CN102553342B - 固液分离装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心式固液分离装置，具体涉及一种固液分离装置。提供一种可处理复杂工况、效率高、控制简单的装置。其包括入口（5）、溢出口（4）、排污口（11）、储污室（8）、观察室，储污室（8）内设有支架（7）上设有自旋盘（6），辅助过滤机构包括一级过滤筛（1）、二级过滤筛（2）、三级过滤筛（3），排污自动控制机构包括传感器（9）、控制单元（12）、控制阀（10），还包括为控制单元（12）、控制阀（10）提供电量的电源（13）。采用上述结构以后，减少了旋流器的工作量，具有应对复杂工况的能力，颗粒含量的变化可以通过排污口打开的频率和持续时间来应对，且控制简单、成本低。解决了储污室内颗粒聚集速度不可预测的问题、实现自动控制。

Description

固液分离装置
技术领域
本发明涉及一种离心式固液分离装置，具体涉及一种固液分离装置。
背景技术
旋流器是利用强大离心力使密度不同的液-液或固-液两相发生分离的装置，具有结构简单、占地面积小、处理量大和工艺简单等优点，应用范围越来越广，如核工业、船舶工业、食品加工工业、生物工程、选矿、环保、城市废水处理等领域。在城市废水处理、钻井废液处理等领域，废液存在以下特点：颗粒粒径小、范围大，颗粒含量变化大。这是由于其工况决定的，如钻井废液处理工况，不同地区、钻井过程中的不同地质条件等决定了钻井废液具有上述特点。针对这个工况复杂的需求，目前仅仅通过旋流器无法实现有效的处理。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种可处理复杂工况、效率高、控制简单的固液分离装置。其技术方案是固液分离装置包括旋流机构、辅助过滤机构、排污自动控制机构，旋流机构为一筒体，包括入口、溢出口、排污口、储污室、观察室，储污室内设有支架上设有自旋盘，辅助过滤机构包括一级过滤筛、二级过滤筛、三级过滤筛，排污自动控制机构包括传感器、控制单元、控制阀，传感器设在支架上，控制阀为电磁控制阀，还包括为控制单元、控制阀提供电量的电源。自动控制机构还设有气动控制阀，还设有为气动控制阀提供压缩气体的气源。采用上述结构以后，1)由于设有包括辅助过滤机构，可以把待处理废液中的大部分大颗粒粒径＞300μm可以通过过滤去除过滤掉，这一过滤过程不仅仅减少了旋流器的工作量、旋流器的磨损、旋流器排污口的打开频率和持续时间由于储污室储存到一定量控制排污口打开，而且有利于提高旋流器的分离效率；因为大颗粒的存在会导致更多涡流的形成、旋流器部件堵塞，旋流器内的涡流会影响正常的固液分离的进行、会导致更多能量的消耗；大颗粒的存在加速储污室内颗粒聚集的速度，从而增加排污口的打开频率，而旋流器排污口打开时会增加额外的压力损失，由于不打开只是有一个溢出口溢出流体，打破了原有的流场平衡状态，也会降低分离效率。2)由于设有排污自动控制机构，就是通过传感器检测储污室内颗粒聚集的程度，当达到一定程度时，控制单元发出信号控制控制阀打开排污口；这个过程使得该系统具有应对复杂工况的能力，颗粒含量的变化可以通过排污口打开的频率和持续时间来应对，而排污口的控制装置就是解决这个问题，且控制简单、成本低。3)本发明设有的三部分--旋流机构、辅助过滤机构、排污自动控制机构，不是简单的结构或功能组合，辅助过滤机构和排污自动控制机构都是与旋流机构的特性相适应的，辅助过滤机构是为了提升旋流机构效率、减少排污口打开频率而存在的，排污自动控制机构是为了解决储污室内颗粒聚集速度不可预测的状况、实现自动控制而存在的；去掉任何一个，整个系统将难以实现应对复杂工况的功能，同时任何单一部分也不具有这个功能，也就是说整个系统产生了新的功能---应对复杂的工况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是包括观察室的旋流机构的结构示意图。
具体实施方式
参照图1-图2，固液分离装置包括旋流机构、辅助过滤机构、排污自动控制机构，旋流机构为一筒体，包括入口(5)、溢出口(4)、排污口(11)、储污室(8)、观察室(14)，储污室(8)内设有支架(7)上设有自旋盘(6)，辅助过滤机构包括一级过滤筛(1)、二级过滤筛(2)、三级过滤筛(3)，排污自动控制机构包括传感器(9)、控制单元(12)、控制阀(10)，传感器(9)设在支架(7)上，控制阀(10)为电磁控制阀，还包括为控制单元(12)、控制阀(10)提供电量的电源(13)。自动控制机构还设有气动控制阀，还设有为气动控制阀提供压缩气体的气源。
本发明应用于废液处理的工况，颗粒具有下述特点：废液内5-75μm的颗粒占80％，75μm-5mm及大于5mm颗粒的占不到20％，固液分离装置要面对不同地区使用、钻井过程中不同地质条件等导致的颗粒含量变化大的复杂工况。颗粒粒径大小对应的旋流器分离能力情况下表所示，可见该钻井废液的颗粒粒径范围基本与旋流器的高效处理范围一致，从而为固液分离的高效进行奠定了基础。
  粒径大小   种类   分离理论   涡流式旋流器
  0.01-0.1μm   胶体   不可能用分离机分离   不能
  0.1-1μm   临界级   很难用分离机分离   不能
  1-5μm   微粒级   用超超细型分离机在高压低浓度下分离   很少部分
  5-10μm   微粒级   用小直径高压低浓度分离机   少量
  10-74μm   细粒级   中小直径高压低浓度分离机   主要
  74-300μm   粗粒级   大直径分离机   主要
  ＞300μm   大颗粒   用筛选方法可分离   易出现堵塞
一级过滤筛(1)是分离掉钻井过程中产生的泥块等大颗粒，二级过滤筛(2)是分离掉一些小的大颗粒级微粒，因为300μm以上的颗粒都可以通过通过筛选方法去除，所以三级过滤筛(3)的孔径选取300μm。
当传感器(9)检测到储污室(8)内颗粒聚集到一定程度时，发出信号控制电磁控制阀打开排污口(11)。排污持续时间是按照储污室(8)容积和排污口(11)大小设定的。可以通过观察室(14)检修、安装传感器，检查储污室(8)状况。颗粒含量变化的不可预测工况，主要影响储污室(8)内颗粒聚集的快慢，可通过排污口控制装置实现自动控制。

Claims (2)

1.一种固液分离装置，其特征在于：包括旋流机构、辅助过滤机构、排污自动控制机构，旋流机构为一筒体，包括入口（5）、溢出口（4）、排污口（11）、储污室（8）、观察室（14），储污室（8）内设有支架（7），支架（7）上设有自旋盘（6），辅助过滤机构包括一级过滤筛（1）、二级过滤筛（2）、三级过滤筛（3），排污自动控制机构包括传感器（9）、控制单元（12）、控制阀（10），传感器（9）设在支架（7）上，控制阀（10）为电磁控制阀，还包括为控制单元（12）、控制阀（10）提供电量的电源（13）。
2.根据权利要求1所述的固液分离装置，其特征在于：自动控制机构还设有气动控制阀，还设有为气动控制阀提供压缩气体的气源。
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