一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置制造方法及图纸

技术编号:15789005 阅读:262 留言:0更新日期:2017-07-09 16:10
本发明专利技术公开了一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,包括模拟油品长距离输送管道的基本水力工艺系统和管道监控系统两部分。所述基本水力工艺系统包括:长距离的实验管路、储液罐、储气罐与空气压缩机和4个模拟泵站,每个站内设2台离心水泵,可串联或并联运行,其中一台为变频调速泵。管道监控系统包括:安装在模拟泵站和管道上的自动化仪表、泵站控制柜、中控计算机和通信网络等。本发明专利技术是用于模拟油品长距离输送管道在不同工况条件下的水力工艺特征,以及模拟长距离输油管道的控制系统的控制模式和操作。本装置紧密结合现场实际情况,将管道输送工艺和操作控制集于一体,具有结构合理、内容充实、设备先进、安全环保等特点。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置
本专利技术涉及一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置。
技术介绍
管道输送是油气产品最主要、最理想的输送方式,在我国经济高速发展的今天,长输管道为经济的发展提供着源源不断的动力,在国民经济中的地位日趋重要。随着管道输送技术发展以及计算机技术的应用,投入实际生产的管道系统基本都配套装备了比较先进的SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition,数据采集与监视控制系统)系统,以协助运营者完成日常的管道调度。这样一来,管道SCADA系统调度人员的培训需求与日俱增。管道输送操作人员培训主要是通过理论知识的讲解结合实际现场的生产实习,加强对相关专业知识的掌握,提高管道运行操作水平。但现场实习成本高,受安全要求限制,只能观看不能操作,实习内容不断简化,实习教学效果下降。因此采用环道模拟实验的方式,是现今管道操作从业人员培训的首选。如中国专利CN101192353A,公开日期2008年6月4日,公开了《一种管道输油模拟装置》,该装置除首站外,每个泵站设置一台泵,通过调节阀开度进行压力控制,压力、温度及阀开度由一套PLC控制控制。该装置流量及泵站压力不能调节,输送工艺没有涉及管道清管操作的设备和流程,也没有涉及起伏管段输送运行的工艺及设备,控制系统简单,与工程实际管道差异较大。
技术实现思路
为了更好的模拟液体在长输管道中输送的情况,本专利技术提供了一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置可以用于模拟液体管道长距离输送工艺,通过管道控制系统设备开关及阀门切换完成目标实验,可模拟工程上多种管道运行工况。本实验装置紧密结合现场实际情况,将管道输送工艺集于一体,具有结构合理、切近工程实际、设备先进、安全环保等特点。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,包括:模拟油品长距离输送管道的基本水力系统,含有储液罐和至少一座模拟泵站,储液罐和所述模拟泵站通过实验管路串联,所述一座模拟泵站含有两台水泵,所述一座模拟泵站内的两台水泵能够以串联的方式运行、并联的方式运行或分别单独工作的方式运行;监测与控制系统,用于检测和控制该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置的运行。在一座模拟泵站内,该实验管路包括进泵站管线和出泵站管线,所述两台水泵分别为第一台泵和第二台泵,进泵站管线的一端与第一台泵的入口连接,出泵站管线的一端与第二台泵的出口连接,第一台泵的出口通过第一连接管线与出泵站管线连接,第二台泵的入口通过第二连接管线与进泵站管线连接,第一连接管线和第二连接管线之间通过第三连接管线连接,所述两台水泵中的一台为工频定速泵,所述两台水泵中的另一台为变频调速泵。进泵站管线上设有第一阀门,第一阀门位于第一台泵的入口和第二连接管线之间,第一连接管线上依次设有第二阀门和第三阀门,第二阀门位于第一台泵的出口和第三连接管线之间,第二连接管线上依次设有第四阀门和第五阀门,第四阀门位于第二台泵的入口和第三连接管线之间,第五阀门位于第三连接管线和进泵站管线之间,第三连接管线上设有第六阀门,出泵站管线上依次设有第七阀门和第八阀门,第七阀门位于第二台泵的出口和第一连接管线之间,第八阀门位于第一连接管线和出泵站管线的另一端之间。该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置含有通过所述实验管路串联的多座所述模拟泵站,在每座所述模拟泵站内还配有2台压力变送器和1台水泵变频器;该2台压力变送器与进泵站管线和出泵站管线一一对应连接,该水泵变频器与所述变频调速泵连接,第八阀门为电动调节阀,第三阀门、第五阀门和第六阀门均为气动调节阀,进泵站管线和出泵站管线上均设置有1台电磁流量计,所述监测与控制系统包括设置于每座所述模拟泵站内的站控柜,所述压力变送器、电动调节阀、气动调节阀、水泵变频器和电磁流量计均与该站控柜连接。该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括沿所述实验管路等间距设置的四座结构相同的模拟泵站,该四座结构相同的模拟泵站分别为第一座模拟泵站、第二座模拟泵站、第三座模拟泵站和第四座模拟泵站,第一座模拟泵站、第二座模拟泵站、第三座模拟泵站、第四座模拟泵站和储液罐通过该实验管路串联呈闭合环路,第二座模拟泵站、第三座模拟泵站和第四座模拟泵站并联有越站管线和越站阀。该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括多座模拟泵站,该实验管路包括与所述模拟泵站的出口一一对应连接的多条主管路,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置还用于放置主管路的桁架,该桁架含有沿竖直方向设置的多个存放层;每条主管路均含有两根蛇形盘管,该两根蛇形盘管一一对应的设置于相邻的两个该存放层内,该两根蛇形盘管连通,每根所述蛇形盘管的长度为76米,每根所述蛇形盘管均为无缝不锈钢管。主管路并联有清管旁通管段,清管旁通管段含有依次连接的清管入口管线、清管器发球筒、第一球阀、清管观察管、第二球阀、清管器收球筒和清管出口管线;清管观察管为透明有机玻璃管,清管入口管线上设有第九阀门,清管出口管线上设有第十阀门,清管入口管线通过第一支管线与清管观察管的入口端连接,第一支管线上设有第十一阀门,清管出口管线通过第二支管线与清管观察管的出口端连接,第二支管线上设有第十二阀门,第一支管线的入口端位于第九阀门和主管路之间,第二支管线的出口端位于第十阀门和主管路之间。主管路并联有起伏总管段,起伏总管段为透明有机玻璃管,起伏总管段含有依次连接的上坡管段、中间起伏管段和下坡管段,上坡管段含有依次连接的第一水平段和第一向上倾斜段,中间起伏管段呈倒V型,下坡管段含有依次连接的第二水平段和第二向上倾斜段,该第一向上倾斜段和第二向上倾斜段与中间起伏管段的两端对应密封连接。该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置还含有空气压缩机和储气罐,储气罐与空气压缩机连接,空气压缩机与该实验管路连接,空气压缩机能够向该实验管路喷吹气体使该实验管路内清洁。所述站控柜内包括1台配备以太网通信功能的PLC、1台具有远程控制功能的变频器和1台具有RS485通信接口的液晶触控屏,该变频器和液晶触控屏均与该PLC连接,该液晶触控屏上能够显示该模拟泵站内的工作流程、设备的工作状态、仪表的测量值和设定值,该液晶触控屏具有液面切换功能,操作人员能够通过该液晶触控屏控制该模拟泵站内所述两台水泵的启停、所述气动调节阀的开闭、所述变频调速泵的模式切换、所述变频调速泵的转速调节、所述电动调节阀的开度调节、所述气动调节阀的顺序动作。所述监测与控制系统还包括2台计算机、1台用于网络通信的网络交换机、2台用于视频监视的网络摄像头,该2台计算机均安装有组态软件,每个该站控柜内的PLC、所述2台计算机、所述1台网络交换机和所述2台网络摄像头通过网线相连构成局域网;所述2台计算机中的一台用于实现对任意一座所述模拟泵站的远程控制,所述2台计算机中的另一台用于实现对所述模拟液体长输管道密闭输送的实验装置的状态显示和远程控制;每台所述计算机均配有2个显示屏,一个屏幕显示该实验装置的流程图,另一个屏幕显示仪表参数;每台所述计算机均能够显示整个模拟系统的流程和设备状态、显示单个所述模拟泵站的流程和设备状态、显示单台水泵的工作状态和控制界面、显示单个所述调节阀的设置界面、显示各个所述调节本文档来自技高网...
一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置

【技术保护点】
一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括:模拟油品长距离输送管道的基本水力系统,含有储液罐(5)和至少一座模拟泵站,储液罐(5)和所述模拟泵站通过实验管路串联,所述一座模拟泵站含有两台水泵,所述一座模拟泵站内的两台水泵能够以串联的方式运行、并联的方式运行或分别单独工作的方式运行;监测与控制系统,用于检测和控制该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置的运行。

【技术特征摘要】
1.一种模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括:模拟油品长距离输送管道的基本水力系统,含有储液罐(5)和至少一座模拟泵站,储液罐(5)和所述模拟泵站通过实验管路串联,所述一座模拟泵站含有两台水泵,所述一座模拟泵站内的两台水泵能够以串联的方式运行、并联的方式运行或分别单独工作的方式运行;监测与控制系统,用于检测和控制该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置的运行。2.根据权利要求1所述的模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,在一座模拟泵站内,该实验管路包括进泵站管线(11)和出泵站管线(12),所述两台水泵分别为第一台泵(101)和第二台泵(102),进泵站管线(11)的一端与第一台泵(101)的入口连接,出泵站管线(12)的一端与第二台泵(102)的出口连接,第一台泵(101)的出口通过第一连接管线(13)与出泵站管线(12)连接,第二台泵(102)的入口通过第二连接管线(14)与进泵站管线(11)连接,第一连接管线(13)和第二连接管线(14)之间通过第三连接管线(15)连接,所述两台水泵中的一台为工频定速泵,所述两台水泵中的另一台为变频调速泵;进泵站管线(11)上设有第一阀门(21),第一阀门(21)位于第一台泵(101)的入口和第二连接管线(14)之间,第一连接管线(13)上依次设有第二阀门(22)和第三阀门(23),第二阀门(22)位于第一台泵(101)的出口和第三连接管线(15)之间,第二连接管线(14)上依次设有第四阀门(24)和第五阀门(25),第四阀门(24)位于第二台泵(102)的入口和第三连接管线(15)之间,第五阀门(25)位于第三连接管线(15)和进泵站管线(11)之间,第三连接管线(15)上设有第六阀门(26),出泵站管线(12)上依次设有第七阀门(27)和第八阀门(28),第七阀门(27)位于第二台泵(102)的出口和第一连接管线(13)之间,第八阀门(28)位于第一连接管线(13)和出泵站管线(12)的另一端之间。3.根据权利要求2所述的模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置含有通过所述实验管路串联的多座所述模拟泵站,在每座所述模拟泵站内还配有2台压力变送器和1台水泵变频器;该2台压力变送器与进泵站管线(11)和出泵站管线(12)一一对应连接,该水泵变频器与所述变频调速泵连接,第八阀门(28)为电动调节阀,第三阀门(23)、第五阀门(25)和第六阀门(26)均为气动调节阀,进泵站管线(11)和出泵站管线(12)上均设置有1台电磁流量计,所述监测与控制系统包括设置于每座所述模拟泵站内的站控柜,所述压力变送器、电动调节阀、气动调节阀、水泵变频器和电磁流量计均与该站控柜连接。4.根据权利要求1所述的模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括沿所述实验管路等间距设置的四座结构相同的模拟泵站,该四座结构相同的模拟泵站分别为第一座模拟泵站(1)、第二座模拟泵站(2)、第三座模拟泵站(3)和第四座模拟泵站(4),第一座模拟泵站(1)、第二座模拟泵站(2)、第三座模拟泵站(3)、第四座模拟泵站(4)和储液罐(5)通过该实验管路串联呈闭合环路,第二座模拟泵站(2)、第三座模拟泵站(3)和第四座模拟泵站(4)并联有越站管线(6)和越站阀。5.根据权利要求1所述的模拟液体长输管道密闭输送的实验装置,其特征在于,该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置包括多座模拟泵站,该实验管路包括与所述模拟泵站的出口一一对应连接的多条主管路(7),该模拟液体长输管道密闭输送的实验装置还...

【专利技术属性】
技术研发人员:吴海浩阎凤元于达姜念琛王鹏
申请(专利权)人:中国石油大学北京
类型:发明
国别省市:北京,11

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