CN103073091A - 用于薄油膜分离回收的油水分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于薄油膜分离回收的油水分离装置，包括：箱体，箱体前部设有进口，后部设有出口，在箱体内的下部设有至少一层由阻流分离板和梳柱阵列组成的阻流装置；箱体上方密封连接一个自后向前、自左右向中间逐渐升高形成锥形结构的箱盖；在箱盖外壁上锥形结构的最高处竖向设有集油井，集油井与箱体的内部以及外部大气均相通，集油井内设有油位检测计，集油井的管壁上设有连接侧管，连接侧管上设有电磁阀；本发明的油水分离装置关于箱体的中心线呈左右对称结构。本发明的用于薄油膜分离回收的油水分离装置尤其适用于微米级薄油膜的油水分离及回收。

Description

用于薄油膜分离回收的油水分离装置

技术领域

本发明涉及油水分离设备技术领域，尤其涉及用于薄油膜分离回收的油水分离装置。

背景技术

近年来，海上漏油溢油污染事故频发，对海洋环境造成了极大影响。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；由于化学分散剂会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。中国专利201210073954.6采用梳柱阵列和阻流分离板使流体核心的流速降低，增加流体整体的停留时间，使油充分上浮，提高油水分离效果。但上述专利适用于油层厚度为几毫米的海面溢油的回收分离，对于油膜厚度小于1mm,甚至于微米级的油膜（如目前康菲在渤海的漏油事故），由于进入油水分离箱内的油量极少，且油水分离箱的矩形截面面积很大，使得长时间运行后油水分离箱表面的油层厚度仍达不到上述装置的排油油层厚度。因而，不能完成微米级油膜的回收分离。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于薄油膜分离回收的油水分离装置，以适用于微米级薄油膜的油水分离及回收。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是，用于薄油膜分离回收的油水分离装置，所述油水分离装置包括：

箱体，所述箱体由底面板、前面板、后面板、左面板和右面板围成，所述箱体呈上部开口状；所述前面板的外壁上部设有进口，所述后面板的外壁下部设有出口，所述箱体内的下部设有至少一层阻流装置，所述阻流装置包括水平设置的阻流分离板，所述阻流分离板上均布有若干与其垂直设置的柱子，若干所述的柱子形成梳柱阵列，所述阻流分离板将所述箱体的内部至少分割成连通的上部空间和下部空间，所述下部空间与所述出口相通；还包括

箱盖，所述箱盖设置于所述箱体上方，且与所述前面板、后面板、左面板和右面板的上沿密封连接；所述箱盖自后向前、自左右向中间逐渐升高形成锥形结构；

一个管状的集油井，所述集油井竖向设置于所述箱盖的外壁上且位于锥形结构的最高处，所述集油井的横截面小于所述箱体的截面，所述集油井的下部与所述箱体的内部连通，所述集油井的上部与大气相通，所述集油井内设有油位检测计，所述集油井的管壁上设有连接侧管，所述连接侧管上设有电磁阀。

作为优选，所述箱盖包括由外向内倾斜设置的箱盖左侧板、箱盖右侧板，由后向前倾斜设置的箱盖后侧板，以及竖向设置的箱盖前侧板；所述箱盖左侧板、箱盖右侧板、箱盖后侧板和箱盖前侧板共同围成具有顶部开口的所述锥形结构，所述集油井设置于所述顶部开口处。

作为进一步优选，所述箱体的前面板的上部呈梯形状，所述前面板的垂直高度高于所述后面板的垂直高度；梯形状的所述前面板的上部用作所述箱盖前侧板。

作为另一种优选，所述阻流装置上下设置有两层或多层；自下往上数，处在奇数层的所述阻流分离板与所述箱体的前面板之间留有前部缝隙，处在偶数层的所述阻流分离板与所述箱体的后面板之间留有后部缝隙。

作为进一步优选，所述阻流分离板为整体式平板，处在奇数层的所述整体式平板的左边、右边和后边分别密封连接于所述箱体的左面板、右面板和后面板的内壁上，处在偶数层的所述整体式平板的左边、右边和前边分别密封连接于所述箱体的左面板、右面板和前面板的内壁上；其中第一层所述阻流分离板的后边与所述后面板的连接处高于所述出口的上沿。

作为另一种进一步优选，所述第一层阻流分离板呈阶梯式结构，包括安装有所述梳柱阵列的第一平板、密封连接于所述后面板内壁上的第二平板以及连接所述第一平板与所述第二平板的竖向连接板。

作为另一种优选，所述后面板的外壁上还设置有位于所述出口上方的清洁口。

由于采用了上述技术方案，本发明的用于薄油膜分离回收的油水分离装置包括箱体，箱体内的下部设有至少一层阻流装置，箱体上方密封设置有箱盖，箱盖自后向前、自左右向中间逐渐升高形成锥形结构，锥形结构的最高处竖向设置一个集油井；利用本发明的用于薄油膜分离回收的油水分离装置进行油水分离回收时，油污水从设置于箱体前面板上的进口平行流入箱体之后，受到阻流装置中梳柱阵列的阻力，核心流的流速减小，比重小的浮油集中于箱体的上部空间，由于箱体上方的箱盖自后向前、从两边向中间逐渐收缩升高形成锥形结构，使得浮油集中在箱体顶部靠前区域，再向上进入集油井，由于集油井内部的横截面面积远小于箱体内部的截面面积，即使箱体内上部的油层很薄，集油井内的油层也能迅速增厚至设定的排油厚度，当油位检测计测得达到排油厚度时，向控制系统发送信号，控制系统发出指令开启电磁阀，即可将集油井内聚集的油排出并回收，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面板之间的缝隙进入箱体的下部空间，经过设置于箱体后面板上的出口流出，从而完成微米级薄油膜的分离与回收。

还可根据需要将阻流装置上下设置为两层或多层，自下往上数，处在奇数层的阻流分离板与箱体的前面板之间留有前部缝隙，处在偶数层的阻流分离板与箱体的后面板之间留有后部缝隙；设置两层或多层阻流装置后，两层或多层的梳柱阵列的阻力使流体核心的流速进一步降低，可进一步延长流体在箱体内的停留时间，使油充分上浮，进一步提高油水分离的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一的结构剖视示意图；

图2是图1的俯视示意图；

图3是图1的A-A剖视示意图；

图4是图1中的箱盖的俯视示意图；

图5是本发明实施例二的结构剖视示意图；

图6是图5的B-B剖视示意图；

图中：1-进口；2-集油井；3-箱体；31-后面板；32-底面板；33-前面板；34-右面板；35-左面板；4-梳柱阵列；5-油位检测计；6-阻流分离板；61-第一平板；62-竖向连接板；63-第二平板；7-出口；8-电磁阀；9-连接侧管；10-清洁口；11-箱盖；111-箱盖右侧板；112-箱盖后侧板；113-箱盖左侧板；114-箱盖前侧板；115-顶部开口。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，而非用于限定本发明。

实施例一

如图1、图2和图3共同所示，为本发明实施例一的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其中，前、后、左、右方向的界定按图2所示，本实施例的油水分离装置包括：

箱体3，该箱体3由底面板32、前面板33、后面板31、左面板35和右面板34共同围成，箱体3呈上部开口的长方体形状；在前面板33的外壁上部设有进口1，在后面板31的外壁下部设有出口7，在箱体3内的下部设有一层阻流装置，该阻流装置包括水平设置的阻流分离板6，在阻流分离板6上密集均布有若干与其垂直的柱子，若干柱子形成方形的梳柱阵列4，其中，梳柱阵列的柱子高度略低于进口1的下沿，本实施例中的柱子为细长的圆柱体，也可以采用棱柱结构，阻流分离板6的左边、右边和后边分别密封连接于箱体3的左面板35、右面板34和后面板31的内壁上，其前边与将箱体3的前面板33之间留有前部缝隙，以便流体通过，阻流分离板6将箱体3的内部分割成连通的上部空间I和下部空间II，其中，下部空间II与出口7相通。本实施例中的阻流分离板6采用阶梯式结构，其包括安装有梳柱阵列4的第一平板61、密封连接于后面板31内壁上的第二平板63以及连接第一平板61与第二平板63的竖向连接板62，其中，第二平板63的高度高于出口7的上沿，阻流分离板6采用阶梯式结构时，下部空间II呈逆时针旋转90°后的L形，可以延长流体在下部空间II内的停留时间，提高油水分离的效果。

作为一种可选择的结构，阻流分离板也可以采用整体式平板结构，整体式平板的左边、右边和后边分别密封连接于箱体的左面板、右面板和后面板的内壁上（在此不再详细图示），整体式平板结构易于制作安装，但由于流体在下部空间内的停留时间相对缩短，其油水分离的效果不及阶梯式结构的阻流分离板。

箱体3的上方设有箱盖11，箱盖11与前面板33、后面板31、左面板35和右面板34的上沿均密封连接；整个箱盖11自后向前、自左右向中间逐渐升高形成锥形结构。

如图4所示，箱盖11包括由外向内倾斜设置的箱盖左侧板113、箱盖右侧板111，由后向前倾斜设置的箱盖后侧板112，和竖向设置的箱盖前侧板114；箱盖左侧板113、箱盖右侧板111、箱盖后侧板112和箱盖前侧板114共同围成具有顶部开口115的锥形结构，该锥形结构的顶部开口115位于最高处且靠近箱体3的前面板33，顶部开口115呈矩形状。

本实施例中，箱体3的前面板33的上部呈梯形状，前面板33的垂直高度高于后面板31的垂直高度；该梯形状的前面板33的上部用作箱盖前侧板114，这样便于制作。

在箱盖11的外壁上且位于锥形结构最高处的顶部开口115上，竖向设有一个集油井2，集油井2的横截面与顶部开口115的形状适配，也呈矩形状，集油井2的矩形横截面远远小于箱体3的截面（该截面平行于箱体3的底面板32），集油井2的下部与箱体3的内部连通，集油井2的上部与外部大气相通，在集油井2内设有油位检测计5，油位检测计5由三根可调节高度的针式电极组成，固定在集油井2内。集油井2的管壁上设有与其连通的连接侧管9，在连接侧管9上设有电磁阀8。油位检测计5与电磁阀8均与控制系统电连接。

如图1所示，其中，在箱体3的后面板31的外壁上还设置有位于出口7上方的清洁口10，其由盖板和连接法兰组成。需要对箱体3内部进行清洁时，将清洁口的盖板取下，即可对箱体3的内部进行清洁处理。

如图2所示，本实施例的整个油水分离装置关于箱体3的中心线呈左右对称结构。

实施例二

如图5和图6共同所示，为本发明实施例二的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，实施例二与实施例一基本相同，不同之处在于：阻流装置上下设置有两层，自下往上数，处在第一层的阻流分离板6与箱体3的前面板33之间留有前部缝隙，处在第二层的阻流分离板6与箱体3的后面板31之间留有后部缝隙，上下两层阻流分离板将箱体3的内部分割成连通的上部空间I、中部空间III和下部空间II，上下两层梳柱阵列4的阻力使流体核心的流速进一步降低，可延长流体在箱体内的停留时间，使油充分上浮，进一步提高油水分离的效果。

当然，阻流装置不局限于设置一层或两层，还可以根据需要上下设置更多层。当上下设置多层阻流装置时，自下往上数，处在奇数层的阻流分离板与箱体的前面板之间留有前部缝隙，处在奇数层的整体式平板的左边、右边和后边分别密封连接于箱体的左面板、右面板和后面板的内壁上；处在偶数层的阻流分离板与箱体的后面板之间留有后部缝隙，处在偶数层的整体式平板的左边、右边和前边分别密封连接于箱体的左面板、右面板和前面板的内壁上，从而将箱体的内部分割成上下布置的多个连通的空间，增加了流体在箱体内的停留时间，使油充分上浮，进一步提高了油水分离的效果。

利用本发明的油水分离装置进行薄油膜的油水分离回收时，油污水从设置于箱体3前面板上的进口1平行流入箱体之后，受到阻流装置中梳柱阵列4的阻力，核心流的流速减小，比重小的浮油集中于箱体3的上部空间，由于箱体3上方的箱盖11自后向前、从两边向中间逐渐收缩升高形成锥形结构，使得浮油集中在箱体3顶部靠前区域，再向上进入集油井2，由于集油井2内部的横截面面积远远小于箱体3内部的截面面积，即使箱体3内上部的油层很薄，集油井2内的油层也能迅速增厚至设定的排油厚度，当油位检测计5测得达到排油厚度时，将检测信号传送至控制系统，控制系统发出指令开启电磁阀8，即可将集油井2内聚集的油通过连接侧管9排出并回收，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面板之间的间隙进入箱体的下部空间，经过设置于箱体3后面板31上的出口7流出，从而完成薄油膜的分离与回收。

以上所述仅是本发明较佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于薄油膜分离回收的油水分离装置，所述油水分离装置包括：

箱体，所述箱体由底面板、前面板、后面板、左面板和右面板围成，所述箱体呈上部开口状；所述前面板的外壁上部设有进口，所述后面板的外壁下部设有出口，所述箱体内的下部设有至少一层阻流装置，所述阻流装置包括水平设置的阻流分离板，所述阻流分离板上均布有若干与其垂直设置的柱子，若干所述的柱子形成梳柱阵列，所述阻流分离板将所述箱体的内部至少分割成连通的上部空间和下部空间，所述下部空间与所述出口相通；其特征在于，还包括

箱盖，所述箱盖设置于所述箱体上方，且与所述前面板、后面板、左面板和右面板的上沿密封连接；所述箱盖自后向前、自左右向中间逐渐升高形成锥形结构；

一个集油井，所述集油井竖向设置于所述箱盖的外壁上且位于锥形结构的最高处，所述集油井的横截面小于所述箱体的截面，所述集油井的下部与所述箱体的内部连通，所述集油井的上部与大气相通，所述集油井内设有油位检测计，所述集油井的管壁上设有连接侧管，所述连接侧管上设有电磁阀。

2.如权利要求1所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：所述箱盖包括由外向内倾斜设置的箱盖左侧板、箱盖右侧板，由后向前倾斜设置的箱盖后侧板，以及竖向设置的箱盖前侧板；所述箱盖左侧板、箱盖右侧板、箱盖后侧板和箱盖前侧板共同围成具有顶部开口的所述锥形结构，所述集油井设置于所述顶部开口处。

3.如权利要求2所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：所述箱体的前面板的上部呈梯形状，所述前面板的垂直高度高于所述后面板的垂直高度；梯形状的所述前面板的上部用作所述箱盖前侧板。

4.如权利要求1所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：所述阻流装置上下设置有两层或多层；自下往上数，处在奇数层的所述阻流分离板与所述箱体的前面板之间留有前部缝隙，处在偶数层的所述阻流分离板与所述箱体的后面板之间留有后部缝隙。

5.如权利要求4所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：每层所述阻流分离板为整体式平板，处在奇数层的所述整体式平板的左边、右边和后边分别密封连接于所述箱体的左面板、右面板和后面板的内壁上，处在偶数层的所述整体式平板的左边、右边和前边分别密封连接于所述箱体的左面板、右面板和前面板的内壁上；其中第一层所述阻流分离板的后边与所述后面板的连接处高于所述出口的上沿。

6.如权利要求4所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：第一层所述阻流分离板呈阶梯式结构，包括安装有所述梳柱阵列的第一平板、密封连接于所述后面板内壁上的第二平板以及连接所述第一平板与所述第二平板的竖向连接板。

7.如权利要求1至6任一项所述的用于薄油膜分离回收的油水分离装置，其特征在于：所述后面板的外壁上还设置有位于所述出口上方的清洁口。

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