原油儲油罐內溫度閉環控制裝置的製作方法
2023-12-03 00:33:26
專利名稱：原油儲油罐內溫度閉環控制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種原油儲油罐內溫度閉環控制裝置，用於原油儲油罐內的溫度 自動控制。
背景技術：
2007年起，國家開始實施原油戰略儲備，因此，原油的儲存量將逐年增大，儲存周 期將逐漸延長，如何確保儲存的原油即安全，又可最大限度的減少油氣揮發損失，是今後面 臨的一個重大課題。由於原油在儲油罐內隨著存儲時間的延長，其溫度將不斷下降。然而， 儲油罐中原油溫度決不能低於某一數值(一般不低於原油的凝固點)，否則將造成凝罐等 惡性事故.為防止此類事件的發生，在儲油罐上採取各種保溫措施，一是採取提高盤管伴 熱溫度的方式來防止原油的凝固，二是採取倒罐升溫的方式來防止原油的凝固，但是在什 麼時間進行升溫、什麼時候進行倒罐沒有確切依據，全憑經驗，具有很大的盲目性。升溫太 高、太早造成不必要的能源浪費，倒罐太頻繁，必然造成能源及人力和物力的大量浪費，倒 罐周期太長，又可能發生凝罐等事故，特別是對於儲油時間長，儲油溫度要求低的儲油罐， 實現油罐內溫度的自動控制可以最大限度減少油氣揮發，達到節約能源的目的。過去為了控制儲油罐內的溫度，工人常用的操作方法是手動調節盤管的進口蒸汽 (熱水)排量，排量調大即罐內溫度升高，排量調小即罐內溫度降低。由於罐內的溫度無法 隨時掌握，因此，閥門的調節有很大的盲目性，特別是到了夏季，晝夜溫差較大，工人不可能 再去按照晝夜的溫差去調節熱水的溫度，因此，照成的油氣揮發和能源浪費較大。由於儲油罐盲目的升溫和降溫，不僅照成了油氣揮發和能源的浪費，同時還帶來 一定的安全隱患和環境汙染，為了最大限度的減少儲油罐的能源損耗和油氣揮發，減少安 全隱患，我們研發了原油儲油罐內溫度閉環控制裝置。
發明內容本實用新型的目的是為了最大限度的減少儲油罐的能源損耗和油氣揮發，減少安 全隱患而設計的一種原油儲油罐內溫度閉環控制裝置。本實用新型的技術方案本實用新型的原油儲油罐內溫度閉環控制裝置包括信號 採集部分、信號處理部分和執行部分，其信號採集是安裝在原油儲油罐內的溫度傳感器，溫 度傳感器的輸出與智能數字溫度表連接，智能數字溫度表對採集的信號進行比較處理，智 能數字溫度表的輸出與電動調節閥的伺服電機控制器連接，伺服電機控制的電動調節閥安 裝在控制儲油罐溫度的進熱蒸汽的管路的進口處，由電動調節閥控制熱蒸汽的進氣量實現 溫度控制。溫度傳感器安裝在信號採集部分的液位傳感器下部。所述的智能數字溫度表內包括比較模塊和計算模塊，比較模塊將採集的溫度傳感 器的數據與設定值比較，得出偏差的大小和正、負，計算模塊根據偏差的大小和正、負輸出 信號給伺服電機控制器，調整伺服電機的工作電流，達到調整電動調節閥的開啟度的目的。本實用新型的優點本實用新型達到儲油罐內的溫度自動控制，減少油氣揮發，節約能源。解決了工人手動控制帶來的工作強度，降低了凝罐事故的發生率。、安全性能高傳 感器、導線、接線盒、電動閥均採用防爆設計。檢測範圍廣不僅可對罐內的溫度、液面進行 檢測，同時還可實現溫度自動控制。現場安裝簡單只需在觀察口開一小口，將溫度傳感器 放入，即可實現系統運行。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是溫度控制邏輯框圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細描述。如圖1、圖2 本實用新型的原油儲油罐內溫度閉環控制裝置包括信號採集部分、 信號處理部分和執行部分，信號採集是安裝在原油儲油罐內的溫度傳感器1，溫度傳感器1 的輸出與智能數字溫度表2連接，智能數字溫度表2對採集的信號進行比較處理，智能數字 溫度表2的輸出與電動調節閥3的伺服電機控制器連接，電動調節閥3安裝在控制儲油罐 內溫度的進熱蒸汽的管路4的進氣口處。管路4與換熱盤管9連通。電動調節閥控制熱蒸 汽的進氣量實現溫度控制。智能數字溫度表內包括比較模塊和計算模塊，比較模塊將採集的溫度傳感器的數 據與設定值比較，得出偏差的大小和正、負，計算模塊根據偏差的大小和正、負輸出信號給 伺服電機控制器，調整伺服電機的工作電流，達到調整電動調節閥的開啟度的目的，實現自 動控制油溫的目的，以達到減少油氣揮發和降低能源損耗的目的。結構件介紹1是溫度傳感器，溫度傳感器應有防腐措施。溫度傳感器1的輸出與智能數字溫度 表2連接的電纜採用耐油、耐高溫、耐腐蝕、屏蔽信號導線。採用防腐護管5保護。溫度傳 感器1安裝在信號採集部分的液位傳感器10的下部。2是智能數字溫度表，智能數字溫度表是外購，具有溫度顯示，溫度高低自動報警 功能。智能數字溫度表採用負反饋閉環控制原理，有PID控制規律的運算器，PID控制規律 運算器就是根據系統的偏差，利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。PID控制規律運算器運算以後，根據偏差的大小和正、負(根據工藝流程確定)，輸 出4-20mA的電流信號給電動調節閥3的伺服電機控制器，伺服電機控制器根據接收的電流 信號大小對應控制伺服電機的轉動，從而控制電動調節閥3的開啟度，達到控制油罐溫度 的目的。3是電動調節閥，是防爆電動調節閥。6是輸出信號線與原油儲油罐結合部採用的防爆隔離器。8是原油儲油罐。9是換熱盤管。7是換熱盤管出口。10是液位傳感器，它一直浮在原油液面。在智能數字溫度表2上設定一需要工作參數，溫度傳感器將收集到的溫度變化情 況通過護管內的信號傳輸電纜將信號傳給智能數字溫度表2，智能數字溫度表2將信號轉 換成電流後，將變化的電流轉給電動調節閥，電動閥通過電流的變化達到自動開啟的目的，形成閉環控制系統。 換熱媒體可以是熱蒸汽，也可以是熱水。本實用新型可以對油田集輸站各種流體 的流量進行自動控制，通過對熱水或熱蒸汽的流量控制從而達到控制熱水溫度的目的。同 時可對高低溫度輸出報警信號。由於儲油罐內的油溫從下至上是呈輻射裝逐步降低，即靠 近罐頂部的邊緣處是油溫的最低點，如罐內油溫過低則可造成凝罐事故，過高則造成不必 要的能耗浪費和油氣損耗，本實用新型溫度傳感器安裝在信號採集部分的液位傳感器下 部。
權利要求一種原油儲油罐內溫度閉環控制裝置，包括信號採集部分、信號處理部分和執行部分，其特徵在於信號採集包括安裝在原油儲油罐內的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出與智能數字溫度表連接，智能數字溫度表對採集的信號進行比較處理，智能數字溫度表的輸出與電動調節閥的伺服電機控制器連接，伺服電機控制的電動調節閥安裝在控制儲油罐溫度的進熱蒸汽的管路的進口處，由電動調節閥控制熱蒸汽的進氣量實現溫度控制。
2.根據權利要求1所述的原油儲油罐內溫度閉環控制裝置，其特徵在於智能數字溫 度表內包括比較模塊和計算模塊，比較模塊將採集的溫度傳感器的數據與設定值比較，得 出偏差的大小和正負，計算模塊根據偏差的大小和正負輸出信號給伺服電機控制器，調整 伺服電機的工作電流，達到調整電動調節閥的開啟度的目的。
3.根據權利要求1或2所述的原油儲油罐內溫度閉環控制裝置，其特徵在於溫度傳 感器安裝在信號採集部分的液位傳感器下部。
專利摘要本實用新型提供一種原油儲油罐內溫度閉環控制裝置，包括信號採集部分、信號處理部分和執行部分，其信號採集是安裝在原油儲油罐內的溫度傳感器，溫度傳感器的輸出與智能數字溫度表連接，智能數字溫度表對採集的信號進行比較處理，智能數字溫度表的輸出與電動調節閥的伺服電機控制器連接，伺服電機控制的電動調節閥安裝在控制儲油罐溫度的進熱蒸汽的管路的進口處，由電動調節閥控制熱蒸汽的進氣量實現溫度控制。所述的智能數字溫度表內包括比較模塊和計算模塊，比較模塊將採集的溫度傳感器的數據與設定值比較，得出偏差的大小和正、負，計算模塊根據偏差的大小和正、負輸出信號給伺服電機控制器，調整伺服電機的工作電流，達到調整電動調節閥的開啟度的目的。
文檔編號B65D88/74GK201628869SQ200920289769
公開日2010年11月10日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者張少波, 謝葵農 申請人:張少波;謝葵農