智能化浮顶罐

1.本发明属储油罐领域，尤其涉及一种应用于煤油、汽油、溶剂油的智能化浮顶罐。


背景技术：

2.油罐是炼油和石油化工工业液态碳氢化合物的主要存储设备，主要用于存储油品类液态物质。油罐按其结构外形分为立式油罐和卧式油罐。在石油化工工业中立式油罐用得较多，可分为桁架油罐、无力矩油罐、拱顶油罐、浮顶油罐等。
3.浮顶油罐的顶不是固定的，而是能随油品液面上下浮动。浮顶油罐是由漂浮在液体油表面上的浮顶和立式圆柱形罐壁所构成。浮顶随罐内液体油储量的增加或减少而升降，浮顶外缘与罐壁之间有环形密封装置，罐内液体油始终被罐内浮顶直接覆盖，减少液体油挥发。
4.浮顶一般分为单盘式浮顶、双盘式浮顶和浮子式浮顶等形式。目前，现有浮顶油罐普遍存在安全性差，注油效率低，密封效果不理想，自动化程度不高等问题。


技术实现要素：

5.本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种安全性好，注油效率高，密封效果理想，确保储油质量的智能化浮顶罐。
6.为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：一种智能化浮顶罐，包括罐体；在所述罐体内设有纵向移动式注油组件与软密封组件；所述纵向移动式注油组件包括空心浮板、喷管、伸缩支撑杆；所述空心浮板的中部区域与伸缩支撑杆上部垂直固定相接；所述伸缩支撑杆的底部与罐体底部固定相接；所述喷管固定设于空心浮板下部，其上端口与空心浮板的腔体相通；在所述罐体外部设有输油泵；所述输油泵的出油口与空心浮板进油口相通；所述软密封组件包括圆形橡胶气囊；所述圆形橡胶气囊底部与空心浮板上部固定相接；在所述圆形橡胶气囊的底面固定设有垫片；所述圆形橡胶气囊与罐体内壁滑动封接；在所述罐体外部设有在出气口处配置驱动阀门的气泵；所述气泵的出气口与圆形橡胶气囊的腔体相通。
7.进一步地，本发明在所述圆形橡胶气囊上固定设有压力传感器；在所述空心浮板上固定设有压力控制器；在罐体外设有监测器；所述压力传感器、监测器及气泵驱动阀门的信号传输端口分别与压力控制器的信号传输端口相接；所述压力控制器被配置为控制压力传感器采集圆形橡胶气囊的内部压力信号，并根据该压力信号通过气泵驱动阀门控制气泵出气口的气体流量，同时控制监测器读取压力信号动态数据。
8.进一步地，本发明在所述圆形橡胶气囊上固定设有温度传感器、烟雾传感器及引燃控制器；在所述罐体顶部固定设有悬挂式干粉灭火器；所述悬挂式干粉灭火器的灭火剂喷口处固定设有流量调节阀；所述温度传感器与烟雾传感器的信号传输端口分别与引燃控
制器的信号传输端口相接；所述引燃控制器被配置为控制温度传感器与烟雾传感器采集罐体内圆形橡胶气囊上部区域的温度及烟雾信号，并根据该温度及烟雾信号通过流量调节阀控制悬挂式干粉灭火器灭火剂喷口处灭火剂的流量。
9.进一步地，本发明在所述罐体上部区域固定设有压力检测器、压力控制器、第一疏通内外气体窗及第二疏通内外气体窗；所述第一疏通内外气体窗及第二疏通内外气体窗上分别设有第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器；所述压力检测器、第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器的信号传输端口分别与压力控制器的信号传输端口相接；所述压力控制器被配置为控制压力检测器采集罐体内圆形橡胶气囊上部区域的环境压力信号，并根据该环境压力信号通过第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器，分别控制第一疏通内外气体窗及第二疏通内外气体窗的窗口开度。
10.进一步地，本发明所述喷管可采用拉瓦尔喷管。
11.进一步地，本发明所述输油泵的出油口可通过软管或可伸缩分节管道与空心浮板进油口相通。
12.进一步地，本发明在所述罐体底部出油口处可设有阀门开关及出油槽。
13.进一步地，本发明在罐体顶部可固定设有呼吸阀。
14.本发明通过在所述圆形橡胶气囊上固定设置温度传感器、烟雾传感器及引燃控制器，在罐体顶部固定设置悬挂式干粉灭火器，保证了浮顶罐的整体安全；通过压力传感器检测圆形橡胶气囊内部压力，在监测器形成变化曲线，通过曲线的上升和下降判断是否漏气及自动开启气泵；当设于罐体上部区域的压力检测器感受到罐内压力升高达到峰值时，会触发第一疏通内外气体窗及第二疏通内外气体窗以此平衡内外压力；圆形橡胶气囊与罐体内壁紧贴加之垫片的支撑作用，这种滑动软密封结构设计大幅提高了浮盘与罐体内壁的密封效果；由于软密封结构，即使注油速度增加，对浮盘产生的扰动也不会影响其密封效果；拉瓦尔喷嘴的运用可显著提高注油效率，即使注油速度增加，对浮盘产生的扰动也不会影响其密封效果。
附图说明
15.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围不仅局限于下列内容的表述。
16.图1为本发明的整体结构示意图；图2为本发明自动充气部分电路原理框图；图3为本发明自动灭火部分电路原理框图；图4为本发明内外气体压力自动平衡部分电路原理框图。
17.图中：1、监测器；2、电线；3、气泵；4、输油泵；5、可伸缩分节管道；6、悬挂式干粉灭火器；7、第一疏通内外气体窗；8、第二疏通内外气体窗；9、引线；10、压力检测器；11、伸缩支撑杆；12、引燃控制器；13、垫片；14、温度传感器；15、导电电线；16、固定机构；17、固定底座；18、出油槽；19、阀门开关；20、喷管；21、压力传感器；22、圆形橡胶气囊；23、输气软管；24、空心浮板；25、罐体；26、压力控制器；27、烟雾传感器；28、流量调节阀；29、压力控制器；30、呼吸阀；31、驱动阀门。
具体实施方式
18.如图所示，智能化浮顶罐包括罐体25；在所述罐体25内设有纵向移动式注油组件与软密封组件；所述纵向移动式注油组件包括空心浮板24、喷管20、伸缩支撑杆11；所述空心浮板24的中部区域与伸缩支撑杆11上部垂直固定相接；所述伸缩支撑杆11的底部与罐体25底部固定相接；所述喷管20固定设于空心浮板24下部，其上端口与空心浮板24的腔体相通；在所述罐体25外部设有输油泵4；所述输油泵4的出油口与空心浮板24进油口相通；输油泵4既可以和罐体25固定令结构紧凑、也可以通过延长输气软管23而布置在罐区外。
19.所述软密封组件包括圆形橡胶气囊22；所述圆形橡胶气囊22底部与空心浮板24上部固定相接；在所述圆形橡胶气囊22的底面固定设有垫片13；在实际设计时也可以不用垫片去限制这个软密封。所述圆形橡胶气囊22与罐体25内壁滑动封接；在所述罐体25外部设有在出气口处配置驱动阀门31的气泵3；所述气泵3的出气口与圆形橡胶气囊22的腔体相通。
20.本发明在所述圆形橡胶气囊22上固定设有压力传感器21；在所述空心浮板24上固定设有压力控制器26；在罐体25外设有监测器1；监测器1既可以和罐体25固定令结构紧凑、也可以通过延长输气软管23而布置在罐区外。
21.所述压力传感器21、监测器1及气泵3驱动阀门31的信号传输端口分别与压力控制器26的信号传输端口相接；所述压力控制器26被配置为控制压力传感器21采集圆形橡胶气囊22的内部压力信号，并根据该压力信号通过气泵3驱动阀门控制气泵3出气口的气体流量，同时控制监测器1读取压力信号动态数据。
22.本发明在所述圆形橡胶气囊22上固定设有温度传感器14、烟雾传感器27及引燃控制器12；在所述罐体25顶部固定设有悬挂式干粉灭火器6；所述悬挂式干粉灭火器6的灭火剂喷口处固定设有流量调节阀28；所述温度传感器14与烟雾传感器27的信号传输端口分别与引燃控制器12的信号传输端口相接；所述引燃控制器12被配置为控制温度传感器14与烟雾传感器27采集罐体25内圆形橡胶气囊22上部区域的温度及烟雾信号，并根据该温度及烟雾信号通过流量调节阀28控制悬挂式干粉灭火器6灭火剂喷口处灭火剂的流量。
23.本发明在所述罐体25上部区域固定设有压力检测器10、压力控制器29、第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8；所述第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8上分别设有第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器；所述压力检测器10、第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器的信号传输端口分别与压力控制器29的信号传输端口相接；所述压力控制器29被配置为控制压力检测器10采集罐体25内圆形橡胶气囊22上部区域的环境压力信号，并根据该环境压力信号通过第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器，分别控制第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8的窗口开度。
24.本发明所述喷管20采用拉瓦尔喷管。拉瓦尔喷管的前半部是由大变小向中间收缩至一个窄喉。窄喉之后又由小变大向外扩张。喷管中的液体受高压流入喷嘴的前半部，穿过窄喉后由后半部逸出。这一架构可使液体流速因喷截面积的变化而变化，使液体流速加速。
25.本发明所述输油泵4的出油口通过软管或可伸缩分节管道与空心浮板24进油口相通。本发明在所述罐体25底部出油口处设有阀门开关19及出油槽18。本发明在罐体25顶部固定设有呼吸阀。呼吸阀30的作用是调节罐体25内的油气压力，当罐体25内压力过高时，通
过呼吸阀30将部分多余油气排出，使罐体25内压力下降；当罐体25内压力过低时，通过呼吸阀从罐体25外吸入空气，使罐体25内压力升高，始终保持与大气压恒定的状态，呼吸阀30安装在油罐的顶部。当呼吸阀30失效时，可通过压力检测器10、压力控制器29、第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8的组合设计确保罐体25的绝对安全。
26.参见图1所示，在具体操作时，输油泵4通过可伸缩分节管道5往罐体25中空心浮板24内送油，再通过喷管20放油致罐体腔内，随着罐体内油的增多，油面上升推动空心浮板24向上移动，同时油面，推动空心浮板24上升，且伸缩支撑杆11进行拉伸，可伸缩分节管道5也可以进行伸缩，由圆形橡胶气囊22与罐体壁面紧贴，进行滑动软密封，垫片13起到支撑作用，由于软密封结构，即使注油速度增加，对浮盘产生的扰动也不会影响其密封效果，通过采用拉瓦尔喷管可显著提高注油效率，即使注油速度增加，因此对浮盘产生的扰动也不会影响其密封效果。监测器1与气泵3与压力传感器21用电线2相连，21压力传感器检测22圆形橡胶气囊内部压力，在监测器1形成变化曲线，通过曲线的上升和下降判断是否漏气及开启气泵3，气泵3与输油泵4既可以和罐体25固定，也可以通过延长输气软管23而布置在罐体25外。为了保证安全，罐体25顶部设置悬挂式干粉灭火器6，通过温度传感器14及烟雾传感器27检测罐体25内圆形橡胶气囊22上部区域的温度及烟雾信号，然后根据该温度及烟雾信号通过引燃控制器12向流量调节阀28发出控制指令，以控制悬挂式干粉灭火器6灭火剂喷口处灭火剂的流量。设置固定底座17主要防止抖动。接地线15主要防止静电产生。伸缩支撑杆11连接在固定底座17与固定机构16之上，以防止浮盘的扰动。通过打开阀门19可以在18出油槽中进行油的取出。压力检测器10感受到罐体25压力升高达到峰值时，会触发第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器，进而控制第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8的窗口开度，以平衡内外压力。第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器可分别设置在第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8的排风口处。在第一疏通内外气体窗7及第二疏通内外气体窗8的排风口处可设有旋转风门；第一窗口开度驱动器及第二窗口开度驱动器分别带动旋转风门旋转，通过旋转风门的角度变化实现控制排风口的开度大小。引线外部包裹不易燃材塑料管，防止火星飞溅。
27.在本发明的描述中，需要理解的是，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
28.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。