CN102657956A - 一种真空气泡迁移的高效油液净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明作为一种真空气泡迁移的高效油液净化装置，属于矿物油液净化设备，主要由进油管、真空泵、真空罐体、分离塔板、气泡生成及长大装置和排油管等组成；其特征在于在真空罐体上部安装有进油管和真空抽取口，罐体中部装有多层滤网的分离塔板，在真空罐体内积聚的油液中安装有气泡生成、长大装置，真空罐体的底部设有排油管。所述的气泡生成、长大装置由气泡生成和气泡长大两部分组成，气泡生成部分是两根固定在真空罐体内相互垂直的圆管，每根圆管的水平面上对称均布有小圆孔；气泡长大部分由等间距的三块园板组成，每块园板上均布小圆孔，每块园板上的小圆孔孔径由下园板到上园板依次增大。本发明利用气泡迁移作用的油液净化方法，具有分离效率高、净化处理循环少、节能降耗等优点。

Description

一种真空气泡迁移的高效油液净化装置

技术领域

本发明涉及一种真空气泡迁移的高效油液净化装置，属于矿物油液净化设备，具体是一种利用气泡迁移作用实现油液高效真空脱水、脱气的净化装置。

背景技术

矿物油液中的水分，通常有溶解水与游离水两种可能的存在形态。溶解水是均匀分布在油中的水分，最大浓度约是150mg/L左右。游离水由于粒径很小，很难从油中分离出来。油液内含有水分，不仅会对油品木身的物理化学性能造成很大的影响，而且会影响整个系统的正常工作。如生成极难破坏的乳化液、加速油的氧化过程、使油对金属的腐蚀作用加剧等危害。油液中空气主要来源于油泵吸空或吸油管路密封不严。油液中空气含量主要危害如降低系统刚度，导致系统反应慢或不稳定以及造成设备气蚀磨损等。

目前普遍使用油液净化装置采用真空罐来脱水，其特征是把需处理的油液引入真空罐内，油中易挥发气体（水蒸气和空气）排出真空罐外，脱气处理后的油在重力的作用下聚集到真空罐的底部。理论上说，真空度越高，脱水、脱气速度越快，然而高真空运行时，如果进油含水量突然变大，真空罐内会产生大量的泡沫，很容易从真空罐的顶部通过真空管道跑进真空泵中，造成跑油事故，因而实际上脱水、脱气速度比较慢。 另外所抽的气体水蒸气的浓度较高时，使真空泵油乳化。过度乳化的油蒸汽压很高，真空泵不再能够从真空罐中抽出气体，脱水、脱气速度就降得很低了。为了弥补上述问题引起的脱水速度慢的不足，通常油液净化装置都配有大功率的加热器，把油的温度升到60℃以上。缺点是能耗高，且长期工作的可靠性较差，存在安全隐患。

利用常见的油液净化装置，由于真空室的体积有限，油液沉降较快，即使真空度较高，油中的水汽来不及从真空室内逃逸出来就被油带入底部的油液中去，且其分散度、停留时间以及流动形式很不理想，往往一次处理很难达到净化油液的目的，需要多次反复进行处理，满足不了工程实际需要。

发明内容

为了克服现有油液净化技术中脱水、脱气速度比较慢以及待处理油液需要多次循环净化处理的不足，本发明提出一种真空气泡迁移的高效油液净化装置，在油液净化装置的真空罐体内积聚的油液中安装气泡生成、长大装置，使经过空气干燥器后的干燥气体通过此装置生成气泡并长大后浮出油液液面。在油液内向真空罐体上方进行迁移的过程中，与经过分离塔板还没得到蒸发的油液中水分和空气相遇，在水分饱和蒸汽压以及空气分离压的作用下，油液中的水分和空气在气泡内得到蒸发和逸出。在气泡在向上迁移中与反向的油流不断作用下使气泡得以增大，直至达到分离塔板实现溃灭。溃灭后气泡内的水蒸气以及空气伴随着湍流翻滚等流动形式，使待处理油液的表面增大，进一步增强了油中的水分和空气的蒸发和逸出，从而实现油液的高效净化目的。本发明具有脱水、脱气速度较快、分离效率高、净化处理循环少、加热温度低等优点。

本发明主要由进油管、真空泵、真空罐体、分离塔板、气泡生成及长大装置和排油泵等组成；其特征在于真空罐体上部安装有进油管和真空抽取口，罐体中部装有多层滤网的分离塔板，在真空罐体内积聚的油液中安装有气泡生成、长大装置，真空罐体的底部设有排油管。所述的气泡生成、长大装置由气泡生成和气泡长大两部分组成，气泡生成部分是两根固定在真空罐体内相互垂直的圆管，每根圆管的水平面上对称均布有小圆孔；气泡长大部分由等间距的三块园板（下层、中层和上层园板）组成，每块园板上均布小圆孔，每块园板上的小圆孔孔径由下园板到上园板依次增大。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在真空罐体上部安装有进油管和真空抽取口，待处理油液在真空泵抽取真空作用下通过加热器升温后进入真空罐体内；真空罐体中部装有多层滤网的分离塔板，油液通过分离塔板净化部分水分和空气；真空罐体下部是积聚的油液，在积聚的油液内安装气泡生成及长大装置，经过空气干燥器后的干燥气体通过相互垂直的圆管（气泡生成部分）的小圆孔从水平方向生成气泡进入油液中，使气泡在油液中与没得到蒸发的油液中水分和空气相遇，净化油液，气泡增大；再经过由等间距的三块园板（气泡长大部分），由于每块园板上均布小圆孔，且小圆孔孔径由下到上依次增大，使得增大后的气泡能够顺利迁移，不至于在油液中溃灭。

迁移出油液液面的气泡在到达分离塔板前，再次与没得到蒸发的流出分离塔板的油液中水分和空气相遇，使其蒸发和逸出到气泡中，进一步净化油液，直至达到分离塔板实现溃灭。溃灭后气泡内的水蒸气以及空气通过分离塔板，呈现湍流翻滚等流动形式，与油液相互作用，使油液的下行速度得到一定的控制，增加了其在分离塔板上的停留时间，且使待处理油液的表面增大，进一步增强了油中的水分和空气的蒸发和逸出。

真空罐体的底部设有排油管，经过气泡两次净化后的油液由排油泵通过排油管输出，从而完成一个工作循环。

附图说明     图1 为本发明的结构示意图；

    图2、3分别为本发明的气泡生成、长大装置结构示意图；

    图中：1-进油管，2-粗过滤器，3-加热器，4-真空泵，5-分离塔板，6-真空罐体，7-空气干燥器，8-气泡长大部分，9-气泡生成部分，10-排油管，11-精过滤器，12-排油泵，13-气泡生成部分正视图，14-气泡生成部分俯视图（剖视），15-气泡生成部分侧视图（剖视），16-气泡长大部分上层园板（其中均布小圆孔的孔径为d1），17-气泡长大部分中层园板（其中均布小圆孔的孔径为d2），18-气泡长大部分下层园板（其中均布小圆孔的孔径为d3），19-气泡长大部分三块园板的支撑架，20-气泡长大部分上层园板的俯视图，21-气泡长大部分上层园板中均布的小圆孔。

具体实施方式     下面结合附图详细说明本发明对油液的净化处理的技术方案。     如图1 所示，将本发明与矿物油使用设备相连接，启动真空泵4，待处理油液在真空作用下，从进油管1经粗过滤器2滤去大颗粒的机械杂质，继而经加热器3使油液升温后，进入真空罐体6内的分离塔板5上，进行水分蒸发和空气逸出，部分净化后的油液积聚到真空罐体下部。

待真空罐体6下部油液淹没气泡生成部分9及长大部分8后，打开空气干燥器7，使干燥空气进入。干燥气体首先通过气泡生成部分9的相互垂直圆管的小圆孔从水平方向生成气泡进入油液中，首次与没得到蒸发的油液中水分和空气相遇，在水分饱和蒸汽压以及空气分离压的作用下，油液中的水分和空气在气泡内得到蒸发和逸出，气泡在向上迁移中不断增大。再经过气泡长大部分8等间距的上中下三块园板16、17、18，由于最下方的园板18上均布小圆孔孔径d3较小，使得油液中形成的气泡数量较多。在气泡净化油液过程中不断增大，依次通过小圆孔孔径由下到上依次增大（即d1＞d2＞d3）的园板，使得增大后的气泡能够顺利向上迁移，不至于在油液中溃灭。

迁移出油液液面的气泡在到达分离塔板5前，再次与没得到蒸发的流出分离塔板5的油液中水分和空气相遇，使其蒸发和逸出到气泡中，进一步净化油液，直至达到分离塔板5实现溃灭。溃灭后气泡内的水蒸气以及空气通过分离塔板5，呈现湍流翻滚等流动形式，在分离塔板5上与下行的油液成分相互作用，使油液的下行速度得到一定的控制，增加了其在分离塔板5上的停留时间；使含水油液的挥发表面得以增大，形成一股源源不断的上升气流，将油中逸出的水汽从顶部携带排出真空罐体外，进一步增强了油中的水分和空气的蒸发和逸出。

脱除水分、气体的净化油液由排油泵12从排油口10经精过滤器11输出，从而完成一个工作循环。

本发明利用气泡迁移作用的油液净化方法，使待处理油液的净化处理的效果得到很大的提升，解决了现有技术中脱水、脱气速度比较慢以及油液需要多次循环净化处理的不足。具有分离效率高、净化处理循环少、节能降耗等优点。

Claims (2)

1.一种真空气泡迁移的高效油液净化装置，主要由进油管、真空泵、真空罐体、分离塔板、气泡生成及长大装置和排油管等组成；其特征在于在真空罐体上部安装有进油管和真空抽取口，罐体中部装有多层滤网的分离塔板，在真空罐体内积聚的油液中安装有气泡生成、长大装置，真空罐体的底部设有排油管。

2.根据权利要求1 所述的一种真空气泡迁移的高效油液净化装置，其特征在于所述的气泡生成、长大装置由气泡生成和气泡长大两部分组成，气泡生成部分是两根固定在真空罐体内相互垂直的圆管，每根圆管的水平面上对称均布有小圆孔；气泡长大部分由等间距的三块园板组成，每块园板上均布小圆孔，每块园板上的小圆孔孔径由下园板到上园板依次增大。

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