【油水分离罐自动排水控制系统的建立分析案例4500字】

油水分离罐自动排水控制系统的建立分析案例油水分离罐自动排水控制系统的建立分析案例 21.2实验系统的建立 2 2 1.3实验平台概况(整体结构图和现场图) 251.4实验步骤 1.5对照实验一—不同高含水率混合液特性实验 1.6实验结果及研究 前几章已经对本文的油水分离自动排水控制系统的设计依据、实验的理论过程、各种实验设备的硬件选型、相关程序的设计等进行了详尽的描本实验室的场地标准为，分离罐的工作平台台面为1000mm×1000mm形常压容器，尺寸为直径1000mm,高1200mm,壁厚3mm。高低法兰和排水管距罐底距离分别为600mm、300mm和100mm。为了使实验达到实际维示意图和实物图分别如下1、罐底排水管045×32、平底封头4、接管057×3.55、接管057×3.57、排水管057×3.58图5-1分离罐二维示意图(1)双法兰差压变送器的选型[48能将压力传感器检测的液体物理压力参数转变成标准的电信号(如420mADC等),这种设备就叫变送器。差压传感器和变送器通过远程密封膜盒、毛细管填充液、毛细管等三部分构成。工作时差压变送器工作原理图如图5-3所示上级控制系统上级控制系统远端通讯器压力传感器信号调整A/D图5-3双法兰压差变送器工作原理图1)考虑变送器的测量范围。一般变送器都具有一定的量程范围，最好将使用的量程范围设在其量程的1/4～3/4段，对于微差压变送器来说这将整体设计，沉降罐罐高1.2m,高位法兰(中心)距罐底0.6m,低位法兰(中心)距罐底0.3m,两法兰中心距0.3m,当油水界面层位于高位法兰以上时，即为量程上限2890Pa;当油水界面层位于低位法兰以下时，即为量程下限2514Pa。量程在2514Pa2890Pa,即选择变送器量程为5000Pa。2)差压变送器的性能误差来自环境温度影响、静压影响、零点影响、过压影响、稳定性影响、电源影响等，其中对变送器精度影响最大的为环在沉降罐内油水界面在法兰两端产生的差压是水和原油的差值，即油水界面层刚刚低于高位法兰，每下降1cm,压力下降12.5Pa左右。即差压变送器总精度达到12.5Pa以下。也即0.3%FS(总量程)及以下，则能保证差压3)根据总体方案设计，需将法兰两端的静压差值(差压)信号通过差压变送器转换为标准的电流信号420mA,并将标准的电流信号传递给控在满足对双法兰差压变送器的选型条件的情况技有限公司的型号为3351LT3S22M3B3的双法兰差压变送器。(2)产品的技术指标如下：1)测量范围：0-5000Pa;2)测量误差：当测量量程占总量程2/5以上，参考精度为±0.055%;当测量量程占总量程2/5以下，参考精度为±(0.055+0.02URL/量程)%;环境温度影响/28℃影响为±(0.08量程+0.18URL),URL为量程上限，总精度为0.1%左右；4)供电：24VDC;5)输出信号：4～20mA;7)毛细管：硅油(封入液);长度2m;毛细管连接隔膜密封侧面引出；(3)产品的特点1)操作方便：采用了微处理器而使灵活性增大、功能增强；具有较强的自诊断能力零点和量程调整互不影响；兼有完善的远程和就地设定、调2)稳定性可靠：稳定性能好，精度高，阻尼可以调，抗单向过载能力3)补偿和使用方便：采用数字化补偿基数对温度和静压进行补偿，当变送器安装位置确定对变送器调零时，可以消除迁移量，无须再次计算迁完成总体设计中所有硬件设计和选型及控制系所示，实验平台中的①表示分离罐，负责提供实验研究的基本条件；②和③表示分离罐的排水装置，负责对法兰两端差压信号进行处理并最终实现自动控制。①②③共同组成分离罐的自动排水控制系统实验平台。自动排水控制系统实验平台现场如图5-4所示。(1)首先安装双法兰压差变送器，并注意法兰垫片的贴合。对分离罐水管排出，重复3次后，可证明分离罐无漏水现象，该试验系统的密封性良好，且可承受较大水压条件。以下实验步骤操作温度均为室温约21℃。(2)测量实验用油的密度，于烧杯中取500ml实验用油，置于电子秤上测出其质量，计算出其密度。取不同体积的油如此反复测量计算5次，(3)向分离罐内注水使其液面大约距罐底1.2m处，接通PLC后，根据PLC程序以及触摸屏程序进行开阀、关阀、停止、报警、最长排水时间等试验，确保PLC的功能可以满足控制程序的控(4)将实验用油与水按质量比10%进行混合得到含水率90%的油水混合液，确保混合并静置后的油水混合液的油水界面层远高于高位法兰(开阀界面层高度、报警界面层高度和关阀界面层高度均定为高低法兰之间)。开始时通过观测孔(试镜)观测到5、油水界面层的实时高度远大于开阀高度，自动排水开始，位于分离罐下部的清水由侧面排水管排出(底部排水管始终关闭),此时实时界面层逐渐下降，直到达到报警界面层高度时，触摸屏报警，操作者即刻手动关停整体系统，重(5)如果操作者没有及时关停系统，实时界面层仍保持持续下降状态(6)在整体系统的单次排水周期内，自动排水是实时计时的，若超过(4)、(5)、(6)的步骤具体流程可参考图5-3。(7)进行对照实验一一不同含水率混合液特性实验。将原油与水按质量比20%、30%进行混合得到含水率80%、70%油水混合液，按以上流程(8)上述实验步骤需随时记录所需实验数据，将数据进行适当修正(9)结束实验，关停整体系统，总阀断电。通过对试验数据的处理，分析不同含水率油水混合液压差对原油排水的影响，以及对影响分离罐排水装置精度的误差进行分析，并对分离罐自为了研究不同高含水率油水混合液对原油排水的影响，利用油水质量比对分离罐内油水混合液进行配比，选取含水率90%、80%、70%油水混合压差与界面层高度理论预测曲线含水率90%含水率80%油水界面层高度(cm)从图中可知在本次自动排水的实验中，不同含水率油水混合液的压差与油水界面层高度曲线和压差与界面层高度理论预测曲线高度吻合。其中含水率80%油水混合液压差与油水界面层高度曲线和差压与界面层高度理论预测曲线最为接近，其和差压与界面层高度理论预测曲线的最大偏差在油水界面层高度约60cm处，最大偏差为0.995%;含水率70%油水混合液差压与油水界面层高度曲线和差压与界面层高度理论预测曲线较为吻合，其和差压与界面层高度理论预测曲线最大偏差在油水界面层高度30cm处，最大偏差为0.957%。将不同含水率油水混合液差压与油水界面层高度曲线由公式2-16差压与界面层高度预测关系转换得到相应曲线，并将相应曲线减去差压与界面误差最大，对于90%、80%和70%的混合液而言，最大差值分别为0.271cm、油水界面层高度(cm)图5-6不同含水率油水混合液高度误差与油水界面层高度曲线图5-7表示的是不同含水率油水混合液乳化层厚度与油水界面层高度的曲线。从图中可知随着油水混合液含水率的降低，原油的乳化现象越明含水率70%▲一含水率80%●含水率90%油水界面层高度(cm)自动排水控制系统的实验装置的测量精度取决于对油水界面层位置的检测精度。研究该系统中脱水装置(分离罐)检测油水界面位置的精度，即是研究差测量值对检测油水界面层位置精度的影响。将压差测量值既有显示在双法兰压差变送器上的变送器压差，也有显示在触摸屏上的触摸屏压差，其中显示在触摸屏上的触摸屏压差，是对本系统开启或关闭自动排水过程起决定性作用的关键数据。由图5-5和图5-6可知含水率90%油水混合液高度误差较大，如图5-8表示含水率70%的油水混合液的两种类型差压变送器压差和触摸屏压差的差值在47Pa作用小范围浮动。随着油水界面层距罐底高度的上升，含水率90%的油水混合液两种类型压差与油水界面层高度曲线和压差与界面层高度预测理论曲线的上升趋势逐渐吻合，和压差与油水界面层高度预测理论曲线变送器压差触摸屏压差油水界面层高度(cm)图5-8含水率90%的油水混合液的两种类型差压与油水界面层高度曲线利用图5-5中含水率90%的油水混合液的差压与油水界面层高度曲线水界面层高度误差最大的90%含水率的混合液的平均高度误差为-1.346cm,配制含水率60%～70%的