CN105268213B - 一种油水分离法及油水分离机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工农业生产和环保领域。本发明可迫使混合原液中的油珠与水体作相背定向运动时巧妙地实现其受力不变、力学运动效果被放大n倍的目标，如同受到被放大n倍的力将它们分离一样，且可迫使分离出来的游离水在油珠无法到达的水体深处自行排出机外，完成油水分离而不用破乳工艺，同时可迫使游离水留在水位低许多的调节水槽内待排而油液从高出调节水槽水面许多的高油位自动排出。为确保油液的流动性，本发明在油液必经之道设加热器，只对油加热、不对水加热而高效低耗，即可在低气温下高效低耗地进行高度稠油、密度大于1的原油和老化油的高精度油水分离。本发明的机器亦可“逆用”，成为高效低耗的脱油机，获得高纯度的无油纯水。本发明的先进程度远超现有油水分离技术的，定可收获巨额市场回报。

Description

一种油水分离法及油水分离机

技术领域

本油水分离法及油水分离机涉及一种适用于环保工程和工农业生产领域里的油水分离方法及最后主产品为脱水油的油水分离机即简称脱水机和最后主产品为无油纯水的油水分离机即简称脱油机，具体说是一种利用地球引力作用在油水混合原液中水珠与油珠上的力不变，巧妙地保持油珠的受力大小和力学运动效果不变，以及保持水珠的受力不变而放大水珠的力学运动效果n倍，即可在水珠和油珠受力不变的条件下，“强力地”将水珠与油珠拉开，且只要保持被分离的液体具有足够的流动性即不需要外加任何人为的力去分离油与水。具体操作是，欲将油水混合原液注入按本方法设计的脱水机或脱油机时，该类机器，仅靠流入液体自身所具有的动势能即可实现油水混合原液中的油水自动分离，并分别自动地从其排油口、排水口流出和自动集中油渣。当油水混合原液的拥有者需要得到“油产品”时，可采用突出“油中少水”分离结果的脱水机；当需要得到“水产品”时，可采用突出“水中少油”分离结果的脱油机。

背景技术

本发明的技术在环保工程领域里的运用。随着社会文明与进步，人们的环境保护与环境质量的意识日益提高，尤其是人口相对密集、经济活跃而相对发达的城市里的人们对居住环境、城市环境和生态状况的环境质量要求更是一天比一天高。在众多环境污染种类中，有一种环境污染源就是餐馆、酒楼、食堂以及工矿企业机件除油清洗等油水污水源。这些油水污水流入市政污水管网后，既会发酵、发臭、产生毒素，危害人们健康，还有可能堵塞城市下水道管网，造成发臭的污水溢流满地，同时也会对城市周边的水系造成毒化污染，不利于人们的居住环境，有害于人们的身体健康，乃至影响人类的生存。

为了消除这一环境污染危害，长期以来，人们不断地努力，制成种种针对这种油水混合液分离处理的装置，但往往这些装置的分离精度低，分离效率低，难以满足当前及今后，人们对油水分离的环保品质要求；有的装置运用浮力静态分离法分离处理一些比重相对水的比重小的油，但由于这些装置的分离方式采用的是重力静态分离法，通常处理时间较长的，即分离精度低，分离效率低；另外，这些装置针对已经分离出来的油，通常采用的回收方法为：A.人工舀取法；B.电动液面直接刮取法；C.电动离心法。这些方法都能回收液体上层的浮油，且能耗高效率低，劳动强度大，尤其是有效准确地将油层与水体剥离而收集，以至于剥离出来的油中含水率高，或获得的水体中含油量很大，不符合环保排放标准。

本发明的技术可以在工农业生产领域里许多行业里加以运用，例如，将本发明的技术运用于采油后、炼油前过程中油水混合原液脱水生产工艺中，就要比现有油气水分离技术先进， 节能低碳，运行成本低等诸多优点和优势。

在高含水期油矿的采油生产过程中，所采用的油水分离方法有自然沉降分离法、热沉降分离法、离心沉降分离法、化学破乳分离法、电破乳分离法(这类分离法中包括有直流静电场电破乳分离法、交变电场电破乳分离法、高频脉冲电场电破乳分离法、微波辐射电破乳分离法等)、润湿聚集分离法、超声波分离法、生物脱水分离法等方法表明人们关注的是如何将小油珠变成大油珠，进而连成油层。成片的油层越大越利于油与水因密度不同而在重力与浮力的合力作用下促使油层上浮而实现油水分离之目的，故称无论是什么类型的电破乳、无论是什么类型的化学破乳，还是其它类型的破乳法，油水分离的最终过程还是归到重力场中的大自然赋予油珠与水珠各自所受重力与浮力的合力之差来分离油与水的，但是人们误认定油水分离的关键是破乳，花费大量的人力物力与财力去研究如何破乳，以至于当前所获得的油水分离之结果都是施加大量的化学破乳剂、耗费巨大能量和金钱去破乳才取得的，而没有在如何利用免费的地球引力将油珠从水体中“强力”地“拉出来”，来实现油水自行分离之机理上下足工夫。

发明内容

本发明的目的在于针对油水混合原液的分离速度、分离效率、分离精度和分离能耗等方面的需求提供一种油水分离法以及按该法设计的最后主产品为油的脱水机和最后主产品为水的脱油机。

为了达到上述目的，本发明中制定的解决方案是一种由十个步骤构成的油水分离法，以及按该方法设计的油水分离机，实施该方法的步骤如下：

步骤一，据实优选原理法——根据实情选用最适宜的原理实施油水分离，遵循密度不同的液体密度小的上浮密度大的下沉之运动规律、油密度随温度变化而变化之运动规律、同类物质接触过程中表面张力之运动规律、单位体积内油珠个数的增加加速油珠的扩大之运动规律、油珠的加速扩大即加速了油层的形成与增厚之运动规律、油层在水体中之运动规律，以及不同密度的液体进入不同管径后在管中的运动规律，设计一个带电热坩埚的能强制油珠与水体能作相背定向运动且其受力不变而其力学运动效果被放大n倍、使得油珠快速扩大、油层厚度快速增厚的主油水分离器；

步骤二，运动规律物化法——将所选定的原理与运动规律用机器的具体结构体现出来，将主油水分离器设计成一个壳体与上方的锥形罩和下方的锥形斗密封连接成一个梭体，壳体的内部设有具备电热功能的、输入的混合原液直接注入其中的坩埚，梭体的上、下方锥顶开口处分别密封连通不同管径的管子，与上方锥顶开口处连通的管子相对细一些，是被分离出来的脱水油的出油通道；与下方锥顶开口处连通的管子相对粗一些，特别是下方的管子延伸到油珠不可能到达的深度处再转弯向上延伸，直至与一个直径相对大得多的调节水槽底部连通，调节水槽上部开口处是被分离出来的游离水的排水口，这些物件的连通构成了一个完整 的主油水分离器系统，其物理实质为一个两支管管径不同的异型U形管，将密度小的油珠可靠地导入异型U形管的细管之中，将密度大的水体可靠地导入异型U形管的粗管之中；

步骤三，异型U形管的运用方法——将实为异型U形管的主油水分离器壳体的上锥体锥口密封连通的管径适当的细管设计为一根海拔提升管(此处的“海拔”概念不是地理学中相对海平面的海拔概念，是指定本机器中调节水槽的水面为基准水平面而建立的相对高度的概念以及本领域内的习惯称呼)，其下部与锥形斗斗顶口密封连接的细管向下延伸到油珠无法到达的水体深处，通过机箱箱体与异型U形管底部蛇形隔板连通且构成转弯处，转弯后的细管向上延伸直至调节水槽的底板处并密封连通，调节水槽的上部与排水口连通；该系统即可迫使油珠沿海拔提升管直接向上流动，以及迫使游离水在主油水分离器壳体下方管径适当的管道里遵循地球引力导致的“水往低处流”运动规律向下流动，流过异型U形管底部蛇形隔板构成的转弯处后水流即遵循“水往低处流”的“逆向”运动规律——在特定的和完全没有人为施加的动力的情况下，遵循“水往高处流”的运动规律，迫使游离水向上流向设置在主油水分离器壳体上方的粗管——调节水槽里之后再排出机外；

步骤四，功能形成与性能确保法——通过调节水槽排放水量的大小变化量来保持槽内水位不变的情况下，在主油水分离器壳体中的油珠在重力与浮力之合力的作用下克服布朗运动的干扰作向上的定向运动，且获得可靠稳定的超出调节水槽水面许多的高油位排油，从而完成了油液与水体的分离，当主分离器系统——即异型U形管不同管子里的不同液体对异型U形管下方弯处的压力达到平衡时，“管细轻液位高，管粗重液位低”的力学原理；

步骤五，定向运动保护法——设置混合原液分散缓冲器，减小混合原液进入油水分离腔时的流动对油珠向上定向运动和水珠向下定向运动产生不良的影响；

步骤六，基准水平面稳定法——本发明的机器之基准水平面是指定本机器的调节水槽的水面，被指定为本机的海拔基准面，其高度为0m；若能稳定调节水槽内的水面就能稳定海拔提升管上的排油海拔高度，若能稳定排油海拔高度的就能稳定地在高油位上排油，若能稳定排油的高油位就能稳定地阻止水体混入所排油液之中；稳定调节水槽内的水面设置水位调节器，取排放水道导流截面的改变量来控制排放水的流速，进而调节和稳定调节水槽水面的动态水位；

步骤七，防止游离水串水法——设置油位调节器，通过调节排油软管的高度来控制海拔提升管对油液的提升高度，防止游离水混入脱水油中窜入下一级油水分离器里；

步骤八，可选择地采用电脱水法——油液内“油包水珠”脱水法和“倒电场”杜绝法，即设置电极分布结构、放电方式与安装形态，发挥电场力脱水的效力和设置自动排放经过电脱水过程后电脱水器内的积水之装置；

步骤九，高效低耗的油液流动性确保法——在油必经之路的狭窄流道处设置防爆型加热器，只对油加热而不对水加热，以最小的耗能代价确保油液的流动性，特别是对于密度大于1的超稠原油或对于存放时间较长的老化油，采用在主油水分离器的下方设置具有独立加热功能的电热坩埚，使得超稠原油中的密度小于水的轻质原油上浮而进入主油水分离器，使得超稠原 油中的密度大于1的石子、砂粒以及尽可能地让石蜡、沥青从电热坩埚下方的排渣管排出；

步骤十，自动清渣法——设置锥形的机箱底和滤渣箱联用；

按该方法所设计的一种油水分离机之特征是，在一个横截面为任意形状的直筒作机箱的上端与盖运用法兰盘密封螺栓连接，其下端与锥形的排渣斗的大口径端法兰盘密封螺栓连接，排渣斗的小口径端法兰盘密封螺栓连接排渣阀门的进水端法兰盘密封螺栓连接，排渣阀门的出水端通过管道从接近滤渣箱的底部进入滤渣箱，滤渣箱的大小与几何形状可根据安装现场的空间条件来决定，滤渣箱内部的上部设有平面形的过滤层，需要过滤的带渣的水从过滤层的下方流向过滤层的上方，经过滤层过滤之后的上清水，经排水口排放，渣水中的渣靠其自重下沉而落入置于滤渣箱底部的渣袋之中，由人工打开滤渣箱的密封盖，移开过滤层，打开渣水排放孔，放干渣水之后，即可拎出渣袋，倒掉渣袋中的沉渣；在机箱的主体段内设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔，油水分离腔的横截面几何形状没有硬性工艺要求，其下端是开口的并在与脱油水排出管最近的一侧边配有大小适当的隔板，隔板的自由端与锥形的排渣斗壁板之间存在一条足够宽的流水通道，油水分离腔的上端固接一个锥形的止逆斗，止逆斗的锥顶部分设有若干作为油道的通孔，在止逆斗的上方适当距离处设有一个锥形集油罩，即在集油罩与止逆斗之间存在一个集油的空间，此空间的下方是无漏洞的底，且在底部最低的位置上设有一个通孔，该通孔固定连接一根管道再连接一个阀门；油位计的上端与电脱水器的最高油位线以上的通孔连通，油位计的下端与设在机箱内水体静态水位处的通孔之导管相连接；在集油罩的侧面外安装一个几何形状相一致的锥形的热源且覆盖整个集油罩的外侧表面，热源受下温控器的控制，下温控器安装在集油罩的锥顶处一根海拔提升油管的固定连接处，海拔提升油管外壳上设有几何形状一致的管状热源，管状热源受上温控器的控制，上温控器安装在海拔提升油管的上端与油位调节器连接的弯头处，油位调节器由油位调节螺母和油位调节螺栓所构成，以油位调节螺母和油位调节螺栓调定的高度来控制油位调节管的角度，油位调节管一端与海拔提升油管输出端连通，油位调节管的另一端与置于电脱水器内的垂直输油管输入端连通，垂直输油管的输出端连接混合原液布液管的输入端，布液管置于电脱水器的下半部且在网状电极组之下，经其分布出来的油液将在上浮过程中经过电场区，接受电场电极化的作用将“油包水”形式的水分分离出来，经过电脱水之后的脱水油将从设置在电脱水器上方的脱水油排出口排出，经过电脱水之后的水将以设置在电脱水器底部最低处的排出管管内的液体电导传感器之信号自动控制上电磁阀和下电磁阀联动排放电脱水器内的积水，最后由接在下电磁阀的电脱水器积水排出口排出在上电磁阀和下电磁阀之间设置一段透明的积水监视管；由耐腐蚀的导电材料构成的网状电极组由高压绝缘子按组分层固定在电脱水器内，可以将电极平面垂直于地面地安装，也可以水平于地面地安装，本案采取将电极平面与地面成一个夹角的安装方式安装，且电极平面的低端靠近电脱水器的腔壁，网状电极组的电场由其连接的高压电发生器之高压电所建立；混合原液来液管由垂直段的两端分别与上水平段和下水平段连通而成，上水平段的入口为其输入口，下水平段的出口为其输出口，混合原液来液管的输出口连通混合原液分散缓冲器混合原液分散缓冲器设在止逆斗的正下方，混合原液分散缓冲器构成的工作平面与止逆斗的下方开口构成的平面保持一致；在机箱内还设置了直立于地面安装的脱油水排出管，它下端的进水口固定在集渣斗的下半部，它的上端由一个弯头连接一根水平管道通往机箱外，在水平管道上设置了水位调节器，水位调节器由水位调节闸板、水位调节杠杆、浮力传动杆、浮球所构成，其中水位调节闸板为防爆内电热式的发热板，其下端部为半圆形的条形薄板，安装在闸板防水围板套里，闸板防水围板套上端为开口的，其下端亦为开口并焊接于脱油水排出管的弯头连接处的水平段管子的缝隙上方，其缝隙的宽度与长度以水位调节闸板下端插入水平管道内封住流道为宜，水位调节闸板的上端与水位调节杠杆的自由端活动连接，在水位调节杠杆的中部活动连接浮力传动杆的上端，其下端固定连接浮球，浮力传动杆为防爆内电热式的发热杆，水位调节杠杆的固定端固定在机箱内高度适当的箱壁上，经过水位调节器之后的脱油水由脱油水排出口排出机箱，所有发热体均一一对应设有温度自动控制系统控制其温度；本机中采用的所有金属型材和板材制品都要进行表面防腐处理；在机箱内水体的上中下部位三个段位分别设置三个压力传感器，在盖子上设置一个压力传感器监视机箱气压情况；本机所有监视温度和压力的监视器和控制器都集中在一个电气盘上，电气盘安装在操作人员安全而方便操作的地方，整个油水分离机置于机架之上。

为了达到上述目的，油水分离机A的机箱A的主体段内所设有横截面小于机箱横截面的第一级油水分离腔A低于水体静态水位线上方所设置的油位调节器之油位调节管A的排油端与附加油水分离腔A上端连通，使得第一级油水分离腔A油位调节管A的排油端流出来的油液进入附加油水分离腔A，经附加油水分离腔A油水分离后，脱水油经排出口A排出，游离水将在附加油水分离腔A底部最低处的排出管管内的液体电导传感器A之信号自动控制上电磁阀A和下电磁阀A联动排出，附加油水分离腔A与电脱水器的区别是腔内不设置电场系统，腔外不设置高压电发生器和相关电控系统；在高分离精度的工艺要求下可以以上述脱油机结构为脱油机单元及以串联方式组合配装下一级脱油机单元，以构成多级油水分离环节的脱油机，只需将后一级脱油机单元的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可人工；通常，脱油机的分离对象中水体占有绝对大的比例，油液占有绝对小的比例，以致在常温下分离对象的流动性符合油水分离工艺要求，故这类脱油机的技术方案中不设加热装置。

为了达到上述目的，油水分离机B的机箱B的主体段内所设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔B低于水体静态水位线之下方设置了止逆斗B，在止逆斗B的最低处设置了排放阀门，在止逆斗B的上方设置了集油罩B，两者之间存在一段距离，在集油罩B的锥体顶部连接了柔性而弯曲的海拔提升管B，通过将海拔提升管B弯曲处挂在不同高度的挂钩上来调整输出油面的高度，海拔提升管B的排油端流出来的油液进入储油腔B，其中脱水油经排出口B排出，游离水将在储油腔B底部最低处的排出管管内的液体电导传感器B之信号自动控制上电磁阀B和下电磁阀B联动排出；脱油水由脱油水排放管的输入口B吸进，并按液体在异型U形管内向高处流动的规律上升到脱油水排放管的输出口B而排出；在此流动过程中，水体在由水位调节闸板B、水位调节杠杆B、浮力传动杆B和浮球B构成的水位调节器B的控制，其中水位调节闸板B的一边通过与一根转轴固接后安装在脱油水排放管的上部转弯处管内，几何形状与管道内截面的一致，转轴的两端通过密封处理后伸出到脱油水排放管的管外，且与管外的水位调节杠杆B的一端以固定的角度相固定，因转轴两端活动地安装在管道上的转动孔中，故水位调节杠杆B的转动可以带动水位调节闸板B作相同角度的转动，水位调节杠杆B的另一端与浮力传动杆B的一端固接，浮力传动杆B的另一端固接一个浮球B；在高分离精度的工艺要求下可以以上述脱油机结构为脱油机单元及以串联方式组合配装下一级脱油机单元，以构成多级油水分离环节的脱油机，只需将后一级脱油机单元的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可。

为了达到上述目的，脱水机C与脱油机A和脱油机B在原理上相通的但在技术特征上有所相异的，故脱水机C的部件、总成的编号是不同的；脱水机C的说明书附图上所有符号均表示温度传感器，所有符号均表示压力传感器；脱水机C安装在深入地面工艺深度的基础C的上端，以几何形状为下宽上窄的支架C支撑托起的；机箱由上壳体C、底托C、下壳体C与上下壳体密封连接器C构成，上壳体C的外观几何形状为圆筒形，圆筒形的上壳体C之上端设有可与其密封的盖C，其下端焊接一个底板，底板的正中开有一个圆通孔，圆通孔的直径与底托C的外径相匹配，底托C可以紧密地穿过该圆通孔，上壳体C下端的底托C通过密封连接下壳体C的上端端口，上壳体C与底托C之不同外径的圆筒密封连接后，在连接处构成一个圆圈形的台阶，使得机箱的下壳体C的下端穿过支架C上端的托板中心为圆心所开通的、与底托C外径相匹配的通孔，可拆装地将机箱的下壳体C穿过通孔而将机箱安放于支架C上端的水平状态的架面上，机箱的下壳体C通过上下壳体连接密封节C连接于底托C的下端，且与其轴线重合，底托C与下壳体C的密封连接要运用上下壳体密封连接器C来连接，上下壳体密封连接器C由上密封板C与下密封板C夹住螺母C且焊接为一体，由上下两个方向各配置一个中空螺栓C，上密封板C与底托C的底板密封连接，下密封板C与下壳体C上方密封连接，当主分离器的排水管C插入中空螺栓C后，上下两个方向的中空螺栓C旋紧而压紧其中的盘根即可体现主分离器排水管C与下壳体C之间的密封功能，实现运行时上壳体C不盛水，下壳体C盛满水而不会向上壳体C串水；下壳体C下方端部的几何形状为锥体，锥体尖顶正下方连接一个排渣清洗时才用的排水阀C，在靠近下壳体C锥体尖顶的地方设有冲淤喷管C，以及与主排水管C密封固定连接的排水口，在下壳体C锥体内部游离水主排水管C的进水口附近设有蛇形隔渣管C；下壳体C既是机箱的组成部分也是主分离系统的组成部分；主分离系统由启动清水注入管C、混合原液输入管C、外表面带保温层的电热坩埚C、电热坩埚电热棒C、向上和向下均为锥体的主分离器壳体C、主分离器集油罩C、主分离器止逆斗C、海拔提升管C、置 于海拔提升管C管内的电热棒C、在海拔提升管上高出调节水槽C水面的位置上引出主分离器排油软管C、主分离器排油软管C距离调节水槽C的水面高度粗调的螺栓C、主分离器排水斗C、主分离器排水管C、下壳体C及其端部的集渣斗C、蛇形隔板C、总排水管C、冲淤喷管C、排渣清洗时用的排水阀C、主排水管C、调节水槽C、游离水排放量控制器、伴生气排放管C所组成，其中带阀门的启动清水注入管C连接在混合原液输入管C的高位处，混合原液输入管C的一端为混合原液输入口，另一端沿着机箱内侧箱壁向下延伸，至高于电热坩埚C上沿处转弯穿过主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C而伸到电热坩埚C的上方，接近其轴线之处即可，机箱下部设有主分离器电热棒放置孔C，并以该孔的中心为轴线，从主分离器壳体C的壳体开始密封地穿过电热坩埚C下部壳体的主分离器电热棒保护套管C，其前端是密封的，电热棒保护套管C留在电热坩埚C之内部分无需加保温层，而从主分离器壳体C的壳体到电热坩埚C外壁的电热棒保护套管C设有保温层，主分离器电热棒C的电发热部分设在其端部，后部为管柄，不具备发热功能使得主分离器电热棒C通过主分离器电热棒放置孔C插入电热棒保护套管C深入到电热坩埚C内部的下部对电热坩埚C内混合原液实施加热，主分离器电热棒C留在主分离器壳体C壳体到电热坩埚C的之间的管子内部没有电热丝，对该区域的游离水水流不具备加热功能，电热坩埚清渣管C的一端连通到电热坩埚C底部，另一端穿出底托C以与电热坩埚C的轴线成一个夹角斜着引出来，端头连接一个三通，与电热坩埚清渣管C轴线的端口设有带丝扣的盖，需要出渣时，旋下盖即可实施对电热坩埚C底部积渣的清理，与中间通口连接一个常开阀门C，常开阀门C的另一端连接积渣箱C的进渣口，积渣箱C的出渣口连接一个常闭阀门C，常闭阀门C的另一端就是最终的出渣口；主分离器壳体C上方密封连接着主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C的锥底，在主分离器壳体C、主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C三者的连接圈的合适的位置设有带阀门的主分离器余油排放口C，主分离器余油排放口C的阀门进水方以三通的方式连接一根主分离器启动水位计C，主分离器集油罩C的锥顶密封连接着海拔提升管C，且在两者的连接处引出根管子担任主分离器油位计C，海拔提升管C的另一端高出机箱的盖C，穿过盖板之处必须做密封处理，在机箱的外部可以直接由上向下地在海拔提升管C轴线区域插入海拔管电热棒C，在海拔提升管C的超过调节水槽C水面的上端部分分别设有连接伴生气排放管C带电热保温层的伴生气中油回油器C的导气管C和主分离器排油软管C，导气管C的另一端进入伴生气排放管C后弯曲向下，伴生气排放管C的上端设有网状的拦油填料C，伴生气中油回油器C所自带的管子插至末级沉降罐C的底部，在末级沉降罐C的底部引出根管子担任末级沉降罐C的末级沉降罐油位计C；在主分离器排油软管C的管道中串接水分传感器C和主分离器出油电磁阀C，主分离器排油软管C距离调节水槽C水面的上方的高度由出油高度调整螺栓C进行粗调，主 分离器排油软管C的带喷油口的另一端进入二级分离器C，二级分离器C的结构特征与主分离器的结构特征相同相异，相异的地方是二级分离器C不设电热坩埚，不设下壳体，它分离的油液由它的海拔提升管和导油管送至下一级沉降罐，它分离的游离水直接由导水管送至调节水槽，二级分离系统的调节水槽的底部是斜的，在最低点设有排水管道；在机箱内可设置多个几何形状一样的模块化的沉降罐构成多级重力沉降油水分离装置，只是它们的安装高度是一级比一级低，末级沉降罐C的几何形状可以是圆筒形的，也可以是半圆筒形的，其底部形状与主分离器集油罩C的锥形相匹配并在其底部设有沉降罐电热棒C，其顶部有一个斜面，在斜面的最高点设置一个导油管C，导油管C带出油喷口的另一端进入下一个沉降罐后，直至其底部，在末级沉降罐C斜面高处设置成品油输出管C，在每一级分离器和每一个沉降罐C的下端最低点设有积水排放系统C，积水排放系统C由管道、积水手动排放阀C、积水水位传感器C、排水常开电磁阀C和排水常闭电磁阀C组成，其中从沉降罐C的下端最低点引出的管道连接一个三通的中通，该三通的下通连接积水手动排放阀C的进水端，积水手动排放阀C的另一端为出水端，该三通的上通连接的管道高过沉降罐的正常运行时的油位处与另一个三通的中通接通，此三通的上通连接的管道上沿至机箱的高处且进入机箱，此三通的下通连接的管道连接排水常开电磁阀C的进水端，排水常开电磁阀C的出水端设有水位传感器C，该出水端的管道延长处连接排水常闭电磁阀C，排水常开电磁阀C与排水常闭电磁阀C均受水位传感器C的控制，实现两者交替开闸放水；主排水管C的一端作为进水口固定连接于下壳体C下部的锥体尖部区域，其另一端沿下壳体C与底托C的外部向上延伸，以至于穿过上壳体C的底板继续向上延伸，直至穿过调节水槽C底部所设的通孔且进入该槽内，主排水管C穿过调节水槽C的底板之处必须进行密封处理，调节水槽C的几何形状为非规则圆柱形器皿，在接近调节水槽C水面处设有游离水排出口并密封连接游离水排出管C，从调节水槽C至游离水排出口C的管道区间内不能设阀门，流出游离水排出管C的游离水排出口C游离水必须经过一个液面与大气连通的调节池C之后再进入游离水排放管道C；游离水排出管C在调节水槽C的内侧设有自动闸门开度调控排水量的控制系统，该控制系统由调节杠杆C、浮体C、闸板C构成，调节杠杆C一端固定于机箱内壁上的支架C上，调节杠杆C的另一端连接闸板C，在调节杠杆C的中部合适的位置上连接浮体C的刚性杆，若调节水槽C的水面增高，则浮体C上浮，通过调节杠杆C使得闸板C上升，游离水排出量增大，调节水槽C的水面回落，反之亦然，稳定了调节水槽C的水面高度，也就稳定了主分离器排油软管C距离调节水槽C水面上方的离水高度；主分离器排油软管C距离调节水槽C水面上方的离水高度除了受排水量自变量微调之外，还受主分离器出油高度调节螺栓C来进行运行范围内粗调。

与现有同用途的机器相比，本油水分离法及油水分离机对社会的有益效果有：

1.安全。

2.可靠。

3.工艺环节少，其先进程度远远超过现阶段所有的油水分离技术。

4.分离速度快。

5.高效。能连续不断地对注入该分离机的油水混合液进行在线动态分离。

6.分离精度高。无论是分离出来的油还是水，其纯度都比同用途的机器分离结果的高。

7.能分离超稠油和老化油。

8.运行稳定，分离品质稳定。

9.单产能耗极低，且免去化学破乳及排放水或回灌水的环保处理。

10.单产量可大可小，按需灵活设计。

11.流体力学自动化程度高。

12.无二次污染。至今还没有发现运行过程中对环境产生可测试出的油污染、热污染、温室气体污染、粉尘污染以及地质生态污染。

13.运营成本极低。

14.劳动强度极小。

15.现场操作极为简单。

16.日常维护工作极为简单。

17.设备故障率极低，维护费用极少，设备寿命长。

18.有利于国民经济基础工业——能源工业的发展。

19.作为脱油机用时，可以零能耗地获取高度无油纯水。

附图说明

说明书附图是依本油水分离法设计的油水分离机之原理示意图。

附图1图示了最后主产品为油的一种油水分离机——脱水机的原理。

附图2图示了处理对象为高含油率的混合原液，最后主产品为水的高分离精度、低含油率的一种油水分离机——脱油机的原理。

附图3图示了处理对象为低含油率的混合原液，最后主产品为水的高分离精度、高纯度脱油水的油水分离机——脱油机的原理。

附图4是脱水机C上壳体沿某一直径之剖面图，图示了脱水机C上壳体内部的结构，从其结构显示了脱水机C的技术特征。

附图5图示了脱水机C机箱之结构，显示了脱水机C机箱的技术特征。

附图6和附图7是从正视角度与侧视角度图示了脱水机C的混合原液输入管的技术特征。

附图8图示了脱水机C主分离系统之结构，显示了脱水机C主分离系统的技术特征。

附图9图示了脱水机C二级分离器与沉降器之结构，图示了二级分离器与沉降器的技术特征。

具体实施方式

为了实现本发明的目的，本发明采取了以下这具体措施。

措施一，优先选用立式油水分离腔，让作用在油珠与水珠上竖直向下的地球引力时刻无分力出现。

措施二，确定油水分离腔足够的高度，确保油水分离的作用时间、分离行程和水珠受力不变的情况下所产生的力学效果之倍数。

措施三，设置适当截面积比的异型U形管。

措施四，设置好异型U形管的流道，确保让密度小的油液进入截面积小的支管，让密度大的水体进入截面积大的支管。

措施五，设置混合原液输入流动分散缓冲器，尽量减小进入油水分离腔内的混合原液流动速度对水珠和油珠定向运动的不利影响。

措施六，设置适当的海拔提升管，确保脱水油输出高度高于水体动态最高水位并确保脱水油液输出通畅。

措施七，设置脱水油液输出高度调节装置，确保脱水油液能够超过水体动态最高水位并堵截游离水混入脱水油而窜入下一级分离器、沉降器或电脱水器；

措施八，设置水体动态水位稳定装置，确保U形管内平衡力的稳定来确保脱水油输出高度的稳定，进而确保进入电脱水器的脱水油液中无游离水。

措施九，设置布液管，确保脱水油液均匀地分散且由下而上地通过电脱水器里的电场区，将脱水油液中的“油包水”形式的水珠从油液中分离出来。

措施十，设置水分传感器(即液体电导传感器)，探知电脱水器内的积水情况，并与上、下电磁阀的逻辑联动来自动控制其积水的排放。

措施十一，设置止逆斗，确保水油分离机在停机检修期间集油罩的油液不会流到该机的底部，杜绝油液污染机箱的下壳体底部的现象，确保脱油水达标排出。

措施十二，设置电热坩埚，确保在含有高浓度杂质、高密度和高粘度的原油中将密度较小的原油分离出来并确保其良好的流动性，以及能及时地将砂子和部分沥青、石蜡排出主分离器。

措施十三，设置锥形的排渣斗，确保机箱的下壳体底部的渣能自行聚集到排渣阀门处。

措施十四，设置温度可调、防爆安全和高效节能的关键部位加热装置，确保在分离过程中，油液必须具备油水分离工艺所要求的流动性。

措施十五，抗腐处理。

附图1所图示的一种油水分离机——脱水机的具体结构表明，其机箱是由在一个横截面为任意形状的直筒作机箱(6)的上端与盖(6.1)运用法兰盘密封螺栓连接，其下端与锥形的排渣斗(6.2)的大口径端法兰盘密封螺栓连接，排渣斗的小口径端法兰盘密封螺栓连接排渣阀门(6.3)的进水端法兰盘密封螺栓连接，排渣阀门(6.3)的出水端通过管道从接近滤渣箱(28)的底部进入滤渣箱(28)，滤渣箱(28)的大小与几何形状可根据安装现场的空间条件来决定，滤渣箱(28)内部的上部设有平面形的过滤层(29)，需要过滤的带渣的水从过滤层(29)的下方流向过滤层(29)的上方，经过滤层(29)过滤之后的清水，经排水口(30)排放，渣水中的渣靠其自重下沉而落入置于滤渣箱(28)底部的渣袋(31)之中，由人工打 开滤渣箱(28)的密封盖，移开过滤层(29)，打开渣水排放孔(32)，放干渣水之后，即可拎出渣袋(31)，倒掉渣袋(31)中的沉渣；在机箱(6)的主体段内设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔(2)，油水分离腔的横截面几何形状没有硬性工艺要求，其下端是开口的并在与脱油水排出管(20)最近的一侧边配有大小适当的隔板(2.1)，隔板(2.1)的自由端与锥形的排渣斗(6.2)壁板之间存在一条足够宽的流水通道，油水分离腔(2)的上端固接一个锥形的止回油斗(23)，止回油斗(23)的锥顶部分设有若干作为油道的通孔，在止回油斗(23)的上方适当距离处设有一个锥形的集油罩(22)，即在集油罩(22)与止回油斗(23)之间存在一个集油的空间，此空间的下方是无漏洞的底，且在底部最低的位置上设有一个通孔，该通孔固接一根管道再连接一个阀门；油位计(5)的上端与电脱水器(7)的最高油位线(YWX)以上的位置通孔连通，油位计(5)的下端与设在机箱内水体静态水位处的通孔之导管相连接；在集油罩(22)的侧面外安装一个几何形状相一致的锥形的热源(21)且覆盖整个集油罩(22)的外侧表面，热源(21)受下温控器(21.1)的控制，下温控器(21.1)安装在集油罩(22)的锥顶处一根海拔提升油管(10)的固定连接处，海拔提升油管(10)外壳上设有几何形状一致的热源(9)，热源(9)受上温控器(9.1)的控制，上温控器(9.1)安装在海拔提升油管(10)的上端与油位调节器连接的弯头处，油位调节器由油位调节螺母(11)和油位调节螺栓(12)所构成，以油位调节螺母(11)和油位调节螺栓(12)调定的高度来控制油位调节管(13)的高度，油位调节管(13)一端与海拔提升油管(10)输出端连通，油位调节管(13)的另一端与置于电脱水器(7)内的垂直输油管(14)输入端连通，垂直输油管(14)的输出端连接混合原液布液管(15)的输入端，布液管(15)置于电脱水器(7)的下半部且在网状电极(8)组之下，经其分布出来的油液将在上浮过程中经过电场区，接受电场电极化的作用将“油包水”形式的水分分离出来，经过电脱水之后的脱水油将从设置在电脱水器(7)上方的脱水油排出口(4)排出，经过电脱水之后的水将以设置在电脱水器(7)底部最低处的排出管管内的液体电导传感器(25)之信号自动控制上电磁阀(25.1)和下电磁阀(25.2)联动排放电脱水器(7)内的积水，最后由接在下电磁阀(25.2)的电脱水器积水排出口(26.1)排出在上电磁阀(25.1)和下电磁阀(25.2)之间设置一段透明的积水监视管(26)；由耐腐蚀的导电材料构成的网状电极(8)组由高压绝缘子按组分层固定在电脱水器(7)内，可以将电极平面垂直于地面地安装，也可以水平于地面地安装，本案采取将电极平面与地面成一个夹角的安装方式安装，且电极平面的低端靠近电脱水器(7)的腔壁，网状电极(8)组的电场由其连接的高压电发生器(3)之高压电所建立；混合原液来液管(1)由垂直段的两端分别与上水平段和下水平段连通而成，上水平段为其输入口，下水平段为其输出口，混合原液来液管(1)的输出口连通混合原液分散缓冲器(1.1)，混合原液分散缓冲器(1.1)设在止回油斗(23)的正下方，混合原液分散缓冲器(1.1)构成的工作平面与止回油斗(23)的下方开口构成的平面保持一致；在机箱(6)内还设置了直立于地面安装的脱油水排出管(20)，它的进水口(20.1)固定在集渣斗(6.2)的下半部，它的上端由一个弯头连接一根水平管道通往机箱(6)外，在水平管道上设置了水位调节器，水位调节器由水位调节闸板(16)、水位调节杠杆(17)、浮力传动杆(18)、浮球(19)所构成，其中水 位调节闸板(16)为防爆内电热式的发热板，其下端部为半圆形的条形薄板，安装在闸板防水围板套(16.1)里，闸板防水围板套(16.1)上端为开口的，其下端亦为开口并焊接于脱油水排出管(20)的弯头连接处水平段管子的缝隙上方，其缝隙的宽度与长度以水位调节闸板(16)下端插入水平管道内封住流道为宜，调节闸板(16)的上端与水位调节杠杆(17)的自由端活动连接，在水位调节杠杆(17)的中部活动连接浮力传动杆(18)的上端，其下端固定连接浮球(19)，浮力传动杆(18)为防爆内电热式的发热杆，水位调节杠杆(17)的固定端固定在机箱(6)内高度适当的箱壁上，经过水位调节器之后的脱油水由脱油水排出口(20.2)排出机箱(6)，所有发热体均一一对应设有温度自动控制系统控制其温度；本机中采用的所有金属型材和板材制品都要进行表面防腐处理；在机箱(6)内水体的上中下部位三个段位分别设置三个压力传感器，在盖子上设置一个压力传感器监视机箱(6)内的气压情况；本机所有监视温度和压力的监视器和控制器都集中在一个电气盘上，电气盘安装在操作人员安全而方便操作的地方，整个水油分离机置于机架(27)之上。

附图2所图示的另一种油水分离机A的具体结构是在机箱A(6A)的主体段内所设有横截面小于机箱横截面的第一级油水分离腔A(2A)低于水体静态水位线上方所设置的油位调节器之油位调节管A(13A)的排油端与附加油水分离腔A(2.2A)上端连通，使得第一级油水分离腔A(2A)油位调节管A(13A)的排油端流出来的油液进入附加油水分离腔A(2.2A)，经附加油水分离腔A(2.2A)油水分离后，脱水油经排出口A(4A)排出，游离水将在附加油水分离腔A(2.2A)底部最低处的排出管管内的液体电导传感器A(25A)之信号自动控制上电磁阀A(25.1A)和下电磁阀A(25.2A)联动排出，附加油水分离腔A(2.2A)与电脱水器(7)的区别是腔内不设置电场系统，腔外不设置高压电发生器和相关电控系统；在高分离精度的工艺要求下可以以上述脱油机结构为脱油机单元及以串联方式组合配装下一级脱油机单元，以构成多级油水分离环节的脱油机，只需将后一级脱油机单元的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可人工；通常，脱油机的分离对象中水体占有绝对大的比例，油液占有绝对小的比例，以致在常温下分离对象的流动性符合油水分离工艺要求，故这类脱油机的技术方案中不设加热装置，其它结构与图1所示结构一样。

附图3所图示另一种油水分离机B的具体结构是在机箱B(6B)的主体段内所设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔B(2B)低于水体静态水位线之下方设置了止回油斗B(23B)，在止回油斗B(23B)的最低处设置了排放阀门，在止回油斗B(23B)的上方设置了集油罩B(22B)，两者之间存在一段距离，在集油罩B(22B)的锥体顶部连接了柔性而弯曲的海拔提升管B(10B)，通过将海拔提升管B(10B)弯曲处挂在不同高度的挂钩上来调整输出油面的高度，海拔提升管B(10B)的排油端流出来的油液进入储油腔B(2.3B)，其中脱水油经排出口B(4B)排出，游离水将在储油腔B(2.3B)底部最低处的排出管管内的液体电导传感器B(25B)之信号自动控制上电磁阀B(25.1B)和下电磁阀B(25.2B)联动排出；脱油水由脱油水排放管的输入口B(20.1B)吸进，并按液体在异型U形管内向高处流动的规律上升到脱油水排放管的输出口B(20.2B)而排出；在此流动过程中，水体在由水位调节闸板B(16B)、水位调节杠杆B(17B)、浮力传动杆B(18B)和浮球B(19B)构成的水位调节器的控制，其 中水位调节闸板B(16B)的一边通过与一根转轴固接后安装在脱油水排放管的上部转弯处管内，几何形状与管道内截面的一致，转轴的两端通过密封处理后伸出到脱油水排放管的管外，且与管外的水位调节杠杆B(17B)的一端以固定的角度相固定，因转轴两端活动地安装在管道上的转动孔中，故水位调节杠杆B(17B)的转动可以带动水位调节闸板B(16B)作相同角度的转动，水位调节杠杆B(17B)的另一端与浮力传动杆B(18B)的一端固接，浮力传动杆B(18B)的另一端固接一个浮球B(19B)；在高分离精度的工艺要求下可以以上述脱油机结构为脱油机单元及以串联方式组合配装下一级脱油机单元，以构成多级油水分离环节的脱油机，只需将后一级脱油机单元的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可，其它结构与图1所示结构一样。

附图4至附图9共同图示的另一种油水分离机C的具体结构是因脱水机C与脱水机A和脱水机B在原理上相同而在技术特征上有所相异，故脱水机C的部件、总成的编号是不同的；脱水机C的说明书附图上所有符号均表示温度传感器，所有符号均表示压力传感器；脱水机C安装在深入地面工艺深度的基础C(0C)的上端，以几何形状为下宽上窄的支架C(1C)支撑托起的；机箱由上壳体C(38C)、底托C(13C)、下壳体C(45C)与上下壳体密封连接器C(45.1C)构成，上壳体C(38C)的外观几何形状为圆筒形，圆筒形的上壳体C(38C)之上端设有可与其密封的盖C(34C)，其下端焊接一个底板，底板的正中开有一个圆通孔，圆通孔的直径与底托C(13C)的外径相匹配，底托C(13C)可以紧密地穿过该圆通孔，上壳体C(38C)下端的底托C(13C)通过密封连接下壳体C(45C)的上端端口，上壳体C(38C)与底托C(13C)之不同外径的圆筒密封连接后，在连接处构成一个圆圈形的台阶，使得机箱的下壳体C(45C)的下端穿过支架C(1C)上端的托板中心为圆心所开通的、与底托C(13)外径相匹配的通孔，可拆装地将机箱的下壳体C(45)穿过通孔而将机箱安放于支架C(1C)上端的水平状态的架面上，机箱的下壳体C(45C)通过上下壳体连接密封节C(45.1C)连接于底托C(13C)的下端，且与其轴线重合，底托C(13)与下壳体C(45C)的密封连接要运用上下壳体密封连接器C(45.1C)来连接，上下壳体密封连接器C(45.1C)由上密封板C(45.1.3C)与下密封板C(45.1.4C)夹住螺母C(45.1.2C)且焊接为一体，由上下两个方向各配置一个中空螺栓C(45.1.1C)，上密封板C(45.1.3C)与底托C(13)的底板密封连接，下密封板C(45.1.4C)与下壳体C(45C)上方密封连接，当主分离器的排水管C(11C)插入中空螺栓C(45.1.1C)后，上下两个方向的中空螺栓C(45.1.1C)旋紧而压紧其中的盘根即可体现主分离器排水管C(11C)与下壳体C(45C)之间的密封功能，实现运行时上壳体C(38C)不盛水，下壳体C(45C)盛满水而不会向上壳体C(38C)窜水；下壳体C(45C)下方端部的几何形状为锥体，锥体尖顶正下方连接一个排渣清洗时才用的排水阀C(4C)，在靠近下壳体C(45C)锥体尖顶的地方设有冲淤喷管C(5C)，以及与主排水管C(8C)密封固定连接的排水口，在下壳体C(45C)锥体内部游离水主排水管C(8C)的进水口附近设有蛇形隔渣管C(9C)；下壳体C(45C)既是机箱的组成部分也是主分离系统的组成部分；主分离系统由启动清水注入管C(27C)、混合原液输入管C(26C)、外表面带保温层的电热坩埚C(19C)、电热坩埚电热棒C(15C)、向上和向下均为锥体的主分离器壳体C(16C)、主分离器集油罩C (16.1C)、主分离器止逆斗C(16.2C)、海拔提升管C(29C)、置于海拔提升管C(29C)管内的电热棒C(28C)、在海拔提升管上高出调节水槽C(37C)水面的位置上引出主分离器排油软管C(32C)、主分离器排油软管C(32C)距离调节水槽C(37C)的水面高度粗调的螺栓C(31C)、主分离器排水斗C(16.3C)、主分离器排水管C(11C)、下壳体C(45C)及其端部的集渣斗C(7C)、蛇形隔板C(9C)、总排水管C(8C)、冲淤喷管C(5C)、排渣清洗时用的排水阀C(4C)、主排水管C(8C)、调节水槽C(37C)、游离水排放量控制器、伴生气排放管C(25.3C)所组成，其中带阀门的启动清水注入管C(27C)连接在混合原液输入管C(26C)的高位处，混合原液输入管C(26C)的一端为混合原液输入口，另一端沿着机箱内侧箱壁向下延伸，至高于电热坩埚C(19C)上沿处转弯穿过主分离器集油罩C(16.1C)和主分离器止逆斗C(16.2C)而伸到电热坩埚C(19C)的上方，接近其轴线之处即可，机箱下部设有主分离器电热棒放置孔C(17C)，并以该孔的中心为轴线，从主分离器壳体C(16C)的壳体开始密封地穿过电热坩埚C(19C)下部壳体的主分离器电热棒保护套管C(15.1C)，其前端是密封的，为盲端，电热棒保护套管C(15.1C)留在电热坩埚C(19C)之内部分无需加保温层，而从主分离器壳体C(16C)的壳体到电热坩埚C(19C)外壁的电热棒保护套管C(15.1C)设有保温层，主分离器电热棒C(15C)的电发热部分设在其端部，后部为管柄，不具备发热功能使得主分离器电热棒C(15C)通过主分离器电热棒放置孔C(17C)插入电热棒保护套管C(15.1C)深入到电热坩埚C(19C)内部的下部对电热坩埚C(19C)内混合原液实施加热，主分离器电热棒C(15C)留在主分离器壳体C(16C)壳体到电热坩埚C(19C)的之间的管子内部没有电热丝，对该区域的游离水水流不具备加热功能，电热坩埚清渣管C(10C)的一端连通到电热坩埚C(19C)底部，另一端穿出底托C(13C)以与电热坩埚C(19C)的轴线成一个夹角斜着引出来，端头连接一个三通，与电热坩埚清渣管C(10C)轴线的端口设有带丝扣的盖，需要出渣时，旋下盖即可实施对电热坩埚C(19C)底部积渣的清理，与中间通口连接一个常开阀门C(10.1C)，常开阀门C(10.1C)的另一端连接积渣箱C(10.3C)的进渣口，积渣箱C(10.3C)的出渣口连接一个常闭阀门C(10.2C)，常闭阀门C(10.2C)的另一端就是最终的出渣口；主分离器壳体C(16C)上方密封连接着主分离器集油罩C(16.1C)和主分离器止逆斗C(16.2C)的锥底，在主分离器壳体C(16C)、主分离器集油罩C(16.1C)和主分离器止逆斗C(16.2C)三者的连接圈的合适的位置设有带阀门的主分离器余油排放口C(14C)，主分离器余油排放口C(14C)的阀门进水方以三通的方式连接一根主分离器启动水位计C(22C)，主分离器集油罩C(16.1C)的锥顶密封连接着海拔提升管C(29C)，且在两者的连接处引出根管子担任主分离器油位计C(24C)，海拔提升管C(29C)的另一端高出机箱的盖C(34C)，穿过盖板之处必须做密封处理，在机箱的外部可以直接由上向下地在海拔提升管C(29C)轴线区域插入海拔管电热棒C(28C)，在海拔提升管C(29C)的超过调节水槽C(37C)水面的上端部分分别设有连接伴生气排放管C(25.3C)与带电热保温层的伴生气中油回油器C(25C)的导气管C(25.1C)和主分离器排油软管C(32C)，导气管C(25.1C)的另一端进入伴生气排放管C(25.3C)后弯曲向下，伴生气排放管C(25.3C)的上端设有网状的拦油填料C(25.2C)，伴生气中油回油器C(25C)所自带的管子插至末级沉降罐C(21C)的底部，在末级沉降罐C(21C)的底部引出根管子担任末级沉降罐C(21C)的末级沉降罐油位计C(23C)；在主分离器排油软管C(32C)的管道中串接水分传感器C(32.1C)和主分离器出油电磁阀C(32.2C)，主分离器排油软管C(32C)距离调节水槽C(37C)水面的上方的高度由出油高度调整螺栓C(31C)进行粗调，主分离器排油软管C(32C)的带喷油口的另一端进入二级分离器C(40C)，二级分离器C(40C)的结构特征与主分离器的结构特征相同相异，相异的地方是二级分离器C(40C)不设电热坩埚，不设下壳体，它分离的油液由它的海拔提升管和导油管送至下一级沉降罐，它分离的游离水直接由导水管送至调节水槽，二级分离系统的调节水槽的底部是斜的，在最低点设有排水管道；在机箱内可设置多个几何形状一样的模块化的沉降罐构成多级重力沉降油水分离装置，只是它们的安装高度是一级比一级低，末级沉降罐C(21C)的几何形状可以是圆筒形的，也可以是半圆筒形的，其底部形状与主分离器集油罩C(16.1C)的锥形相匹配并在其底部设有沉降罐电热棒C(18C)，其顶部有一个斜面，在斜面的最高点设置一个导油管C(40.1C)，导油管C(40.1C)带出油喷口的另一端进入下一个沉降罐后，直至其底部，在末级沉降罐C(21C)斜面高处设置成品油输出管C(20C)，在每一级分离器和每一个沉降罐C(21C)的下端最低点设有积水排放系统C(41C)，积水排放系统C(41C)由管道、积水手动排放阀C(44C)、积水水位传感器C(43C)、排水常开电磁阀C(42C)和排水常闭电磁阀C(46C)组成，其中从沉降罐C(21C)的下端最低点引出的管道连接一个三通的中通，下通连接积水手动排放阀C(44C)的进水端，积水手动排放阀C(44C)的另一端为出水端，上通连接的管道高过沉降罐的正常运行时的油位处与另一个三通的中通接通，三通的上通连接的管道上沿至机箱的高处且进入机箱，三通的下通连接的管道连接排水常开电磁阀C(42C)的进水端，排水常开电磁阀C(42C)的出水端设有水位传感器C(43C)，该出水端的管道延长处连接排水常闭电磁阀C(46C)，排水常开电磁阀C(42C)与排水常闭电磁阀C(46C)均受水位传感器C(43C)的控制，实现两者交替开闸放水；主排水管C(8C)的一端作为进水口固定连接于下壳体C(45C)下部的锥体尖部区域，其另一端沿下壳体C(45C)与底托C(13C)的外部向上延伸，以至于穿过上壳体C(38C)的底板继续向上延伸，直至穿过调节水槽C(37C)底部所设的通孔且进入该槽内，主排水管C(8C)穿过调节水槽C(37C)的底板之处必须进行密封处理，调节水槽C(37C)的几何形状为非规则圆柱形器皿，在接近调节水槽C(37C)水面处设有游离水排出口并密封连接游离水排出管C(39C)，从调节水槽C(37C)至游离水排出口C(39.1C)的管道区间内不能设阀门，流出游离水排出管C(39C)的游离水排出口C(39.1C)游离水必须经过一个液面与大气连通的调节池C(39.2C)之后再进入游离水排放管道C(39.3C)；游离水排出管C(39C)在调节水槽C(37C)的内侧设有自动闸门开度调控排水量的控制系统，该控制系统由调节杠杆C(33C)、浮体C(35C)、闸板C(36C)构成，调节杠杆C(33C)一端固定于机箱内壁上的支架C(1C)上，调节杠杆C(33C)的另一端连接闸板C(36C)，在调节杠杆C(33C)的中部合适的位置上连接浮体C(35C)的刚性杆，若调节水槽C(37C)的水面增高，则浮体C(35C)上浮，通过调节杠杆C(33C)使得闸板C(36C)上升，游离水排出量增大，调节水槽C(37C)的 水面回落，反之亦然，稳定了调节水槽C(37C)的水面高度，也就稳定了主分离器排油软管C(32C)距离调节水槽C(37C)水面上方的离水高度；主分离器排油软管C(32C)距离调节水槽C(37C)水面上方的离水高度除了受排水量自变量微调之外，还受主分离器出油高度调节螺栓C(31C)来进行运行范围内粗调。

本油水分离法及油水分离机中所运用的工作原理有多项，主要工作原理表述如下；

1.利用油珠与水体的密度不等，油珠与水珠在各自的重力与浮力之合力的作用下的差别，遵循地球引力导致的“水往低处流”之运动规律，和在特定的条件下，“水往高处流”之运动规律，即可保持水体水位不变的情况下，迫使油液无法到达的水体深处的脱油水自动流出机箱外，便形成了水体向下的定向运动，而油珠在其重力与浮力之合力的作用下，作向上的定向运动。油珠与水体相背的定向运动实现了油与水的分离。

2.运用在受力者受力不变的情况下，放大其受力的力学效果的原理，即在保持水体水位不变的情况下，迫使油液无法到达的水体深处的脱油水自动流出机箱外。水珠流向水体深处越深，所承受的压力越大，油珠则越难得到达，所对应的分离力越大，表现出来的力学效果如同水珠在水表面之处与油珠相分离的过程中所受之力被放大n倍一样，油水分离的宏观表现是油珠与水珠分离的纯度越高。

在运用现有“油水静置重力沉降分离法”的油水分离过程中，油珠的上浮和水珠的下降过程中所受到的力大小不变，它们所受之力与所获得的力学效果之比均为1∶1，并都受到水体中布朗运动的阻碍，阻碍油珠定向上浮，阻碍油珠的聚积，油珠的聚积现象弱，相互之间挤压程度弱，破乳效果差，以至于必须依靠人为施加化学破乳剂和热能来破乳，而且油珠越小，布朗运动越强烈，布朗运动越强烈，油珠悬浮在水体中的时间越长，油水分离效果也就越差，现实中，它们所受之力与所获得的力学效果之实际比例达不到1∶1。

本油水分离法能在油水分离器容积不变的条件下，一边进行油水分离，一边将分离出来的脱了油的游离水于水体的一定深处排放掉，一边注入新的混合原液，所形成的水流向下，油珠向上的两两相背离的定向运动，实现了被强制地从油层里“拉”下来的脱油水以连续的方式排放到机箱之外，被强制地从水体里“拉”上来的油珠聚积在一起，形成越来越厚的油层。在此过程中，油珠和水珠所受的重力大小不变，虽然油珠受力获得的力学效果不变，但因水珠必须下沉到水体深处才得以排出腔外，故水珠受力获得的力学效果因受迫于特定的结构制约，如同在水珠与油珠在水表面受到被放大n倍的分离力作用一样的分离效果，故称在此运动环境中，水珠受力与获得的力学效果之比为1∶n，而且无论油珠和水珠多么细小，所受之力都不变，但水珠受力不变的条件下，所获得的力学效果却被放大了n倍。油珠与水珠作相互背离的宏观定向运动，各自的运动强度都远远大于微观的布朗运动之运动强度，将油与水的布朗运动对油珠和水体定向运动所形成的运动阻力降为可以忽略不计的因素。

3.根据异型U形管中截面积不同的两个支管内分别盛装密度不同的两种液体达到平衡时，“管细轻液位高，管粗重液位低”的力学原理，设置独特的流道结构，迫使从混合液体中分离出来的游离水聚积在作为异型U形管的截面积大的支管——调节水槽内，且不断地将脱了油的游离水从水体深处排出机箱外和不断注入新的混合原液，而从混合液体中分离出来的油液聚积在异型U形管的截面积小的支管——集油罩上方的海拔提升管内，且形成越来越厚 的油层，直至获得高出机箱内水体的动态水位之油位。此时此态，油液从高出动态水位之油位流出时，可以自动杜绝游离水随同油液一起流出来的现象。

其他工作原理在上述发明内容里均有表述。

本油水分离法及油水分离机与现有同用途的方法与机器相比，所具有的优势如下：

1.更加安全。

2.更加可靠。

3.工艺环节少得多，先进，因为免去了化学破乳及排放水或回灌水的环保处理等环节。

4.分离速度快得多。高效得多。能连续不断地对注入该分离机的油水混合液进行在线动态分离。

5.分离精度高得多。无论是分离出来的油还是水，其纯度都比同用途的机器分离的结果高得多。

6.能分离同用途的机器难以分离的稠油和“老化油”。

7.运行稳定，确保分离出来的油或水的品质比同用途的机器分离的上乘而稳定得多。

8.单产能耗和运行成本比同用途的机器的低得多。

9.主要自控原理优先采用了流体力学自控原理，比电控原理的控制系统安全、成本低、可靠性还高得多。

10.无二次污染。比同用途的机器对环境的不良影响小得多。

11.运营成本比同用途的机器的低得多。

12.劳动强度比同用途的机器的小得多。现场操作极为简单。

13.日常维护工作极为简单。

14.设备故障率极低，维护费用极为少，设备寿命长。

15.以上种种优点更有利于国民经济的基础工业——能源工业的发展。

Claims (5)

1.一种油水分离法，其特征是该方法由十个步骤构成的油水分离法，实施该方法的步骤如下：

步骤一，据实确定原理法——根据实情确定最适宜的原理实施油水分离，遵循密度不同的液体密度小的上浮密度大的下沉之运动规律、油密度随温度变化而变化之运动规律、同类物质接触过程中表面张力之运动规律、单位体积内油珠个数的增加加速油珠的扩大之运动规律、油珠的加速扩大即加速了油层的形成与增厚之运动规律、油层在水体中之运动规律，以及不同密度的液体进入不同管径后在管中的运动规律，设计一个带电热坩埚的能强制油珠与水体能作相背定向运动且其受力不变而其力学运动效果被放大n倍、使得油珠快速扩大、油层厚度快速增厚的主油水分离器；

步骤二，运动规律物化法——将所选定的原理与运动规律用机器的具体结构体现出来，将主油水分离器设计成一个壳体与上方的锥形罩和下方的锥形斗密封连接成一个梭体，壳体的内部设有具备电热功能的、输入的混合原液直接注入其中的坩埚，梭形体的上、下方锥顶开口处分别密封连通不同管径的管子，与上方锥顶开口处连通的管子相对细一些，是被分离出来的脱水油的出油通道；与下方锥顶开口处连通的管子相对粗一些，其下方的管子延伸到油珠不可能到达的深度处再转弯向上延伸，直至与一个直径相对大得多的调节水槽底部连通，调节水槽上部开口处是被分离出来的游离水的排水口，这些物件的连通构成了一个完整的主油水分离器系统，其物理实质为一个两个支管的管径不同的异型U形管，将密度小的油珠可靠地导入异型U形管的细管之中，将密度大的水体可靠地导入异型U形管的粗管之中；

步骤三，异型U形管的运用方法——将实为异型U形管的主油水分离器壳体的上锥体锥口密封连通的管径适当的细管设计为一根液面提升管（此处的“液面提升管”即指工程惯用名称的“海拔提升管”液平面），其下部与锥形斗斗顶口密封连接的细管向下延伸到油珠无法到达的水体深处，通过机箱箱体与异型U形管底部蛇形隔板连通且构成转弯处，转弯后的细管向上延伸直至调节水槽的底板处并密封连通，调节水槽的上部与排水口连通；该系统即可迫使油珠沿液面提升管直接向上流动，以及迫使游离水在主油水分离器壳体下方管径适当的管道里遵循地球引力导致的“水往低处流”运动规律向下流动，流过异型U形管底部蛇形隔板构成的转弯处后 水流即遵循“水往低处流”的“逆向”运动规律—— 在特定的和完全没有人为施加的动力的情况下，遵循“水往高处流”的运动规律，迫使游离水向上流向设置在主油水分离器壳体上方的粗管——调节水槽里之后再排出机外；

步骤四，功能形成与性能确保法——通过调节水槽排放水量的大小变化量来保持槽内水位不变的情况下，在主油水分离器壳体中的油珠在重力与浮力之合力的作用下克服布朗运动的干扰作向上的定向运动，且获得可靠稳定的超出调节水槽水面许多的高油位排油，从而完成了油液与水体的分离，当主分离器系统——即异型U形管不同管子里的不同液体对异型U形管下方弯处的压力达到平衡时，“管细轻液位高，管粗重液位低”的力学原理；

步骤五，定向运动保护法——设置混合原液分散缓冲器，减小混合原液进入油水分离腔时的流动对油珠向上定向运动和水珠向下定向运动产生不良的影响；

步骤六，基准水平面稳定法——液面提升管的基准水平面是指定本机器的调节水槽的水面，被指定为本机的液平面基准面，其高度为0m；若能稳定调节水槽内的水面就能稳定液面提升管上的排油液面的高度，若能稳定排油液平面高度的就能稳定地在高油位上排油，若能稳定排油的高油位就能稳定地阻止水体混入所排油液之中；稳定调节水槽内的水面设置水位调节器，取排放水道导流截面的改变量来控制排放水的流速，进而调节和稳定调节水槽水面的动态水位；

步骤七，防止游离水串水法——设置油位调节器，通过调节排油软管的高度来控制液面提升管对油液的提升高度，防止游离水混入脱水油中窜入下一级油水分离器里；

步骤八，可选择地采用电脱水法——油液内“油包水珠”脱水法和“倒电场”杜绝法，即设置电极分布结构、放电方式与安装形态，发挥电场力脱水的效力和设置自动排放经过电脱水过程后电脱水器内的积水之装置；

步骤九，高效低耗的油液流动性确保法——在油必经之路的狭窄流道处设置防爆型加热器，只对油加热而不对水加热，以最小的耗能代价确保油液的流动性，对于密度大于1的超稠原油和对于因存放时间较长而形成的老化油，采用在主油水分离器的下方设置具有独立加热功能的电热坩埚，使得超稠原油中的密度小于水的轻质原油上浮而进入主油水分离器，使得超稠原油中的密度大于1的石子、砂粒以及尽可能地让石蜡、沥青从电热坩埚下方的排渣管排出；

步骤十，自动清渣法——设置锥形的机箱底和滤渣箱联用。

2.根据权利要求1所述的油水分离法所设计的油水分离机之特征是，在一个横截面为任意形状的直筒做机箱的上端与盖运用法兰盘密封螺栓连接，其下端与锥形的排渣斗的大口径端法兰盘密封螺栓连接，排渣斗的小口径端法兰盘密封螺栓连接排渣阀门的进水端法兰盘密封螺栓连接，排渣阀门的出水端通过管道从接近滤渣箱的底部进入滤渣箱，滤渣箱的大小与几何形状可根据安装现场的空间条件来决定，滤渣箱内部的上部设有平面形的过滤层，需要过滤的带渣的水从过滤层的下方流向过滤层的上方，经过滤层过滤之后的上清水，经排水口排放，渣水中的渣靠其自重下沉而落入置于滤渣箱底部的渣袋之中，由人工打开滤渣箱的密封盖，移开过滤层，打开渣水排放孔，放干渣水之后，即可拎出渣袋，倒掉渣袋中的沉渣；在机箱的主体段内设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔，油水分离腔的横截面几何形状没有硬性工艺要求，其下端是开口的并在与脱油水排出管最近的一侧边配有大小适当的隔板，隔板的自由端与锥形的排渣斗壁板之间存在一条足够宽的流水通道，油水分离腔的上端固接一个锥形的止逆斗，止逆斗的锥顶部分设有若干作为油道的通孔，在止逆斗的上方适当距离处设有一个锥形集油罩，即在集油罩与止逆斗之间存在一个集油的空间，此空间的下方是无漏洞的底，且在底部最低的位置上设有一个通孔，该通孔固定连接一根管道再连接一个阀门；油位计的上端与电脱水器的最高油位线以上的通孔连通，油位计的下端与设在机箱内水体静态水位处的通孔之导管相连接；在集油罩的侧面外安装一个几何形状相一致的锥形的热源且覆盖整个集油罩的外侧表面，热源受下温控器的控制，下温控器安装在集油罩的锥顶处一根液面提升管的固定连接处，液面提升管外壳上设有几何形状一致的管状热源，管状热源受上温控器的控制，上温控器安装在液面提升管的上端与油位调节器连接的弯头处，油位调节器由油位调节螺母和油位调节螺栓所构成，以油位调节螺母和油位调节螺栓调定的高度来控制油位调节管的角度，油位调节管一端与液面提升管输出端连通，油位调节管的另一端与置于电脱水器内的垂直输油管输入端连通，垂直输油管的输出端连接混合原液布液管的输入端，布液管置于电脱水器的下半部且在网状电极组之下，经其分布出来的油液将在上浮过程中经过电场区，接受电场电极化的作用将“油包水”形式的水分分离出来，经过电脱水之后的脱水油将从设置在电脱水器上方的脱水油排出口排出，经过电脱水之后的水将以设置在电脱水器底部最低处的排出管管内的液体电导传感器之信号自动控制上电磁阀和下电磁阀联动排放电脱水器内的积水，最后由接在下电磁阀的电脱水器积水排出口排出，并在上电磁阀和下电磁阀之间设置一段透明的积水监视管；由耐腐蚀的导电材料构成的网状电极组由高压绝缘子按组分层固定在电脱水器内，采取将电极平面与地面成一个夹角的安装方式安装，其电极平面与地面安装角度不受限制，且电极平面的低端靠近电脱水器的腔壁，网状电极组的电场由其连接的高压电发生器之高压电所建立；混合原液来液管由垂直段的两端分别与上水平段和下水平段连通而成，上水平段的入口为其输入口，下水平段的出口为其输出口，混合原液来液管的输出口连通混合原液分散缓冲器，混合原液分散缓冲器设在止逆斗的正下方，混合原液分散缓冲器构成的工作平面与止逆斗的下方开口构成的平面保持一致；在机箱内还设置了直立于地面安装的脱油水排出管，它下端的进水口固定在集渣斗的下半部，它的上端由一个弯头连接一根水平管道通往机箱外，在水平管道上设置了水位调节器，水位调节器由水位调节闸板、水位调节杠杆、浮力传动杆、浮球所构成，其中水位调节闸板为防爆内电热式的发热板，其下端部为半圆形的条形薄板，安装在闸板防水围板套里，闸板防水围板套上端为开口的，其下端亦为开口并焊接于脱油水排出管的弯头连接处的水平段管子的缝隙上方，其缝隙的宽度与长度以水位调节闸板下端插入水平管道内封住流道为宜，水位调节闸板的上端与水位调节杠杆的自由端活动连接，在水位调节杠杆的中部活动连接浮力传动杆的上端，其下端固定连接浮球，浮力传动杆为防爆内电热式的发热杆，水位调节杠杆的固定端固定在机箱内高度适当的箱壁上，经过水位调节器之后的脱油水由脱油水排出口排出机箱，所有发热体均一一对应设有温度自动控制系统控制其温度；本机中采用的所有金属型材和板材制品都要进行表面防腐处理；在机箱内水体的上中下部位三个段位分别设置三个压力传感器，在盖子上设置一个压力传感器监视机箱气压情况；本机所有监视温度和压力的监视器和控制器都集中在一个电气盘上，电气盘安装在操作人员安全而方便操作的地方，整个油水分离机置于机架之上。

3.根据权利要求1所述的油水分离法所设计的油水分离机A，其特征是在机箱A的主体段内所设有的横截面小于机箱横截面的第一级油水分离腔A低于水体静态水位线上方所设置的油位调节器，其油位调节管A的排油端与附加油水分离腔A的上端连通，使得第一级油水分离腔A油位调节管A的排油端流出来的油液进入附加油水分离腔A，经附加油水分离腔A油水分离后，脱水油经排出口A排出，游离水将在附加油水分离腔A底部最低处的排出管管内的液体电导传感器A之信号自动控制上电磁阀A和下电磁阀A联动排出，附加油水分离腔A与电脱水器的区别是腔内不设置电场系统，腔外不设置高压电发生器和相关电控系统；在高分离精度的工艺要求下以第一级油水分离腔A、油位调节管A和附加油水分离腔A之结构构成油水分离单元A及以串联方式组合配装下一级油水分离单元A，构成多级油水分离环节的油水分离机，只需将后一级油水分离单元的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可。

4.根据权利要求1所述的油水分离法所设计的油水分离机B，其特征是，在机箱B的主体段内所设有横截面小于机箱横截面的油水分离腔B低于水体静态水位线之下方设置了止逆斗B，在止逆斗B的最低处设置了排放阀门，在止逆斗B的上方设置了集油罩B，两者之间存在一段距离，在集油罩B的锥体顶部连接了柔性而弯曲的液面提升管B，通过将液面提升管B弯曲处挂在不同高度的挂钩上来调整输出油面的高度，液面提升管B的排油端流出来的油液进入储油腔B，其中脱过水的油液经排出口B排出，游离水将在储油腔B底部最低处的排出管管内的液体电导传感器B之信号自动控制上电磁阀B和下电磁阀B联动排出；脱油水由脱油水排放管的输入口B吸进，并按液体在异型U形管内向高处流动的规律上升到脱油水排放管的输出口B而排出；在此流动过程中，水体受由水位调节闸板B、水位调节杠杆B、浮力传动杆B和浮球B构成的水位调节器B的控制，其中水位调节闸板B的一边通过与一根转轴固接后安装在脱油水排放管的上部转弯处管内，几何形状与管道内截面的一致，转轴的两端通过密封处理后伸出到脱油水排放管的管外，且与管外的水位调节杠杆B的一端以固定的角度相固定，因转轴两端活动地安装在管道上的转动孔中，故水位调节杠杆B的转动带动水位调节闸板B作相同角度的转动，水位调节杠杆B的另一端与浮力传动杆B的一端固接，浮力传动杆B的另一端固接一个浮球B；在高分离精度的工艺要求时，多个油水分离机B串联方式组合配装构成多级油水分离环节的油水分离机B，只需将后一级油水分离单元B的工作水位设计得比前一级的低一个工艺落差即可。

5.根据权利要求1所述的油水分离法所设计的油水分离机C，其特征是，油水分离机C安装在深入地面工艺深度的基础C的上端，以几何形状为下宽上窄的支架C支撑托起的；机箱由上壳体C、底托C、下壳体C与上下壳体密封连接器C构成，上壳体C的外观几何形状为圆筒形，圆筒形的上壳体C之上端设有可与其密封的盖C，其下端焊接一个底板，底板的正中开有一个圆通孔，圆通孔的直径与底托C的外径相匹配，底托C紧密地穿过该圆通孔，上壳体C下端的底托C通过密封连接下壳体C的上端端口，上壳体C与底托C之不同外径的圆筒密封连接后，在连接处构成一个圆圈形的台阶，使得机箱的下壳体C的下端穿过支架C上端的托板中心为圆心所开通的、与底托C外径相匹配的通孔，可拆装地将机箱的下壳体C穿过通孔而将机箱安放于支架C上端的水平状态的架面上，机箱的下壳体C通过上下壳体连接密封节C连接于底托C的下端，且与其轴线重合，底托C与下壳体C的密封连接要运用上下壳体密封连接器C来连接，上下壳体密封连接器C由上密封板C与下密封板C夹住螺母C且焊接为一体，由上下两个方向各配置一个中空螺栓C，上密封板C与底托C的底板密封连接，下密封板C与下壳体C上方密封连接，当主分离器的排水管C插入中空螺栓C后，上下两个方向的中空螺栓C旋紧而压紧其中的盘根即可体现主分离器排水管C与下壳体C之间的密封功能，实现运行时上壳体C不盛水，下壳体C盛满水而不会向上壳体C串水；下壳体C下方端部的几何形状为锥体，锥体尖顶正下方连接一个排渣清洗时才用的排水阀C，在靠近下壳体C锥体尖顶的地方设有冲淤喷管C，以及与主排水管C密封固定连接的排水口，在下壳体C锥体内部游离水主排水管C的进水口附近设有蛇形隔渣管C；下壳体C既是机箱的组成部分也是主分离系统的组成部分；主分离系统由启动清水注入管C、混合原液输入管C、外表面带保温层的电热坩埚C、电热坩埚电热棒C、向上和向下均为锥体的主分离器壳体C、主分离器集油罩C、主分离器止逆斗C、液面提升管C、置于液面提升管C管内的电热棒C、在液面提升管上高出调节水槽C水面的位置上引出主分离器排油软管C、主分离器排油软管C距离调节水槽C的水面高度粗调的螺栓C、主分离器排水斗C、主分离器排水管C、下壳体C及其端部的集渣斗C、蛇形隔板C、总排水管C、冲淤喷管C、排渣清洗时用的排水阀C、主排水管C、调节水槽C、游离水排放量控制器、伴生气排放管C所组成，其中带阀门的启动清水注入管C连接在混合原液输入管C的高位处，混合原液输入管C的一端为混合原液输入口，另一端沿着机箱内侧箱壁向下延伸，至高于电热坩埚C上沿处转弯穿过主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C而伸到电热坩埚C的上方，接近其轴线之处即可，机箱下部设有主分离器电热棒放置孔C，并以该孔的中心为轴线，从主分离器壳体C的壳体开始密封地穿过电热坩埚C下部壳体的主分离器电热棒保护套管C，其前端是密封的，电热棒保护套管C留在电热坩埚C之内部分无需加保温层，而从主分离器壳体C的壳体到电热坩埚C外壁的电热棒保护套管C设有保温层，主分离器电热棒C的电发热部分设在其端部，后部为管柄，不具备发热功能使得主分离器电热棒C通过主分离器电热棒放置孔C插入电热棒保护套管C深入到电热坩埚C内部的下部对电热坩埚C内混合原液实施加热，主分离器电热棒C留在主分离器壳体C壳体到电热坩埚C的之间的管子内部没有电热丝，对该区域的游离水水流不具备加热功能，电热坩埚清渣管C的一端连通到电热坩埚C底部，另一端穿出底托C以与电热坩埚C的轴线成一个夹角斜着引出来，其端头连接三通的上直通接口，该三通的下直通接口设有带丝扣的盖，需要出渣时，旋下盖即可实施对电热坩埚C底部积渣的清理，该三通的中间通口连接一个常开阀门C，常开阀门C的另一端连接积渣箱C的进渣口，积渣箱C的出渣口连接一个常闭阀门C，常闭阀门C的另一端就是最终的出渣口；主分离器壳体C上方密封连接着主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C的锥底，在主分离器壳体C、主分离器集油罩C和主分离器止逆斗C三者的连接圈的合适的位置设有带阀门的主分离器余油排放口C，主分离器余油排放口C的阀门进水口以三通的方式连接一根主分离器启动水位计C，主分离器集油罩C的锥顶密封连接着液面提升管C，且在两者的连接处引出根管子担任主分离器油位计C，液面提升管C的另一端高出机箱的盖C，穿过盖板之处必须做密封处理，在机箱的外部直接由上向下地在液面提升管C轴线区域插入电热棒C，以液面提升管C超出调节水槽C水面部分的上端端盖为基准，向下依次设有连接伴生气排放管C的带电热保温层的伴生气中油之回油器C的导气管C和主分离器排油软管C，导气管C的另一端进入伴生气排放管C后弯曲向下，伴生气排放管C的上端设有网状的拦油填料C，伴生气中油之回油器C所自带的管子插至末级沉降罐C的底部，在末级沉降罐C的底部引出根管子担任末级沉降罐C的末级沉降罐油位计C；在主分离器排油软管C的管道中串接水分传感器C和主分离器出油电磁阀C，主分离器排油软管C距离调节水槽C水面的上方的高度由出油高度调整螺栓C进行粗调，主分离器排油软管C的带喷油口的另一端进入二级分离器C，二级分离器C的结构特征与主分离器的结构特征相同相异，相异的地方是二级分离器C不设电热坩埚，不设下壳体，它分离的油液由它的液面提升管和导油管送至下一级沉降罐，它分离的游离水直接由导水管送至调节水槽，二级分离系统的调节水槽的底部是斜的，在最低点设有排水管道；在机箱内可设置多个几何形状一样的模块化的沉降罐构成多级重力沉降油水分离装置，只是它们的安装高度是一级比一级低，末级沉降罐C的几何形状是圆筒形的，其底部形状与主分离器集油罩C的锥形相匹配并在其底部设有沉降罐电热棒C，其顶部有一个斜面，在斜面的最高点设置一个导油管C，导油管C带出油喷口的另一端进入下一个沉降罐后，直至其底部，在末级沉降罐C斜面高处设置成品油输出管C，在每一级分离器和每一个沉降罐C的下端最低点设有积水排放系统C，积水排放系统C由管道、积水手动排放阀C、积水水位传感器C、排水常开电磁阀C和排水常闭电磁阀C组成，其中从沉降罐C的下端最低点引出的管道连接“三通一”的中通口，“三通一”的下通连接积水手动排放阀C的进水端，积水手动排放阀C的另一端为出水端，“三通一”的上通连接的管道高过沉降罐的正常运行时的油位高度处与“三通二”的中通口接通，“三通二”的上直通口连接的管道上沿至机箱的高处且进入机箱，“三通二”的下直通口连接的管道连接排水常开电磁阀C的进水端，排水常开电磁阀C的出水端设有水位传感器C，该出水端的管道延长处连接排水常闭电磁阀C，排水常开电磁阀C与排水常闭电磁阀C均受水位传感器C的控制，实现两者交替开闸放水；主排水管C的一端作为进水口固定连接于下壳体C下部的锥体尖部区域，其另一端沿下壳体C与底托C的外部向上延伸，以至于穿过上壳体C的底板继续向上延伸，直至穿过调节水槽C底部所设的通孔且进入该槽内，主排水管C穿过调节水槽C的底板之处必须进行密封处理，调节水槽C的几何形状为非规则圆柱形器皿，在接近调节水槽C水面处设有游离水排出口并密封连接游离水排出管C，从调节水槽C至游离水排出口C的管道区间内不能设阀门，流出游离水排出口C的游离水必须经过一个液面与大气连通的调节池C之后再进入游离水排放管道C；游离水排出管C在调节水槽C的内侧设有自动闸门开度调控排水量的控制系统，该控制系统由调节杠杆C、浮体C、闸板C构成，调节杠杆C一端固定于机箱内壁上的支架C上，调节杠杆C的另一端连接闸板C，在调节杠杆C的中部合适的位置上连接浮体C的刚性杆，若调节水槽C的水面增高，则浮体C上浮，通过调节杠杆C使得闸板C上升，游离水排出量增大，调节水槽C的水面回落，反之亦然，稳定了调节水槽C的水面高度，也就稳定了主分离器排油软管C距离调节水槽C水面上方的离水高度；主分离器排油软管C距离调节水槽C水面上方的离水高度除了受排水量自变量微调之外，还受主分离器出油高度调节螺栓C来进行运行范围内粗调。