СИГНАЛИЗАТОР ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ КОНДЕНСАТА В РЕЗЕРВУАРЕ ДЛЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ Российский патент 1995 года по МПК G01F23/00 

Изобретение относится к определению уровней жидкостей, а точнее - к сигнализаторам раздела фаз вязких нефтепродуктов и конденсата (подтоварной воды) в емкостях хранения, преимущественно в резервуаpах хранения мазута на тепловых котельных.

Известно устройство, представляющее собой раздвижную трубу с нанесенными на ней делениями (метршток) (ГОСТ 18987-73. Метршток для измерения уровня нефтепродуктов в транспортных и стационарных емкостях). Уровень скопившейся в резервуаре воды определяют с помощью индикаторной ленты, которую крепят на конец метрштока клейкой лентой, опускают метршток до упора в днище. Затем вынимают метршток и по границе побелевшей части индикаторной ленты определяют уровень подтоварной воды.

Технологический прием с использованием такого устройства не только трудоемок, но и не отвечает требованиям культуры производства. Кроме того, по границе побелевшей части невозможно достаточно точно определить фактический уровень подтоварной воды.

Известно также устройство для сигнализации уровня подтоварной воды в резервуарах [1] , являющееся прототипом заявляемого технического решения. Устройство содержит регулируемый по высоте датчик-трубу из электропроводного материала, световой индикатор, электронный усилитель и блок питания постоянного тока напряжением 3 В. Датчик-труба электрически изолирована от резервуара, вход усилителя соединен с датчиком, а выход через световой индикатор и блок питания - с резервуаром.

Однако экспериментальными исследованиями установлено, что устройство не работает при определении уровня раздела фаз вода-нефтепродукт в вязких нефтепродуктах, таких как мазут, из-за образования на поверхности датчика диэлектрической пленки, резко снижающей электрическую проводимость в цепи, а следовательно, и чувствительность датчика.

Целью изобретения является увеличение чувствительности датчика уровня раздела фаз вода-нефтепродукт с тем, чтобы известное устройство можно было использовать для любых, в том числе и для нефтепродуктов с высокой вязкостью (например, мазута), путем использования в качестве критерия наличия воды негальванической связи датчика с водой.

Применение устройства в резервуарах хранения мазута на тепловых котельных позволяет не только точно определять верхний и нижний предельные уровни конденсата, но и упорядочить технологический процесс его слива без потерь нефтепродукта, исключая слив мазута вместе с конденсатом, что улучшает экологическую обстановку на предприятии и экономит топливо.

Сущность изобретения заключается в том, что в сигнализатор предельного уровня конденсата в резервуаре для нефтепродуктов, содержащий регулируемый по высоте датчик в виде трубы или стержня из электропроводного материала, электронный усилитель, вход которого связан с датчиком, индикатор и блок питания, дополнительно введены RC-фильтр, включенный между датчиком и входом усилителя, и импульсный генератор, например мультивибратор. Кроме того, для поучения возможности индикации нескольких промежуточных уровней датчик выполнен в виде двух или более электрически изолированных друг от друга секций, а между RC-фильтром и клеммам секций дополнительной включен переключатель секций.

Сигнализатор позволяет контролировать уровень подтоварной воды в резервуарах с нефтепродуктами любой вязкости. Поскольку в резеруарах с вязкими нефтепродуктами на датчике образуется диэлектрическая пленка, то между датчиком и подтоварной водой возникает электрическая емкость, величина которой увеличивается с увеличением площади погруженной в конденсат части датчика. В результате этого величина переменной составляющей на входе усилителя возрастает до величины срабатывания светового или звукового индикатора.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый сигнализатор предельного уровня конденсата в резервуаре с нефнепродуктами; на фиг.2, 3 - вариант выполнения сигнализатора верхнего и нижнего предельных уровней конденсата в резервуаре для хранения мазута на тепловых котельных.

Сигнализатор предельного уровня конденсата в резервуарах с нефтепродуктами состоит из датчика 1, изолированного от резервуара изолятором 2, регулировочного устройства 3 высоты, RC-фильтра 4, усилителя 5, индикатора 6, выключателя 7 питателя, блока 8 питания и импульсного генератора 9. Устройство установлено в резервуаре 10 с заборным патрубком 11. Датчик 1 через RC-фильтр 4 соединен с входом усилителя 5, последовательно с которым в цепь блока 8 питания включены индикатор 6 и выключатель 7 питания. Питающее напряжение блока 8 подается и на импульсный генератор 9, выход которого соединен с резервуаром.

Работает устройство следующим образом.

Датчик 1 по высоте устанавливают на предельно допустимый уровень подтоварной воды, при котором исключается проникновение водных примесей вместе с нефтепродуктом в заборное устройство 11. В зависимости от интенсивности накопления конденсата питание цепи может быть постоянным (выключатель 7 в замкнутом состоянии). В этом случае устройство автоматически следит за предельным уровнем подтоварной воды и при достижений уровня воды в резервуаре 10 датчика 1 между конденсатом и датчиком 1 образуется электрическая емкость (так как он покрыт изоляционной пленкой из вязкого нефтепродукта). Через эту емкость переменный ток, вырабатываемый мультивибратором 9, проходит на RC-фильтр 4 и на вход усилителя 5. Усилитель 5 усиливает переменный ток до уровня, необходимого для зажигания светового индикатора 6, что является сигналом удаления конденсата. Если в резервуаре нет сливного патрубка, то при помощи регулировочного устройства 3 опускают датчик 1, который обычно изготовлен из трубы, на высоту отстоя и через трубу удаляют конденсат и одновременно следят за световым индикатором 6. Как только по трубе вместо конденсата пойдет нефтепродукт, то световой индикатор 6 погаснет - это сигнал окончания удаления отстоя. Таким же образом следят за световым индикатором 6 при удалении конденсата через сливной патрубок. Но так как в практике накопление конденсата в резервуаре происходит медленно и постепенно, нет необходимости держать выключатель в замкнутом состоянии, а проверку предельного уровня производят, периодически включая и выключая питание.

Между фильтром 4 и датчиком 1 установлен переключатель 13. Все секции электрически изолированы друг от друга. Такое выполнение датчика позволяет установить датчик 1 таким образом, чтобы не допустить проникновения водных примесей в мазут по верхнему уровню и слив мазута с конденсатом по нижнему. После слива отстоя из резервуара 10 переключатель 13 замкнут на нижнюю секцию датчика 1. Импульсное напряжение мультивибратора 9 подается на резервуар 10. Конденсат отсутствует, и электрический сигнал в цепи резервуар 10 - вода (конденсат) - датчик 1 - RC-фильтр 4 практически отсутствует, индикатор 6 не включен.

После достижения уровнем конденсата начала первой секции датчика 1 загорается световой индикатор 6. Оператор устанавливает переключатель 13 на вторую секцию. При достижении уровнем конденсата начала второй секции световой индикатор загорается вновь. Оператор устанавливает переключатель 13 на третью секцию. После достижения уровнем конденсата начала третьей секции опять загорается световой индикатор 6. Это сигнал начала слива. Переключатель 13 устанавливают на первую секцию, приступают к сливу и ведут наблюдение за состоянием светового индикатора 6. Его выключение - сигнал прекращения слива.

Сущность изобретения: устройство содержит резервуар, регулируемый по высоте датчик в виде трубы или стержня из электродного материала, RC-фильтр , электронный усилитель, индикатор, импульсный генератор, тумблер, блок питания, переключатель. Датчик выполнен в виде двух или более электрически изолированных друг от друга секций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. СИГНАЛИЗАТОР ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ КОНДЕНСАТА В РЕЗЕРВУАРЕ ДЛЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ, содержащий регулируемый по высоте датчик в виде трубы или стержня из электропроводного материала, подключенный к первому входу усилителя, последовательно соединенного с индикатором, тумблером и блоком питания, подключенным также к второму входу усилителя, отличающийся тем, что в него введены RC-фильтр и импульсный генератор, подключенный к вторым входам индикатора и усилителя, выполненный в виде мультивибратора и с возможностью соединения с резервуаром, а датчик подключен к усилителю через RC-фильтр. 2. Сигнализатор по п.1, отличающийся тем, что в него введен переключатель, датчик выполнен в виде двух или более электрически изолированных одна от другой секций и соединен с RC-фильтром через переключатель.