CN102600644A - 一种阵列梳柱式油水分离装置 - Google Patents
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Abstract
一种阵列梳柱式油水分离装置，其箱体(3)为上表面开口的长方体。进口(1)设置在箱体(3)的前面板外壁上，出口(7)设置在箱体(3)的后面板外壁上，两个连接管(9)关于箱体(3)的中心线左右对称布置在箱体(3)的左、右面板的外壁上。电磁阀(8)管连接在连接管(9)上。集油井(2)和油位检测计(5)关于箱体(3)的中心线左右对称地固定在箱体(3)的左、右面板的内壁上。阻流分离板(6)设置在箱体(3)的下部，且与箱体(3)的底面平行。阻流分离板(6)将箱体(3)分为两个连通的区域。梳柱阵列(4)垂直固定在阻流分离板(6)的上表面。
Description
技术领域
本发明涉及一种油水分离装置，特别是一种处理油水分层流的油水分离装置。
背景技术
在日常产生和生活中，油污水通常以油水分层流的形式存在，油漂浮在水面上，形成一层很薄的油膜，甚至油花，如2011年6月渤海蓬莱19-3油田发生渗漏，附近海面出现油膜。对于这种油层很薄的油污水，通常是围而不收，或采用化学分散剂喷洒，使浮油集结成小球，沉于水面或海面下4～5米处，任其漂流或自然降解；由于化学分散剂对湖泊或海洋环境造成二次污染，目前各国海事局和海洋环保组织都限制化学分散剂的使用。针对目前难以回收的海面薄油层，中国专利02142835.2公开了一种磁流体动力回收海面浮油的方法和装置，海水在磁流体推进通道中受到与流动方向一致的电磁力推动，做增压增速平行流动，同时借助海水与油层之间的粘滞力，带动浮油一起平行流动进入油水分离箱；在油水比重差产生的浮力的作用下，实现油水分离回收。在基于油水的比重差产生的浮力将油水分离的分离装置中，在分离箱进口至出口之间的油水流体射流的核心区，特别是分层流中上层的油层与下层水之间的中间过渡层中，流体的流速较高，夹带的油珠不易分离和上浮至液面，通常采用阻流装置增加流体进入分离箱至出口的停留时间，以便油上浮。因而，阻流装置的形状结构对油上浮乃至回收有很大的影响。中国专利02142835.2和02272992.5都采用简单的平面挡板增大油的上浮时间。简单的平面挡板没有充分利用分离箱的空间，使流体核心的流速降下来，增加流体整体的停留时间，有些油甚至来不及上浮，就直接进入出口，影响了油水分离回收的效果。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种适用于油水分层流的阵列梳柱式油水分离装置，通过在箱体内设置阻流的梳柱阵列，使含油珠的含油污水流体受到均匀的阻流，特别是使箱体的进口和出口之间油水流体射流的核心区域的流体得以分散，流速降低，大大增加了箱体内油水分离的时间，增大了阻流装置的作用范围，进而提高了油的上浮时间和分离效率。此外，位于箱体上部的集油井采用半斗式结构，使集油井外下面流体中的油珠能更快更顺畅地上浮至上层液面，提高油水分离的效果。
本发明的阵列梳柱式油水分离装置包括进口、箱体、两个集油井、两个连接管、梳柱阵列、阻流分离板、两个油位检测计、出口和两个电磁阀，为左右对称结构。箱体为一上表面开口的长方体。进口、出口、连接管和电磁阀设置在箱体外，进口和出口分别设置在箱体的前、后面板的外壁上，两个连接管布置在箱体的左、右面板的外壁上，且关于箱体中心线对称。两个电磁阀分别与两个连接管管连接。两个集油井、两个油位检测计、阻流分离板和梳柱阵列在箱体内，集油井和油位检测计固定在箱体的左、右面板内壁上，且关于箱体的中心线对称。阻流分离板设置在箱体的下部，且与箱体的底面平行，阻流分离板将箱体分为两个连通的区域。梳柱阵列固定在阻流分离板的上表面。
进口、箱体、梳柱阵列、阻流分离板和出口具有左右对称结构。箱体为长方体，上表面开口与大气相通。处于箱体上部的左右面板上的集油井采用半斗式结构，集油井与进口的中轴线垂直方向的横截面为直角梯形，上底长，下底短，位于箱体的左、右面板上的腰与上底和下底垂直，另一腰是斜边，即集油井的上进油口的面积大，而与箱体底面平行的下底面的面积小；集油井的与箱体左、右面板相对的一面是斜面，从而使集油井下面的箱体内的流体中的油珠能更快更顺畅地上浮至液面，提高油水分离的效果；集油井的上沿高于进口的上沿，集油井的下沿高于梳柱阵列的上端；集油井的下部开有连接管的出口。连接管穿过箱体的左、右面板，一端与电磁阀管连接，另一端的开口在集油井的下部。两个油位检测计由三根可调节高度的针式电极组成，固定在箱体内的左、右面内壁上靠近后面板的位置。阻流分离板为阶梯状，平行于箱体的阻流分离板的底面可根据需要设计为二级或多级阶梯；阻流分离板有三面与箱体的左、右和后面连接密封，靠近箱体前面板的一面与箱体前面板留有一定距离，以便流体通过；与箱体后面板连接的阶梯高于出口的上沿；在与箱体底面平行的上表面布置有梳柱阵列；阻流分离板将箱体分为两个连通的区域。梳柱阵列为一组按方形阵列均布的柱子，垂直固定在阻流分离板与箱体的底面平行的上表面，梳柱阵列的上端低于进口和集油井的下沿。
油污水从进口平行流入箱体之后，在梳柱阵列的梳柱附近，受到均匀的阻力，流体的流速减小，比重小的油受阻上浮集中于箱体的上部，进入集油井；集油井内的油层逐渐增厚，油位检测计检测集油井内油位的厚度，当达到一定厚度时，发出指令开启电磁阀，将集油井内的油排出。而比重大的水在水压推动下，向箱体下部流动，通过阻流分离板与箱体前面板之间的间隙进入箱体的下部区域，经过出口流出，从而完成油水分离。
附图说明
图1a、图1b和图1c为本发明实施例的示意图，其中图1a为正视图，图1b为俯视图，图1c为A-A面的剖面图；图中1为进口，2为集油井，3为箱体，4为梳柱阵列，5为油位检测计，6为阻流分离板，7为出口，8为电磁阀，9为连接管。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。
图1为本发明的具体实施例，本发明所述的油水分离装置左右对称，包括进口1、两个集油井2、箱体3、梳柱阵列4、两个油位检测计5、阻流分离板6、出口7、两个电磁阀8和两个连接管9；箱体3为一上表面开口的长方体，进口1、出口7、两个电磁阀8和两个连接管9设置在箱体3的外面，进口1和出口7分别设置在箱体3的前、后面板的外壁上，两个电磁阀8和两个连接管9关于中心线左右对称布置在箱体3的左面板和右面板的外壁上。两个电磁阀8分别与两个连接管9管连接。两个集油井2、两个油位检测计5、阻流分离板6和梳柱阵列4位于箱体3的内部，集油井2和油位检测计5关于中心线左右对称固定在箱体3的左、右面板的内壁上。阻流分离板6设置在箱体6的下部，且与箱体3的底面平行，阻流分离板6将箱体3分为两个连通的区域。梳柱阵列4固定在阻流分离板6的上表面。
进口1、箱体3、梳柱阵列4、阻流分离板6和出口7具有左右对称结构。箱体3为一长方体，上表面开口与大气相通。分别处于箱体3上部的左、右面板上的两个集油井2采用半斗式结构，集油井2与进口1的中轴线垂直方向的横截面为直角梯形，上底长，下底短，所述的直角梯形位于箱体3的左、右面板上的腰与上底和下底垂直，直角梯形的另一腰是斜边，即集油井2的上进油口的面积大，而与箱体3的底面平行的下底面的面积小；集油井2的与箱体3左、右面板相对的一面是斜面，从而使集油井2下面的箱体3内的流体中的油珠能更快更顺畅地上浮至液面，提高油水分离的效果；集油井2的上沿高于进口1的上沿，集油井2的下沿高于梳柱阵列4的上端；集油井2的下部开有连接管9的出口。连接管9穿过箱体3的左、右面板，一端与电磁阀8管连接，另一端的开口在集油井2的下部。两个油位检测计5由三根可调节高度的针式电极组成，固定在箱体3的左、右面内壁上靠近后面板的位置。阻流分离板6为二级阶梯状，位于箱体3内；阻流分离板6平行箱体3的底面；与箱体3的后面板连接的阶梯高于出口7的上沿；阻流分离板6有三面与箱体3的左、右和后面连接密封，阻流分离板6的靠近箱体3前面板的一面与箱体3的前面板留有一定距离，以便流体通过。阻流分离板6在与箱体3底面平行的上表面布置有梳柱阵列4。阻流分离板6将箱体3分为两个连通的区域，下部的区域为水平布置的“L”型。梳柱阵列4为一组按方形阵列均布的柱子，垂直固定在阻流分离板6靠近箱体3的前面板阶梯的上表面，梳柱阵列4的上端低于进口1和集油井2的下沿。
油污水从进口1平行流入箱体3之后，在梳柱阵列4的梳柱附近受到均匀阻力，流速减小，比重小的油受阻上浮集中于箱体3的上部，进入集油井2；集油井2内的油层逐渐增厚，油位检测计5检测集油井2内油位的厚度，当达到一定厚度时，发出指令开启电磁阀8，将集油井2内的油排出。而比重大的水在水压推动下，向箱体3下部流动，通过阻流分离板6与箱体3前面板之间的间隙进入箱体3的下部区域，经过出口7流出，从而完成油水分离。
Claims (5)
1.一种阵列梳柱式油水分离装置，其特征在于，所述的油水分离装置包括进口(1)、两个集油井(2)、箱体(3)、梳柱阵列(4)、两个油位检测计(5)、阻流分离板(6)、出口(7)、和两个电磁阀(8)和两个连接管(9)；所述的油水分离装置为左右对称结构；所述的箱体(3)为上表面开口的长方体；所述的进口(1)、出口(7)、电磁阀(8)和连接管(9)设置在所述的箱体(3)外，所述的进口(1)设置在箱体(3)的前面板外壁上，所述的出口(7)设置在箱体(3)的后面板外壁上，两个连接管(9)关于箱体(3)的中心线左右对称布置在箱体(3)的左、右面板的外壁上；两个电磁阀(8)分别管连接在两个连接管(9)上；集油井(2)、油位检测计(5)、阻流分离板(6)和梳柱阵列(4)布置在箱体(3)内，集油井(2)和油位检测计(5)关于箱体(3)的中心线左右对称地固定在箱体(3)的左、右面板的内壁上；阻流分离板(6)设置在箱体(3)的下部，且与箱体(3)的底面平行；阻流分离板(6)将箱体(3)分为两个连通的区域；梳柱阵列(4)垂直固定在阻流分离板(6)的上表面。
2.按照权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于：所述的梳柱阵列(4)为一组按方形阵列均布的柱子；梳柱阵列(4)的上端低于进口(1)和集油井(2)的下沿。
3.按照权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于：所述的集油井(2)采用半斗式结构，集油井(2)与进口(1)的中轴线垂直方向的横截面为直角梯形，上底长，下底短，所述的直角梯形位于箱体(1)左、右面板上的腰与上底和下底垂直，所述的直角梯形的另一腰是斜边，即集油井(2)的上进油口的面积大，而与箱体(3)底面平行的下底面的面积小；集油井(2)与箱体(3)左、右面板相对的一面是斜面；集油井(2)的上沿高于进口(1)的上沿，集油井(2)的下沿高于梳柱阵列(4)的上端；集油井(2)的下部开有连接管(9)的出口。
4.按照权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于：所述的油位检测计(5)由三根可调节高度的针式电极组成，固定在箱体(3)的左、右面板内壁靠近后面板的位置。
5.按照权利要求1所述的油水分离装置，其特征在于：所述的阻流分离板(6)采用多级阶梯结构，靠近出口(7)的阶梯高于出口(7)的上沿；阻流分离板(6)的上表面布置有梳柱阵列(4)；阻流分离板(6)有三面与箱体(3)的左、右和后面板连接密封，阻流分离板(6)与箱体(3)的前面板留有一定距离。
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