與油水識(shí)別模塊(100)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:所述的油水識(shí)別模塊(100)包括電阻R2、電容Cl、燈LEDl、三極管Ql和三極管Q2，三極管Ql的基極依次經(jīng)電阻R5和電阻Rl接地，三極管Ql的集電極依次經(jīng)電阻R2和燈LEDl接電源正極，三極管Ql的發(fā)射極接地，電阻R5和電阻Rl之間引出作為金屬探頭(200)的一端，金屬探頭(200)的另一端連接到電源正極;三極管Q2的基極經(jīng)電阻R4連接到三極管Ql的集電極，三極管Q2的發(fā)射極接地，三極管Q2的集電極依次經(jīng)電阻R3和燈LED2接電源正極，電容CI兩端分別連接到三極管Q2的集電極和發(fā)射極并作為輸出端。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:所述的金屬探頭(200)、滑塊(1400)水平通孔下緣和倒錐形孔的上緣在同一水平面上。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:所述的油水分離模塊(1700)包括吸油口(1701)、吸油軟管(1702)、排油口(1703)、排油閥(1704)、排油管道(1705)和吸油栗(1706);吸油口(I701)的入口與滑塊(1400)的倒錐形孔相連，吸油口(1701)經(jīng)吸油軟管(1702)和排油口(1703)連接，排油口(1703)依次經(jīng)排油閥(1704)、排油管道(1705)后和吸油栗(1706)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能化油水分離罐除油裝置，其特征在于:所述的油氣界面檢測(cè)模塊(300)采用分別檢測(cè)油水分離罐罐頂(1800)相對(duì)于油面(2200)距離的第一測(cè)距傳感器(301)和油水分離罐內(nèi)徑的第二測(cè)距傳感器(302)，第一測(cè)距傳感器(301)安置于油水分離罐罐頂(1800)內(nèi)壁并水平放置；第二測(cè)距傳感器(302)安置于油水分離罐罐壁(1900)上部并豎直放置。
【文檔編號(hào)】B01D17/032GK205627186SQ201620245290
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月28日
【發(fā)明人】洪淼, 金浩哲
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)