带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器制造技术

一种带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其特征在于：冷凝器的冷凝室(1)中有一个由减速机(13)和防爆电机(14)驱动的千斤丝杆(3)，千斤丝杆(3)的旋转可带动柱塞(2)上、下运动；通过柱塞(2)的往复运动来改变冷凝室(1)的工作容积，提供一个负压冷凝条件；采用千斤丝杆(3)推动柱塞(2)强制排液；在冷凝器的上部安装有不锈钢球阀(6)，不锈钢球阀(6)在弹簧(7)和顶杆(8)的作用下与柱塞(2)联动。

Variable displacement negative pressure condenser with ball valve and mechanical forced drainage

A variable volume with ball valve and mechanical forced discharge type negative pressure condenser, which is characterized in that a condensing chamber condenser (1) in a speed reducer (13) and (14) explosion-proof motor driven screw jack (3), jack screw (3) rotation can drive the plunger (2) the upper and lower motor; through the plunger (2) reciprocating motion to change the condensing chamber (1) of the volume of work, provide a negative pressure condensing conditions; the jack screw (3) pushes the plunger (2) forced drainage; the condenser is installed on the upper part of the stainless steel ball valve, stainless steel (6) the ball valve (6) in spring (7) and a push rod (8) under the action of the plunger (2) linkage.

【技术实现步骤摘要】
带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器
本专利技术涉及采用蒸馏法全自动测量原油含水率的方法中需要减压冷凝时使用的一种方法和装置。
技术介绍
原油含水的比例是一项重要生产数据。由于油井中的石油和水在地心热能的作用下已经混合成一种液体，因此要想测量此混合液体中含水率的方法比较繁琐。目前有一种称重式柱塞往复抽吸取样的全自动原油含水率蒸馏测量方法，但是该方法是将蒸馏后的蒸汽直接排入大气，由于蒸汽中含有少量的油分子以及天然气，会带来安全隐患；为此，本专利技术的变容积式负压冷凝器可收集蒸馏测量中的蒸汽并冷凝后排回原油生产管线。专利技术目的用机械装置和电子控制技术替代人工，实现原油含水率的全自动化测量，并保障其测量过程实现全密闭流程，保证了原油含水率全自动化测量过程中的安全。
技术实现思路
本专利技术是一种带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其有4个特点：1.冷凝器的冷凝室为变容积的。2.有一个关闭蒸馏室的机械控制单向球阀。3.在关闭球阀后，冷凝室因容积变大而形成负压。4.丝杆千斤结构可使柱塞强制向高压原油管线排除冷凝室中的冷凝液体和气体。本发的带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器的冷凝室(1)中有一个由减速机(13)和防爆电机(14)驱动的千斤丝杆(3)，千斤丝杆(3)的旋转可带动柱塞(2)上、下运动；通过柱塞(2)的往复运动来改变冷凝室(1)的工作容积，提供一个负压冷凝条件；采用千斤丝杆(3)推动柱塞(2)强制排液；在冷凝器的上部安装有不锈钢球阀(6)，不锈钢球阀(6)在弹簧(7)和顶杆(8)的作用下与柱塞(2)联动。冷凝器是由冷凝室(1)、柱塞(2)、千斤丝杆(3)、冷凝器体(4)、冷凝器上盖(5)、不锈钢球阀(6)、弹簧(7)、顶杆(8)、进气单向阀(9)、排液单向阀(10)、柱塞密封圈(11)、定位导向销(12)、减速机(13)和防爆电机(14)及压力传感器(15)组成。通过柱塞(2)向下运动扩大了冷凝室(1)的工作容积，可在冷凝室(1)内产生负压。冷凝器与外部只有两个管路通道，A通道与B通道。其中A通道与原油管路连通，原油管路中流动着0.5Mpa至2Mpa的原油，A通道上安装有两个单向阀，其中排液单向阀(10)确保了流动介质只能从冷凝室(1)流向原油管路，而不能反向流动；B通道是与蒸馏器连通，B通道与冷凝室(1)之间安装有进气单向阀(9)，该阀确保了蒸馏器中的水蒸汽顺利地进入冷凝室(1)，而冷凝后的液体不会反灌回蒸馏器。使用进气单向阀(9)、排液单向阀(10)与柱塞(2)的组合结构，使得进入冷凝器的工作介质只能单方向顺序流动。由千斤丝杆(3)与定位导向销(12)的组合结构，将防爆电机(14)和减速机(13)的旋转机械能转换成柱塞(2)的向上直线运动，将冷凝后的液体和残余气体通过A通道强制排回原油管路。在A通道与B通道之间还安装有不锈钢球阀(6)，该阀确保原油只能从B通道流向A通道，而不能反向流动。这一特性保证了蒸馏器和冷凝器工作时不受原油管路中原油压力的影响。但是，该特性妨碍了蒸馏器的取样工作，因此需要在蒸馏器取样时打开不锈钢球阀(6)，这一工作便交由柱塞(2)来完成。在柱塞(2)和不锈钢球阀(6)之间专门安装了顶杆(8)，顶杆(8)上头与不锈钢球阀(6)的不锈钢球接触，下头与快要达到上死点的柱塞(2)相碰。具体工作时当柱塞(2)接近上死点时，推动顶杆(8)亦向上运动并推动不锈钢球阀(6)克服弹簧(7)的弹力一起向上运动，开启液流通道；反之，当柱塞(2)下行时，推动顶杆(8)失去了支撑力，不锈钢球阀(6)在弹簧(7)的弹力作用下关闭液流通道，所以不锈钢球阀(6)与柱塞(2)属于一种在上死点附近打开阀的机械联动结构。在冷凝器上盖(5)与冷凝室(1)相通的部位安装有压力传感器(15)，用以监测冷凝室(1)内的工作压力。专利技术效果全自动原油含水率蒸馏测量方法实现了油田计量自动化管理，带来了提高劳动生产率、降低采油成本的效果。但是亦带来了安全生产的隐患，限制了使用的范围。本专利技术将原来开放测量工艺改为密闭测量流程，使得整个测量过程不对外排放一点物质，实现了全自动安全测量。专利技术的实施例附图1是本专利技术的结构示意图，本专利技术主要由15种主要元件组成，附图1绘出了它们之间的具体位置。本专利技术核心的工作原理是变容积式的冷凝室(1)。冷凝室(1)是由冷凝器体(4)、冷凝器上盖(5)、柱塞(2)、柱塞密封图(11)、顶杆(8)和通往原油管路的A通道及通往蒸馏器的B通道等组成。冷凝器上盖(5)上安装有不锈钢球阀(6)，不锈钢球阀(6)的右上边是通向原油管路的A通道，其左下边的通道是通向蒸馏室的B通道；平时不锈钢球在弹簧(7)的作用下被压在阀座上，切断了原油管路通向蒸馏室的液路通道，由原油管路来的高压原油进入球阀的上面，同弹簧(7)一起对不锈钢球施力将钢球紧紧压在阀座上，此时蒸馏室内无原油。本专利技术的带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器工作分为二步：冷凝器工作的第一步是排空冷凝室(1)、打开不锈钢球阀(6)：由计算机控制防爆电机(14)反转，防爆电机(14)的扭矩经减速机(13)减速增距后带动千斤丝杆(3)逆时针旋转将柱塞(2)向上顶出，将冷凝室(1)中的冷凝介质通过排液单向阀(10)和A通道强制排回原油管路。同时当柱塞(2)接近上死点时，推动顶杆(8)亦向上运动并推动不锈钢球阀(6)中的不锈钢球克服弹簧(7)的弹力一起向上运动，开启了A通道与B通道之间的液流通道，为蒸馏器自动测试的原油取样工作做好准备。冷凝器工作的第二步是产生负压，冷凝蒸汽：蒸馏器完成取样工作时，所取原油样本是带有原油管路中的压力的，这会提高原油样本中水分蒸发的温度，不但浪费了能量，还使蒸馏室压力增高，产生高压爆炸的危险，因此需要采取降压措施。冷凝器降压的主要方法是让柱塞(2)下行，扩大冷凝室(1)的工作容积，具体实施方法是由计算机控制防爆电机(14)正转，防爆电机(14)的扭矩经减速机(13)减速增距后带动千斤丝杆(3)顺时针旋转将柱塞(2)向下退出，由于此时不锈钢球阀(6)已关闭，冷凝器通过B通道与蒸馏器形成了一个密闭的空间，该密闭空间内又被进气单向阀(9)分成了蒸馏室和冷凝室两个相对独立的空间；冷凝室(1)通过柱塞(2)下行扩大了工作容积，产生了负压并通过进气单向阀(9)传递到蒸馏室；在柱塞(2)下行的过程中，计算机一方面控制柱塞(2)的下行，另一方面又通过压力传感器(15)检测冷凝室(1)的压力值，当冷凝室(1)出现微负压0.01Mpa时，计算机便停止柱塞(2)的下行；当冷凝室(1)出现零压时，计算机便继续柱塞(2)的下行……，在计算机的闭环控制下，负压一直持续到蒸馏室中原油样本的水分被充分蒸发掉。如果蒸馏室中原油样本的水分过大，柱塞(2)下行已到达下死点，计算机会停止蒸馏器的加热器工作，同时启动排空冷凝室(1)的程序，但是柱塞(2)向上运动的距离以不碰到顶杆(8)为准则。计算机通过称重检测到蒸馏室中原油样本的重量不再减少，说明油水分离已经完成。计算机便会控制冷凝器返回工作的第一步排空冷凝室(1)、打开不锈钢球阀(6)；开始下一次或另一口井的全自动原油含水率蒸馏测量工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其特征在于：冷凝器的冷凝室(1)中有一个由减速机(13)和防爆电机(14)驱动的千斤丝杆(3)，千斤丝杆(3)的旋转可带动柱塞(2)上、下运动；通过柱塞(2)的往复运动来改变冷凝室(1)的工作容积，提供一个负压冷凝条件；采用千斤丝杆(3)推动柱塞(2)强制排液；在冷凝器的上部安装有不锈钢球阀(6)，不锈钢球阀(6)在弹簧(7)和顶杆(8)的作用下与柱塞(2)联动。冷凝器是由冷凝室(1)、柱塞(2)、千斤丝杆(3)、冷凝器体(4)、冷凝器上盖(5)、不锈钢球阀(6)、弹簧(7)、顶杆(8)、进气单向阀(9)、排液单向阀(10)、柱塞密封圈(11)、定位导向销(12)、减速机(13)和防爆电机(14)及压力传感器(15)组成。

【技术特征摘要】
1.一种带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其特征在于：冷凝器的冷凝室(1)中有一个由减速机(13)和防爆电机(14)驱动的千斤丝杆(3)，千斤丝杆(3)的旋转可带动柱塞(2)上、下运动；通过柱塞(2)的往复运动来改变冷凝室(1)的工作容积，提供一个负压冷凝条件；采用千斤丝杆(3)推动柱塞(2)强制排液；在冷凝器的上部安装有不锈钢球阀(6)，不锈钢球阀(6)在弹簧(7)和顶杆(8)的作用下与柱塞(2)联动。冷凝器是由冷凝室(1)、柱塞(2)、千斤丝杆(3)、冷凝器体(4)、冷凝器上盖(5)、不锈钢球阀(6)、弹簧(7)、顶杆(8)、进气单向阀(9)、排液单向阀(10)、柱塞密封圈(11)、定位导向销(12)、减速机(13)和防爆电机(14)及压力传感器(15)组成。2.根据权利要求1所述的带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其特征在于：通过柱塞(2)向下运动扩大了冷凝室(1)的工作容积，可在冷凝室(1)内产生负压。3.根据权利要求1所述的带球阀和机械强制排液的变容积式负压冷凝器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：许楠，
申请(专利权)人：昆山中慈工控科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32