CN101306264B - 连续分离、排出固液的旋分液罐 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续分离、排出固液的旋分液罐，包括圆柱形罐体，所述罐体的顶部设有进液管道，所述罐体壁上分别设置有上排液口、下排液口、中心液排液口和循环液出口；所述循环液出口与进液管道之间设置有循环泵；位于罐体下部外围设置有向罐内输送液体的循环液总管道，所述循环液总管道与所述循环泵的出口连接，所述循环总管道上设置有与罐体贯通的定向喷嘴组件，该定向喷嘴组件的喷嘴方向与罐体径向相交；所述罐体壁上的上排液口、下排液口和中心液排液口分别连接有管道，所述各管道汇交于控制阀，该控制阀的另一端连接有一排液泵；所述中心液排液口的第二分支管道连接有二次分离装置，所述中心液排液口的第三分支管道与所述循环液出口连接。

Description

连续分离、排出固液的旋分液罐

技术领域

本发明涉及一种固液旋流分离装置，尤其涉及一种连续分离、排出固液的旋分液罐。 

背景技术

油水分离储油罐、磷酸储罐、结晶储液罐、淀粉分离储罐及污水处理的水、泥分离罐等固液分离或液液分离装置所具有的功能不断提高。要求含有固相物(颗粒)的液体进行初级固液分离后，把含有不同固相物(颗粒)含量的液体连续排出罐外，并且在无需人工进罐清理的情况下，保证能自动清理罐内固相物(颗粒)。目前，还没有适合上述工艺的具有储液和分离两种功能的分液装置。 

发明内容

为了能实现上述固液或液液分离，并具有储液和分离两用功能，本发明提供一种不用人工清罐、一罐两用的连续分离、排出固液的旋分液罐。 

为了解决上述技术问题，本发明连续分离、排出固液的旋分液罐予以实现的技术方案是：包括圆柱形罐体，所述罐体的顶部设有进液管道，所述罐体壁上分别设置有上排液口、下排液口、中心液排液口和循环液出口；所述循环液出口与进液管道之间设置有循环泵；位于罐体下部外围设置有向罐内输送液体的循环液总管道，所述循环液总管道与所述循环泵的出口连接，所述循环总管道上设置有与罐体贯通的定向喷嘴组件，该定向喷嘴组件的喷嘴方向与罐体径向相交；所述罐体壁上的上排液口、下排液口和中心液排液口分别连接有管道，所述各管道汇交于控制阀，该控制阀的另一端连接有一排液泵；所述中心液排液口处还设置有第二分支管道和第三分支管道，所述中心液排液口的第二分支管道连接有二次分离装置，所述中心液排液口的第三分支管道与所述循环液出口连接。 

本发明连续分离、排出固液的旋分液罐，其中，所述罐体的顶部为敞口或封口，所述罐体的底面为圆锥面、球面、或平面；所述二次分离装置为离心分离机，所述离心分离机上分别设置有进液管、排液管和排渣口，所述进液管分别与所述中心液排液口和循环液出口连接。所述罐体底部设置有罐内排液管道，所述罐内排液管道的一端与所述中心液排液口连接，其另一端位于罐体底部的中间；所述上排液口、下排液口、中心液排液口和循环液出口上分别连接的管道上均设置有控制阀。设置在所述循环液总管道上的定向喷嘴组件为多个。所述多个定向喷嘴组件分布在所述循环液总管道上。所述循环液总管道与定向喷嘴组件之间设置有控制阀；所述循环泵的进、出口处分别设置有控制阀；所述进液管道上设置有控制阀。所述中心液排液口的第二分支和第三分支管道上分别设置有控制阀，所述第三分支管道上设置有罐外排液管道，所述罐外排液管道上设置有控制阀。 

与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：由于本发明中在相关部位设置了液体循环泵及定向同圆周向喷头组件等，使罐内液体形成旋分液，与现有技术相比所具有的有益效果是： 

(1)不用清罐，既解决了罐内固相物(颗粒)沉淀越来越多的问题，提高罐的使用效率和使用效益，又消除了清罐的危险； 

(2)一罐两用：即作为储液罐，又作为初级固液分离分罐； 

(3)管道及控制阀的设计布局合理，杜绝了由于管内沉淀堆积而堵塞管道的不良现象； 

(4)不用再另外增加分离装置，即可实现对不同比重且不互溶的两种液体的快速分离，从而降低了设备的运行费用，减少了固液、液液分离的成本。 

本发明连续分离、排出固液的旋分液罐适用于新建油田油水分离储油罐及旧储油罐的改造；新建磷酸储罐或对旧磷酸储罐的改造；结晶储液罐；淀粉分离储罐及污水处理的水、泥分离罐等。 

附图说明

附图是本发明连续分离、排出固液的旋分液罐的结构示意简图。 

下面是本发明说明书附图中主要附图标记的说明： 

1——罐体            2——液体循环泵      3——罐体进液管道 

4——罐外排液管道    5——循环液总管道    6——定向喷嘴组件 

7——排液泵          11——离心分离机     15——罐内排液管道 

具体实施方式

下面结合附图和具体实例对本发明作进一步详细描述。 

如附图所示，本发明连续分离、排出固液的旋分液罐的结构是：包括圆柱形罐体1，所述罐体1的顶部为敞口或封口结构，所述罐体1的底面为圆锥面、球面、或平面；所述罐体顶部连接有进液管道3，所述罐体壁上分别设置有上排液口A、下排液口B、中心液排液口C和循环液出口D；所述罐体底部设置有罐内排液管道15，所述罐内排液管道15的一端与所述中心液排液口C连接，其另一端位于罐体1底部的中间；所述罐体1壁上的上排液口A、下排液口B和中心液排液口C分别连接有管道，所述各管道汇交于一控制阀17，该控制阀17的另一端连接有一排液泵7。 

所述循环液出口D与进液管道3之间设置有循环泵2，位于罐体1下部外围处设置有向罐内输送液体的循环液总管道5，所述循环液总管道5一端与循环泵的出口10连接，所述循环总管道5上设置有与罐体1贯通的定向喷嘴组件6，该定向喷嘴组件6喷嘴的方向是与罐体的径向相交，其相交的角度视罐体1的大小而定，设置在所述循环液总管道5上的定向喷嘴组件6的个数为多个，至少为两个，所述每个定向喷嘴组件6是分布在所述循环液总管道5上，而且多个喷嘴与罐体1径向的相交角度相同或接近。 

如图所示，所述中心液排液口C处还设置有第二分支管道和第三分支管道，所述罐体1的中心液排液口C的第二分支管道连接有二次分离装置，所述二次分离装置为离心分离机11，所述离心分离机11上分别设置有离心分离机进液管12、离心分离机排液管13和离心分离机排渣口14，所述离心分离机进液管12分别与所述中心液排液口C和循环液出口D连接，在所述中心液排液口C与所述循环液出口D之间设置有连通管16，该连通管是所述中心液排液口的第三分支管道，所述连通管16上设置有罐外排液管道4。 

如图所示，为了能使发明旋分液罐进行固液或液液的旋分，在本发明罐体中的上述管道的合理位置上设置有相应的控制阀，即：所述罐外排液管道4的排液口处、所述中心液排液口C与离心分离机进液口12之间、在连通管16与循环泵2之间、所述罐体的上排液口A、下排液口B、中心液排液口C和循环液出口D处、所述循环液总管道5与定向喷嘴组件6之间、所述循环泵2的进、出口处、所述进液管道3上设置有控制阀。 

本发明旋分液罐的工作过程是：打开罐体进液管道3上的控制阀，含有少量固相物质(通常为颗粒物质)或可在罐内产生结晶的液体，或含有不同比重的不完全互溶的两种液体，通过罐进液管道3流到罐体1内。在罐内液体达到一定量后，开启循环液泵2并打开循环泵液体管道上的控制阀，使罐内的液体通过循环泵进口管道9、循环泵2、循环泵出口管道10、循环液总管道5和定向，喷嘴组件6，又流到罐内，并在定向喷嘴组件6的作用下产生定向(同圆周向)旋流。打开排液管道4上的控制阀，使部分处于定向(同圆周向)旋流的含有一定固相物质的液体(或比重较大的液体)，进入罐内排液管道15，再经过罐外排液管道4排出罐外。如含有固液体，还可通过离心分离机11的液管道12，进入离心分离机11，进行二次固液分离(高精度分离)。通过打开或关闭各处管道上不同的控制阀，实现下列三种分离或排出功能：(1)用排液泵7抽出罐内旋分固液后的含有较小且较少固相物(颗粒)的液体，对较易分离的固液两相，可抽出不含固相的液体；(2)用于抽出罐内旋分固液后的含有较大且较多固相物(颗粒)的液体；(3)用于按照一定的比例同时抽出罐内旋分固液后的含有较大且较多固相物(颗粒)的液体和含有较小且较少固相液(颗粒)的液体；不言而喻，本发明还能用于分离不同比重且不互溶的两种液体。 

本发明旋分液罐形成旋分液的原理是：罐体1内的液体达到一定液位后，打开液体循环系统的控制阀，开启液体循环泵2之后，在液体循环泵2动力作用下，罐体1内的液体经过液体循环泵2、定向喷头组件6，沿罐体的同一周向喷到罐内，如附图中位于与循环液总管道5同高位置处的长箭头所示，与此同时，使罐体1内的液体产生以罐体竖轴为中心的圆周流动，从而形成旋分液，即产生中心漩涡，其中，附图标记20示出了该中心漩涡，附图标记21所示为罐体内上液面线位置。在进液量、循环液量、排液量一定的情况下，罐体内的液体很快就可以形成特定状态的旋分液，其核心是：从宏观上看或从上往下看，罐体1内的液体呈现以罐体竖轴为中心的旋流状态，且中间低，周边高。罐体1内液体液面的变化有三种状态：一是液面稳定；二是液面渐高；三是液面渐低。在进液量、循环液量和排液量不稳定的情况下，罐体1内液体的液面变化不稳定，旋流中心也会变化，但只有一个(罐内)漩涡。 

本发明旋分液罐的连续分离、排出罐内固液的工作原理是：在特定状态的旋分液的作用下，如果液流处于湍流状态，则已经沉淀的固相物质一般会被冲起。未被冲起的固相物质(颗粒)， 再切向力和径向力的作用下，会被冲到罐的中心部位，进而形成罐的中间底部位置的液体为含固相物质(颗粒)较大较多的液体，罐的周边、上部位置的液体为含固相物质(颗粒)较小较少的液体。因此，如果用排液泵7或用排液管道4和上排液口A把罐内周边的液体排出罐外，则可只排出含固量较小较少的液体；同理，如果用排液泵7或用排液管道4和进入罐内排液管道15，把罐中心部位的液体排出罐外，则可只排出含固相物质(颗粒)较大较多的液体；如果按比例排出罐中心部位和周边部位的液体，就可按比例排出含固量较大较多和含固量较小较少的液体。另外，由于进液、排液和液体循环泵均处于连续运行状态，因此，分离、排出罐内固相物(颗粒)也同样处于连续状态。通过本发明旋分液罐不仅可使罐内含有固相物(颗粒)的液体实现初级固液分离，而且可以按照上述三种含固要求把含有不同固相物(颗粒)含量的液体连续排出罐外，进而做到，不用人工进罐清理罐内固相物(颗粒)。同理，使用本发明旋分液罐可使不同比重且不互溶的两种液体，实现液液分离。 

尽管结合附图对本发明进行了上述描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护范围的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之列。 

Claims (10)

1.一种连续分离、排出固液的旋分液罐，包括圆柱形罐体，其特征在于：所述罐体的顶部设有进液管道，所述罐体壁上分别设置有上排液口、下排液口、中心液排液口和循环液出口；所述循环液出口与进液管道之间设置有循环泵；位于罐体下部外围设置有向罐内输送液体的循环液总管道，所述循环液总管道与所述循环泵的出口连接，所述循环总管道上设置有与罐体贯通的定向喷嘴组件，该定向喷嘴组件的喷嘴方向与罐体径向相交；所述罐体壁上的上排液口、下排液口和中心液排液口分别连接有管道，所述各管道汇交于一控制阀，该控制阀的另一端连接有一排液泵；所述中心液排液口处还设置有第二分支管道和第三分支管道，所述中心液排液口的第二分支管道连接有二次分离装置，所述中心液排液口的第三分支管道与所述循环液出口连接。

2.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述罐体的顶部为敞口或封口。

3.根据权利要求1或2所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述罐体的底面为圆锥面、球面、或平面。

4.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述二次分离装置为离心分离机，所述离心分离机上分别设置有进液管、排液管和排渣口，所述进液管分别与所述中心液排液口和循环液出口连接。

5.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述罐体底部设置有罐内排液管道，所述罐内排液管道的一端与所述中心液排液口连接，其另一端位于罐体底部的中间。

6.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述上排液口、下排液口、中心液排液口和循环液出口上分别连接的管道上均设置有控制阀。

7.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：设置在所述循环液总管道上的定向喷嘴组件为多个。

8.根据权利要求7所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述多个定向喷嘴组件分布在所述循环液总管道上，且每个喷嘴与罐体径向相交的角度相同或相近。

9.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述循环液总管道与定向喷嘴组件之间设置有控制阀；所述循环泵的进、出口处分别设置有控制阀；所述进液管道上设置有控制阀。

10.根据权利要求1所述的连续分离、排出固液的旋分液罐，其特征在于：所述中心液排液口的第二分支和第三分支管道上分别设置有控制阀，所述第三分支管道上设置有罐外排液管道，所述罐外排液管道上设置有控制阀。

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