CN106582068A - 一种内置束流装置的污油水分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置束流装置的污油水分离设备，包括分离器本体、束流装置和真空泵。分离器本体上被设置用于和真空泵连通的抽气口和用于污油水流入的输入口，其内置直立布置的用于粗过滤的筒状第1过滤芯。束流装置包括相连通的输入部和至少二个用于约束污油水流出方向的束流部，束流部的输出口沿相一致的角方向分布。所述束流装置装配于第1过滤芯的顶部侧，束流部的输出口位于第1过滤芯与分离器本体的壳体之间。本发明的束流装置对流向第1过滤芯的污油水的流向进行约束，对污油水进行油、水预分离处理，并及时移除第1过滤芯上聚集的污油滴，减少过滤芯的过滤负荷，且在真空条件进行油水分离，有利提高分离设备的分离效果和分离效率。

Description

一种内置束流装置的污油水分离设备

技术领域

本发明涉及一种污油水分离设备，尤其涉及一种对待处理污油水流向进行约束的且在真空条件下进行油、水分离的内置有束流装置的污油水分离设备，属于污水处理领域。

背景技术

随着社会的快速发展、人们生活质量的大幅提高，人们在日常的生活活动中产生了大量的含油污水，如在生活活动中产生的生活污水，特别地餐饮业产生的大量的餐饮污水；如人们出行游玩所乘坐的船舶产生的船舶污水，这些污水中均含有大量的污油。含油污水直接排放必然造成对河道或大海的污染，影响河道生物或海洋生物的正常生长。国家和国际海事组织对含油污水的排放提出了更高的标准要求，要求被排放污水中的含油量要低于15ppm。因此，船舶、餐饮业均配备了污油水分离装置，但其在使用过程中仍暴露出诸多问题：一方面，污油水分离装置在常压下对待处理的污油水进行油水分离处理，分离效果不佳；另一方面，待处理的污油水在流向过滤芯时的流向紊乱，不利于过滤芯上的集油及时上浮；所以，导致油水分离效果不佳，常需要多次循环处理，处理效率低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种内置束流装置的污油水分离设备，该分离装置在真空条件下对油污水进行油、水分离处理，且对流向过滤芯的污油水的流向进行约束，污油水有序流动，促进过滤芯输入侧的集油及时上浮，同时对污油水进行油水预分离处理，降低流入过滤芯的污油水的含油量，减少过滤芯的过滤负荷，提高油水分离效果和分离效率。

本发明的技术方案是提供一种内置束流装置的污油水分离设备，包括用于对污油水进行分离处理的分离器本体100，其设计要点在于：所述分离设备还包括束流装置114和真空泵300；

所述分离器本体100上被设置用于对该分离器本体抽真空的抽气口112和用于待处理污油水流入的输入口104；分离器本体100内置有过滤芯102；

所述过滤芯102包括用于对污油水进行粗过滤的呈筒状的第1过滤芯1021，该第1过滤芯1021被直立设置；

所述束流装置114包括相连通的输入部1142和至少两个用于约束污油水流出方向的束流部1143，所述束流部1143的输出口沿相一致的角方向分布；所述束流装置114被装配于第1过滤芯1021的顶部侧，束流部1143的输出口位于第1过滤芯1021与分离器本体100的壳体101之间，输入部1142的输入口和分离器本体100的输入口104连通；

所述真空泵300用于对分离器本体100抽真空，真空泵300的输入口和分离器本体100的抽气口112连通。

本发明在应用中，还有如下进一步优选的技术方案。

作为优先地，所述束流装置114还包括沿水平面方向布置的缓流部1141，所述缓流部1141为主要由侧壁构成的呈环状的中空腔体；所述输入部1142的输出口端和缓流部1141的侧壁固定，输入部1142和缓流部1141相连通；所述束流部1143的输入口端和缓流部1141的侧壁固定并相连通；所述束流部1143的输出口绕缓流部1141的轴线沿相一致的角方向分布。

作为优先地，所述束流部1143的输出口的截面积之和小于输入部1142的输入口的截面积。

作为优先地，所述输入部1142的输出口端与缓流部1141的侧壁相切连通，所述束流部1143的输入口端与缓流部1141的侧壁相切连通；所述输入部1142的输出口、束流部1143的输出口围绕缓流部1141的轴线沿相一致的角方向分布。

作为优先地，所述束流部1143分布于缓流部1141的外侧壁或底壁。

作为优先地，所述束流部1143被倾斜向下布置，束流部1143和水平面间夹角1-10度。

作为优先地，所述束流装置114还包括由侧壁构成的呈喇叭口状的导流筒1145；所述导流筒1145直立布置，导流筒1145的上端部小于下端部；所述导流筒1145被装配于缓流部1141与第1过滤芯1021之间，所述缓流部1141位于导流筒1145的顶部侧。

作为优先地，所述束流装置114还包括呈圆环状的隔离板1147，隔离板1147被装配于导流筒1145上端部侧，位于缓流部1141的上方；所述隔离板1147的外圆周边侧和所述壳体101的内壁贴合，下表面和缓流部1141贴合，内圆周边侧和导流筒1145间设有液体流通的间隙。

作为优先地，所述分离器本体100包括依次连通的第1分离室A、第2分离室B和第3分离器C，第2分离室B和第3分离器C位于第1分离室A的下方；所述过滤芯102还包括用于精过滤的第2过滤芯1022和用于吸附过滤的第3过滤芯1023；所述第1过滤芯1021被装配于第1分离室A内，第2过滤芯1022和第3过滤芯1023依次被装配于第2分离室B和第3分离器C。

作为优先地，所述分离设备还包括油雾过滤器200，油雾过滤器200的输入口和分离器本体100的抽气口112连通，输出口和真空泵300的输入口连通。

本发明的污油水分离设备包括分离器本体100、束流装置114以及真空泵300。所述分离器本体100的壳体101的顶部上被设置有抽气口112以及用于待处理污油水输入的输入口104。分离器本体100内置有过滤芯102；所述过滤芯102主要由用于对污油水进行粗过滤的筒状的第1过滤芯1021构成，该第1过滤芯1021直立布置，被装配于第1分离室A内。所述束流装置114包括相连通的输入部1142和至少两个用于约束污油水流出方向的束流部1143。所述束流部1143的输出口沿相一致的角方向分布，即沿逆时针(或顺时针)方向分布；所述束流装置114被装配于第1过滤芯1021的顶部侧，束流部1143的输出口位于第1过滤芯1021与分离器本体100的壳体101之间，输入部1142的输入口和分离器本体100的输入口104连通。所述真空泵300的输入口和分离器本体100的抽气口112连通，用于对分离器本体100抽真空。束流装置114对流入分离器本体100内的待处理污油水的流向进行约束导流，使污油水从束流装置114的束流部1143沿逆时针(或顺时针)方向流出，流向第1过滤芯1021，使得污油水的流向相一致。流向相一致的污油水带动第1过滤芯1021上聚集的污油滴沿逆时针(或顺时针)方向流动，污油滴通过碰撞聚集成较大的污油滴，促进污油滴上浮，及时移除过滤芯上聚集的污油滴，提高第1过滤芯1021的分离效果和分离效率。分离器本体100的壳体101对从束流装置114流出的污油水进行阻挡，污油水产生向心加速度，改变污油水的流向，污油水在壳体101和第1过滤芯1021间沿着逆时针(或顺时针)方向流动。由于油、水的密度不同，则油、水间产生向心力差，污油水流速越高，向心力差越大。所述向心力差有助于污油水中的污油滴向第1过滤芯的外壁侧流动集聚形成污油区，污水向壳体101的内壁侧流动形成污水区。由于污水的密度大于污油的密度，在重力的作用下，所述污油区的污油沿着第1过滤芯的外壁侧向上运动，并带动外壁侧的集油向上运动，汇入上部的集油区，污水区的污水沿着壳体101的内壁向下运动，并沿逆时针(或顺时针)方向流向第1过滤芯1021，因而，实现对待处理污油水进行油、水预分离处理，降低流入第1过滤芯的污油水的含油量，并使流向第1过滤芯1021的污油水的流向有序。所以，分离器本体100内置的束流装置114有利于第1过滤芯1021上聚集的污油滴及时上浮，以及对流向第1过滤芯1021的污油水进行油、水预分离处理，降低污油水的含油量，减少第1过滤芯1021的过滤负荷，提高分离器本体100的分离效果和分离效率。真空泵300对分离器本体100抽真空，在真空环境下对污油水进行油、水分离处理，提高污油水中油、水的分离效果，进一步降低排出水中污油的含量以及电能损耗。

有益效果

在真空条件下进行油水分离，约束污油水的流向，对污油水进行油、水预分离处理，降低流入第1过滤芯的污油水的含油量，并及时移除第1过滤芯上聚集的污油滴，减少过滤芯的过滤负荷，提高分离设备的分离效果和分离效率。通过设置束流装置和真空泵，该束流装置对流向第1过滤芯的污油水的流向进行约束，真空泵对分离器本体抽真空。所述束流装置包括相连通的输入部和至少两个用于约束污油水流出方向的束流部；束流部的输出口沿逆时针或顺时针方向布置，经束流装置流出的污油水沿逆时针或顺时针方向流出，流向第1过滤芯，污油水的流向有序，流向有序的污油水带动第1过滤芯上聚集的污油滴沿逆时针或顺时针方向流动，污油滴在流动过程中碰撞聚集成较大的污油滴，污油滴的有效浮力增大，促进污油滴上浮，有利及时移除第1过滤芯上聚集的污油滴。待处理污油水沿逆时针或顺时针方向流动，由于油、水的密度不同，则油、水间产生向心力差，该向心力差促使污油水中的污油滴向第1过滤的外壁侧流动集聚形成污油区，污水向分离器本体的壳体方向流动形成污水区；由于污水的密度大于污油的密度，则所述污油区的污油沿第1过滤芯的外壁侧向上运动，汇入上部的集油区，污水区的污水沿着壳体101的内壁向下运动，并沿逆时针或顺时针方向流向第1过滤芯1021，从而，实现对待处理污油水进行油、水预分离处理，降低流入第1过滤芯的污油水的含油量，降低过滤芯的过滤负荷，提高本发明分离设备的分离效果和分离效率。所述污油水在高真空条件下进行分离处理，降低分离能耗，提高油水分离效率和分离效果，分离设备排出水的含油量更低。

附图说明

图1内置束流装置的污油水分离设备的原理框图。

图2内置束流装置的污油水分离设备的结构示意图。

图3一种束流装置的前剖视图。

图4图3中束流装置的俯视图(未画出隔离板)。

图5另一种束流装置的前剖视图。

图6图5中束流装置的A-A方向视图。

图7又一种束流装置的前剖视图。

图中，100-分离器本体，101-壳体，102-过滤芯，1021-第1过滤芯，1022-第2过滤芯，1023-第3过滤芯，103-隔板，104-输入口，105-排油口，105a-第1排油口，105b-第2排油口，105c-第3排油口，106-排水口，107-油位检测计，107a-第1油位检测计，107b-第2油位检测计，107c-第3油位检测计，108-加热器，1081-第1加热器，1082-第2加热器，109-测温装置，110-真空计，111-水泵，112-抽气口，113-液位传感器，114-束流装置，1141-缓流部，1142-输入部，1143-束流部，1144-束流加热器，1145-导流筒，1147-隔离板，200-油雾过滤器，300-真空泵。

具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

本发明的一种内置束流装置的污油水分离设备，如图1-图2所示，所述分离设备包括分离器本体100、油雾过滤器200、真空泵300、储油箱、污油水收集箱和控制部。控制部用于对本发明的污油水分离设备进行自动控制。所述分离器本体100的壳体101的顶部上被设置有抽气口112以及用于待处理污油水输入的输入口104。所述污油水收集箱的输出口和所述输入口104连通，油雾过滤器200的输入口和分离器本体100的抽气口112连通，所述真空泵300的输入口经抽气阀DP1和油雾过滤器200的输出口连通，用于对分离器本体100抽真空。所述分离器本体100内置有过滤芯102；过滤芯102主要由用于对污油水进行粗过滤的第1过滤芯1021构成，该第1过滤芯1021呈圆筒状，直立布置。所述束流装置114包括相连通的输入部1142和至少两个用于约束污油水流出方向的束流部1143，所述束流部1143的输出口沿相一致的角方向分布，即沿逆时针(或顺时针)方向分布。所述束流装置114被装配于第1过滤芯1021的顶部侧，束流部1143的输出口位于第1过滤芯1021与分离器本体100的壳体101之间。所述输入部1142的输入口和分离器本体100的输入口104连通。束流装置114对流入分离器本体100内的待处理污油水的流向进行约束导引，使从束流装置114流出的污油水在壳体101与第1过滤芯1021之间沿逆时针(或顺时针)方向流出，流向第1过滤芯1021，使得污油水的流向相一致。流向相一致的污油水带动第1过滤芯1021上聚集的污油滴沿逆时针(或顺时针)方向流动，污油滴通过碰撞聚集成较大的污油滴，污油滴的浮力增加，促进污油滴聚集上浮，有利及时移除过滤芯上聚集的污油滴，提高第1过滤芯1021的分离效果和分离效率。真空泵300对分离器本体100抽真空，在真空环境下对污油水进行油、水分离处理，提高污油水中油、水的分离效果，进一步降低所述污油水分离设备的排出水中的污油的含量。

其中，所述分离器本体100，如图2所示，包括壳体101、过滤芯102、隔板103、油位检测计107、加热器108、测温装置109、真空计110、水泵111、液位传感器113、第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2和束流装置114。所述水泵111采用柱塞泵，以减少水泵对污水中污油的乳化作用，提高污油水的分离效果。所述壳体101为由底壁、圆筒状侧壁和顶端盖所构成呈圆柱状的密闭的壳体，直立布置，所述顶端盖为呈向上凸起的拱形。所述壳体101内部的空间被多块隔板103分隔成第1分离室A、第2分离室B和第3分离室C。所述第1分离室A位于壳体101的上部，第2分离室B和第3分离室C位于第1分离室A的正下方。第1分离室A的下部和第2分离室B的上部相连通，第3分离室C的下部和第2分离室B的下部相连通。所述过滤芯102包括第1过滤芯1021、第2过滤芯1022和第3过滤芯1023。第1过滤芯1021呈圆筒状，内部被设有沿其轴线方向的通孔，其上端部封闭，用于粗过滤后的污油水汇集和流通，其下端和第2分离室B相连通。第1过滤芯1021被装配于第1分离室A，且和壳体101共轴心线。第2过滤芯1022被装配于第2分离室B内，第3过滤芯1023被装配于第3分离室C内。所述第1过滤芯1021为由疏油亲水性的细纤维构成，第1过滤芯1021用于对待过滤处理污油水进行粗过滤，去除污油水中的体积较大的污油滴；第2过滤芯1022为由超疏油亲水性的细纤维构成，第2过滤芯1022用于对从第1过滤芯1021排出的污油水进行细过滤，去除其中的细小油滴；第3过滤芯1023为由超亲油疏水性的超细纤维构成，用于吸附过滤，第3过滤芯1023用于对从第2过滤芯1022排出的污油水进行精细过滤，通过吸附去除污油水中的超细小油滴。通过三级过滤，使所述分离设备排出水的含油量达到排放标准。第1分离室A的上部被设置有集油区，位于第1过滤芯1021的上端面的上方，第1分离室A的上端部被设置第1排油口105a以及用于待处理污油水流入的输入口104，位于第1分离室A上方的顶端盖上被设置有抽气口112，用于对第1分离室A抽真空。第2分离室B的上部设有集油区，被设置有与该集油区连通的第2排油口105b。第3分离室C的顶部被设置用于暂放排出水的集水区和用于排出该排出水的排水口106，以及被设置有用于暂存污油的集油室和用于排出该污油的第3排油口105c。所述第1排油口105a、第2排油口105b、第3排油口105c构成所述排油口105。所述油位检测计107包括第1油位检测计107a、第2油位检测计107b和第3油位检测计107c。所述第1油位检测计107a、第2油位检测计107b和第3油位检测计107c依次被装配于第1分离室A、第2分离室B和第3分离室C的集油区，用于检测各个集油区的油位，用以确定是否需要排油。油位检测计107选用双探针油位检测计。所述测温装置109、液位传感器113和真空计110分别被装配于壳体101的顶端盖上。所述束流装置114被装配于第1过滤芯1021与分离器本体100的壳体101之间，位于第1过滤芯1021的顶部侧，如图2所示。

其中，所述束流装置114，如图3-图4所示，包括缓流部1141、输入部1142、束流部1143、束流加热器1144、导流筒1145、隔离板1147和温度传感器。缓流部1141为由侧壁构成的中空的呈环状的壳体，缓流部1141内部的空腔用于污油水沿逆时针(或顺时针)方向流动。所述缓流部1141被沿水平面方向布置，如图2、图3所示，即缓流部1141和水平面平行。所述缓流部1141的截面呈圆形，方便加工制造；其也可以是方形、椭圆形或其它形状。所述输入部1142为由侧壁构成的两端开口的中空壳体，用于将待处理的污油水引流到缓流部1141的空腔内。所述输入部1142的输出口端和缓流部1141的侧壁固定，输入部1142和缓流部1141相连通。所述输入部1142的输出口端和缓流部1141的顶侧壁相切连通，输入部1142的输出口围绕缓流部1141的轴线沿逆时针方向(从上向下看)布置，输入部1142的输出口与位于该处的且和缓流部1141共轴线的柱状面相切，即输入部1142的输出口处轴线的切线和缓流部1141的位于该处的大半径相垂直，如图3所示，也就是说，所述输入部1142输出口处轴线的切线和纸面垂直，方向向纸内。所述束流部1143为由侧壁构成的两端开口的中空壳体，该束流部1143的输入口部大于输出口部，束流部1143的截面为圆形，也可以选用方形或椭圆形。束流部1143的数量为3个，3个束流部1143的输出口(即输出口处轴线的切线方向)均沿水平面方向布置，束流部1143围绕缓流部1141的轴线等间距分布，被设置在缓流部1141的外侧壁上，如图2、图3、图4所示。3个所述束流部1143的输出口围绕缓流部1141的轴线沿逆时针方向(从上向下看)布置，束流部1143的输入口分别和所述外侧壁相切连通，使得束流部1143和缓流部1141相连接的区域平滑过渡，无尖角，以减少污油水从缓流部1141向束流部1143流通时的阻力，降低经束流部1143流出的污油水的动能损耗。也就是说，所述束流部1143的输入口与缓流部1141的内侧壁相切连通、又与位于该处的且和缓流部1141共轴线的柱状面相切。因此，所述输入部1142的输出口、束流部1143的输出口围绕缓流部1141的轴线均沿逆时针方向分布，可以被理解为所述输入部1142的输出口、束流部1143的输出口绕缓流部1141的轴线沿相一致的角方向分布。这样，经输入部1142流入的污油水在缓流部1141内沿逆时针方向流动，流到束流部1143处的部分污油水，经束流部1143流出，所流出的污油水也沿逆时针方向流动，有利于减少污油水在流动过程中由于流向不同而产生的动能抵消损耗，以使污油水从束流部1143流出时仍然具有较高的动能，以提高油水预分离效果。所以，所述输入部1142和束流部1143的上述布置可以被理解为，输入部1142的输出口、束流部1143的输出口绕缓流部1141的轴线分布的角方向相一致，使得从输入部1142的输出口流出的污油水的流动方向、缓流部1141内污油水的流动方向、束流部1143内污油水流动方向以及从束流部1143的输出口流出的污油水的流动方向相一致，均沿逆时针方向流动(或沿顺时针方向)流动。所述束流加热器1144，选用呈环状的且和缓流部1141内部空腔相适配的加热管，以减少束流加热器所造成的污油水的动能损耗。所述束流加热器1144装配于缓流部1141的外部，靠近外边侧，有利增强换热，提高加热效率。所述温度传感器的检测头穿过缓流部1141的侧壁伸入到缓流部1141的内部，并被密封固定于缓流部1141的侧壁上。束流加热器1144对被输送到缓流部1141内的污油水进行加热，污油水的温度上升，降低污油水的粘度，减少污油水流动时的粘滞损耗，以及减少污油水和缓流部1141内壁及束流加热器1144间的摩擦损耗，污油水在缓流部1141内沿逆时针方向流动时可以保持较高的动能，使得从束流部1143流出的污油水具有更高的动能，有利提高污油水的油、水预分离的分离效果。缓流部1141内的污油水被加热后，还有利于被乳化的油滴破乳，促进污油水中的小污油滴集聚成较大的污油滴。所述导流筒1145为由侧壁构成的呈喇叭口状的中空壳体，该壳体两端开口，可被视为圆台体的侧壁，直立布置，如图2和图3所示，即其轴线沿竖直方向。导流筒1145上端部的直径小于下端部的直径。缓流部1141的内径大于导流筒1145上端部的外径，导流筒1145上端部的内径大于第1过滤芯1021的外径。所述缓流部1141被装配于第1过滤芯1021的上端部，即小端部侧，位于第1过滤芯1021的外部，即缓流部1141处于壳体101和第1过滤芯1021之间。所述导流筒1145被装配于缓流部1141与第1过滤芯1021之间，所述缓流部1141位于导流筒1145的顶部侧，且导流筒1145的顶端高于第1过滤芯1021的顶端。所述壳体101、缓流部1141、导流筒1145和第1过滤芯1021共轴线，即共轴线装配。束流装置114的输入部1142的输入口和壳体101上的输入口104连通。导流筒1145用于对从束流部1143流出的污油水进行阻挡稳流，延长污油水在壳体101和第1过滤芯1021之间旋转流动的行程，减少污油水流动时的动能损耗，使污油水保持更高的流动速度，以增强油、水预分离效果，降低流入第1过滤芯1021的污油水中的含油量。导流筒1145还有效地将束流装置114对污油水预分离所产生的污油区和第1过滤芯1021相隔离，使污油区的污油沿导流筒1145的外壁向上流动汇入集油区，污水区从导流筒1145的下端部流向第1过滤芯1021，避免了污油区的污油流入第1过滤芯1021，从而影响第1过滤芯1021过滤效果和过滤效率。

从束流装置114流出的污油水在壳体101和导流筒1145的阻挡作用下，产生向心加速度，污油水的流向改变，在壳体101和导流筒1145之间的空间区域内沿逆时针方向流动。因为油、水的密度不同，所以油、水间产生了向心力差，且污油水流速越高，向心力差越大。所产生的向心力差有助于污油水中集结的污油滴向导流筒的外壁侧集聚，形成污油区；以及污水向壳体101的内壁侧流动，形成污水区。在重力作用下，该污水区的污油水从导流筒1145下端部流出，沿着逆时针方向流向第1过滤芯，即流向第1过滤芯的污油水的流向保持一致，有利于避免流速较高的污油水直接流向过滤芯，破碎已集聚的污油滴，以及流向紊乱的污油水阻碍过滤芯上的集油上浮，降低过滤芯的过滤性能。进一步地，所述各个束流部1143的输出口的截面积之和小于输入部1142的输入口的截面积，使得从束流装置114流出的污油水具有更高的流出速度，在壳体101和导流筒1145间的污油水沿逆时针(或顺时针)方向流动时具有更高的速度，油水间可以产生更大的向心力差，更有助于污油水中的污油和污水的分离，以产生更好的污油水的预分离效果，使流入第1过滤芯的污油水的含油量更低，进一步降低过滤芯的过滤负荷，以提高分离本体100的过滤效果和过滤效率，使得分离设备的油水分离效果和分离效率更高。所述隔离板1147为呈圆环状的平板。隔离板1147的外径和壳体101的内径配合，其内径小于缓流部1141的外径、且大于缓流部1141的内径。隔离板1147被装配于导流筒1145上端部，位于缓流部1141的上方。隔离板1147的外圆周边侧和壳体101的内侧壁相贴合，其下表面和缓流部1141的上部相贴合，用于阻挡液体从该区域向上方流通。隔离板1147和导流筒1145之间设置用于液体流通的间隙。隔离板1147将从束流装置114流出的污油水和位于上部的集油区分隔开，这样从束流部1143流出的污油水中的向上流动的部分污油水被隔离板1147阻挡，从束流部1143流出的污油水不会沿壳体101向上流动，不会对位于上部的集油区产生扰动，造成集油区的污油被束流部1143流出的污油水携带到污油水里，从而影响污油的聚集以及污油水的分离效果。另外需要说明的是，所述输入部1142的输出口、束流部1143的输出口还可以沿顺时针方向分布；另外，所述束流部1143还可以设置一个、二个或三个以上，根据需要进行选用。还需要说明的是，所述环状的缓流部为圆环状，其也可以采用椭圆环状。

需要说明的是：所述束流装置114还可以不包括缓流部1141，即省去缓流部1141，使输入部1142和束流部1143相连通，所述束流部1143的输出口沿逆时针或顺时针方向布置，束流部1143的输出口端相共平面。

所述束流装置114对经其流出的污油水的预分离效果与束流部1143的数量相关。在污油水分离的其它工艺参数相同的情况下，对预分离效果进行规一化处理后，束流部1143的数量与污油水的预分离效果之间的关系如下表1所示。

表1：

从上表中可以看出，当束流装置114的束流部1143的数量为3、4或5个时，预分离效果较好。在实际应用过程中可以采用4或5个束流部，这样，更方便于加工制造，有利于减少束流装置114的制造成本，同时又有较好的预分离效果。

其中，所述束流装置114还有另一种实施方式，与上述实施方式的主要区别在于，如图5-图6所示，所述多个，如3个，束流部1143被设置在缓流部1141的底壁上。所述多个束流部1143的输出口(即输出口处轴线的切线)被倾斜向下布置，即束流部1143的输出口低于其输入口，束流部1143的输出口和水平面间夹角为1-10度，优选3度。所述束流部1143的输出口被倾斜向下布置，从束流部1143输出口流出的污油水具有沿周向的分流速和沿坚直方向向下的分流速，所流出的污油水在壳体101和导流筒1145的阻挡约束下，污油水在壳体101和导流筒1145间的空间内沿螺旋线方向向下旋转流动，从导流筒1145的下端部向内流动，流向第1过滤芯。此种束流装置114的在导流筒处聚集的污油更容易上浮，污油水的预分离效果更好，流入过滤芯的污油水的含油量更低，有利于进一步提高分离器本体100的分离效果和分离效率。

需要说明的是，所述束流部1143还可以被设置在缓流部1141的内侧壁上，如图7所示。从束流部1143输出口流出的污油水被缓流部1141的内侧壁和导流筒1145阻挡，污油水在壳体101和导流筒1145的阻挡下沿逆时针方向或顺时针方向流动，并流向过滤芯，可避免从束流部1143流出的流速较高的污油水直接流向过滤芯，破碎已集聚的污油滴，以及流向紊乱的污油水阻碍过滤芯上的集油上浮，降低过滤芯的过滤性能。

所述加热器108包括第1加热器1081和第2加热器1082。第1加热器1081用于对第1油位检测计107a区域进行加热，第1加热器1081呈柱状的螺旋线，装配于分离器本体100的顶部，位于第1油位检测计107a检测头的外部，螺旋线状的加热器1081包裹着第1油位检测计107a的检测探头。设置第1加热器1081主要用于减少第1油位检测计107a的表面粘集污油，以确保第1油位检测计107a对第1分离室A的集油区的油位检测的准确度及灵敏度。所述第2加热器1082装配于壳体101的第1分离室A内，位于第1滤芯1021和壳体101之间，用于加热待过滤分离处理的污油水，减少污油水的粘度，提高污油水被过滤分离的效果。需要说明的是，还可以为第2油位检测计107b以及第3油位检测计107c分别设置对其所在区域分别进行加热的加热器(图中未画出)，以使其保持对油位检测的准确度及灵敏度。

所述油水分离器100的第1排油口105a经第1电磁阀D1、四通管的第1连接口和储油箱连通，构成第一路排油管路；第2排油口105b经第2电磁阀D2、四通管的第2连接口和储油箱连通，构成第二路排油管路；第3排油口105c经第3电磁阀D3、四通管的第3连接口和储油箱连通，构成第三路排油管路。所述分离器本体100的排水口106、第1电磁三通阀DT1的两连接口、水泵111、第2电磁三通阀DT2的两连接口、第6电磁阀D6依次连通，在第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2失电、第6电磁阀D6得电连通时，构成排水管路。所述第1电磁三通阀DT1的另一连接口和反清洗水的储水箱相连通，第2电磁三通阀DT2的另一个连接口和排水口106连通，在第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2得电时，构成反冲洗管路，用于向分离器本体100输送反清洗水，对分离器本体100进行反冲洗，避免过滤芯堵塞，延长过滤芯的使用寿命。第2电磁三通阀DT2的用于排水的连接口经第5电磁阀D5和输入口104连通，该连通的管路上设置有取样阀V2，构成对排出水进行再次分离处理的再次分离管路，用于将取样检测不合格的排出水输送到分离器本体100内，进行再次分离处理。所述取样阀V2设置于第2电磁三通阀DT2的用于排水的连接口和第5电磁阀D5之间。取样阀V2用于对分离器本体100的排出水进行取样检测，当分离器本体100的排出水的含油量较高不达标时，将排出水输送到分离器本体100内进行再次油水分离处理；当排出水的含油量达标时，由第6电磁阀D6进行排放。液位传感器113检测分离器本体100内液面的高度，将液位传感器113所检测的液位高度和液位高度的预设值进行比较，当所检测的液位高度达到液位高度的预设值时，第4电磁阀D4失电阻断，停止向分离器本体100内输送待处理的污油水，以防止分离器本体100内污油水液位过高，污油水被真空泵300吸入，从而影响分离器本体100正常工作以及造成真空泵300损坏。所述第1至第6电磁阀在失电时常闭，阻断连通。第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2在失电、第6电磁阀D6得电时，排水管路连通，向外排水；第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2在得电时，反清洗管路连通，对分离器本体100进行反清洗操作。

本发明的污油水分离设备的工作原理：操作抽气阀DP1得电连通，真空泵300对分离器本体100抽真空，分离器本体100内部的压力变为负压，操作第4电磁阀D4得电，污油水收集箱内的污油水通过管路被吸入，流入到分离器本体100的输入口104，经输入口104、束流装置114的输入部1142流入到束流装置114的缓流部1141内，污油水在缓流部1141内沿逆时针方向流动。当温度传感器检测的污油水的温度低于设定值时，启用束流加热器1144对缓流部1141内的污油水进行加热，污油水的温度上升，降低污油水的粘度，减少污油水流动时的粘滞损耗以及污油水和缓流部1141内壁间的摩擦损耗，污油水在缓流部1141内流动时保持较高的动能，使从束流部1143流出的污油水具有更高的动能。缓流部1141内的污油水被加热后，还可以促进污油水中被乳化的污油滴集聚，提高污油水预分离效果。从束流部1143输出口流出的污油水在壳体101和导流筒1145的阻挡约束下，产生向心加速度，污油水在壳体101和导流筒1145间沿逆时针方向流动。由于油、水的密度不同，同一位置的油、水的向心加速度相同，则油、水间产生了向心力差，该向心力差使得污油水中的污油滴向导流筒1145的外壁侧集结形成污油区，污水向壳体101的内壁侧流动形成污水区，导流筒1145将污油区和第1过滤芯相隔离，避免污油区的污油流入第1过滤芯。在重力的作用下，该污水区密度较大的污水从导流筒1145的下端部流出，流向第1过滤芯1021，该污油区密度较小的污油顺着导流筒1145的外壁面向上流动上浮，并汇入位于第1分离室A上部的集油区。从束流部1143的输出口流出的污油水的流速越大，污油水在导流筒1145内沿逆时针流动的速度就越大，污油水中的油、水的预分离的分离效果越好，从导流筒1145下端流入第1过滤芯1021的污油水中的含油量更低。第1过滤芯1021输入侧的污油水随从导流筒1145下端部流出的污油水沿逆时针方向流动，带动第1过滤芯1021外表面上集聚的污油滴运动，使较小的污油滴相碰撞聚结为更大的污油滴，污油滴的体积增大浮力增大，促进过滤芯上的污油滴聚集上浮，有助于及时移除第1过滤芯1021输入侧面上的集油，增强第1过滤芯1021的过滤效果和过滤效率。从第1过滤芯1021内部空腔流出的污油水流入到第2分离室B，并由第2过滤芯1022进行油水分离；从第2过滤芯1022流出的污油水流入第3过滤室C，由第3过滤芯1023对流入该室的污油水进行吸附过滤，滤除污油水中的超细小污油滴，从第3过滤芯1023流出的排出水经排水口106排出。从取样阀V2处获取从排水口106流出的排出水的水样，对水样进行含油量的检测。当分离出来排出水的含油量达到排放标准时，如含油量小于15ppm，第6电磁阀D6得电连通、第5电磁阀D5失电阻断，此时水泵111将分离器本体100的排出水泵出，并经第6电磁阀D6向外排出，由于分离器本体100内的排出水被排出或/和真空泵抽真空，所述污油水收集箱内的污油水被吸入分离器本体100内。当分离出来的排出水的含油量没有达到排放标准时，所分离出来的排出水将再次送到分离器本体100进行油水分离处理，此时，第6电磁阀D6和第4电磁阀D4失电阻断、第5电磁阀D5得电连通，分离器本体100中从排水口106流出的排出水被输送到输入口104，通过输入口104流入到分离器本体100内，进行再次油水分离，直至排出水达到排放要求。分离器本体100在进行污油水分离时，当测温装置109、温度传感器所测量的污油水的温度低于设定温度时，分别启动加热器108、束流加热器1144对污油水进行加热，以减少污油水的粘度，加速污油集聚，提高分离效果，降低分离时间。同时对油位检测计107所在区域进行单独加热，以减少油位检测计107上粘集的污油，确保油位检测计107对油位检测的准确度及灵敏度。当第1油位检测计107a的检测信号显示为排油信号时，操作第1电磁阀D1得电连通，向储油箱排油；当第2油位检测计107b的检测信号显示为排油信号时，操作第2电磁阀D2得电连通，向储油箱排油；当第3油位检测计107c的检测信号显示为排油信号时，操作第3电磁阀D3得电连通，向储油箱排油。当需要对分离器本体100进行反清洗处理时，操作第1电磁三通阀DT1和第2电磁三通阀DT2得电，反清洗管路连通，反清洗水被水泵111吸入，并泵送到分离器本体100的排水口106，反清洗水经排水口106被注入到分离器本体100内，依次对第3分离室C、第2分离室B和第1分离室A进行反清洗处理，避免过滤芯堵塞，延长过滤芯的使用寿命，以使油水分离装置保持更佳的分离效果及分离效率。

和现有技术相比，本发明具有如下技术效果：

在真空条件下进行油水分离，约束污油水的流向，对污油水进行油、水预分离处理，及时移除过滤芯上聚集的污油滴，降低流入过滤芯的污油水的含油量，减少过滤芯的过滤负荷，提高分离设备的分离效果和分离效率。通过设置束流装置和真空泵，该束流装置对流向第1过滤芯的污油水的流向进行约束，真空泵对分离器本体抽真空。所述束流装置包括依次连通的输入部、缓流部和束流部；输入部的输出口及束流部的输出口均沿逆时针或顺时针方向布置，经束流装置流出的污油水在分离器本体的壳体和导流筒的阻挡约束下，污油水沿逆时针或顺时针方向流动，污油水的流向有序，流向有序的污油水带动过滤芯上聚集的污油滴沿逆时针或顺时针方向流动，污油滴在流动过程中碰撞聚集成较大的污油滴，促进污油滴上浮，有助于及时移除过滤芯上聚集的污油滴。待处理污油水沿逆时针或顺时针方向流动，由于油、水的密度不同，则油、水间产生向心力差，该向心力差促使污油水中的污油滴向导流筒的外壁侧流动集聚形成污油区，污水向分离器本体的壳体方向流动形成污水区，从而，实现对待处理污油水进行油、水预分离处理，降低流入过滤芯的污油水的含油量，减少过滤芯的过滤负荷。所述污油水在几百到几千帕的高真空条件下进行分离处理，降低分离能耗，提高油水分离效率和分离效果，分离设备排出水的含油量更低。因而，在真空条件下，本发明的污油水分离设备对待处理的污油水进行流向导引约束，同时进行油、水预分离处理，降低流入过滤芯的污油水中的含油量，并及时移除过滤芯上聚集的污油滴，减小过滤芯的过滤负荷，提高了分离器本体的过滤芯的过滤效果和过滤效率，且油水分离处理在高真空条件下进行，使得污油水分离设备具有更高的油、水分离效率和分离效果，分离设备排出水的含油量更低，基本上不需要对排出水进行再次油水分离处理，使得油水分离效率更高，有利降低污油水分离的成本。

导流筒用于对从束流部流出的污油水进行阻挡稳流，将污油水限制在壳体和导流筒之间，导流筒的内壁较第1过滤芯的外壁更光滑，则污油水流动时能量损耗更小，污油水在壳体和导流筒之间区域沿逆时针或顺时针方向流动的速度更大，有利增强污油水预分离效果。此外，导流筒将污油水和第1过滤芯相隔离，污油水只能从导流筒的下端部向内流出，流向第1过滤芯，延长了污油水在壳体和第1过滤芯之间旋转流动的行程，有效地增加污油水进行预分离处理的时间，有利提高污油水预分离效果。所以，引用导流筒后，束流装置对污油水进行油、水预分离的分离效果更好，预分离所产生的污水区的含油量更低，使得流入第1过滤芯的污油水的含油量更低，提高第1过滤芯的过滤效果和过滤效率。导流筒1145还有效地将束流装置对污油水预分离所产生的污油区和第1过滤芯有效隔离，使污油区的污油沿导流筒的外壁向上流动汇入位于上方的集油区，污水区从导流筒的下端部流向第1过滤芯，避免了污油区的污油流入第1过滤芯，从而影响第1过滤芯过滤效果和过滤效率，确保本发明分离设备具有较高分离效率，排出水达到排放要求。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种内置束流装置的污油水分离设备，包括用于对污油水进行分离处理的分离器本体(100)，其特征在于：所述分离设备还包括束流装置(114)和真空泵(300)；

所述分离器本体(100)上被设置用于对该分离器本体抽真空的抽气口(112)和用于待处理污油水流入的输入口(104)；分离器本体(100)内置有过滤芯(102)；

所述过滤芯(102)包括用于对污油水进行粗过滤的呈筒状的第1过滤芯(1021)，该第1过滤芯(1021)被直立设置；

所述束流装置(114)包括相连通的输入部(1142)和至少两个用于约束污油水流出方向的束流部(1143)，所述束流部(1143)的输出口沿相一致的角方向分布；所述束流装置(114)被装配于第1过滤芯(1021)的顶部侧，束流部(1143)的输出口位于第1过滤芯(1021)与分离器本体(100)的壳体(101)之间，输入部(1142)的输入口和分离器本体(100)的输入口(104)连通；

所述真空泵(300)用于对分离器本体(100)抽真空，真空泵(300)的输入口和分离器本体(100)的抽气口(112)连通。

2.根据权利要求1所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流装置(114)还包括沿水平面方向布置的缓流部(1141)，所述缓流部(1141)为主要由侧壁构成的呈环状的中空腔体；所述输入部(1142)的输出口端和缓流部(1141)的侧壁固定，输入部(1142)和缓流部(1141)相连通；所述束流部(1143)的输入口端和缓流部(1141)的侧壁固定并相连通；所述束流部(1143)的输出口绕缓流部(1141)的轴线沿相一致的角方向分布。

3.根据权利要求2所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流部(1143)的输出口的截面积之和小于输入部(1142)的输入口的截面积。

4.根据权利要求3所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述输入部(1142)的输出口端与缓流部(1141)的侧壁相切连通，所述束流部(1143)的输入口端与缓流部(1141)的侧壁相切连通；所述输入部(1142)的输出口、束流部(1143)的输出口围绕缓流部(1141)的轴线沿相一致的角方向分布。

5.根据权利要求4所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流部(1143)分布于缓流部(1141)的外侧壁或底壁。

6.根据权利要求5所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流部(1143)被倾斜向下布置，束流部(1143)和水平面间夹角1-10度。

7.根据权利要求6所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流装置(114)还包括由侧壁构成的呈喇叭口状的导流筒(1145)；所述导流筒(1145)直立布置，导流筒(1145)的上端部小于下端部；所述导流筒(1145)被装配于缓流部(1141)与第1过滤芯(1021)之间，所述缓流部(1141)位于导流筒(1145)的顶部侧。

8.根据权利要求1-7任一权利要求所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述束流装置(114)还包括呈圆环状的隔离板(1147)，隔离板(1147)被装配于导流筒(1145)上端部侧，位于缓流部(1141)的上方；所述隔离板(1147)的外圆周边侧和所述壳体(101)的内壁贴合，下表面和缓流部(1141)贴合，内圆周边侧和导流筒(1145)间设有液体流通的间隙。

9.根据权利要求8所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述分离器本体(100)包括依次连通的第1分离室(A)、第2分离室(B)和第3分离器(C)，第2分离室(B)和第3分离器(C)位于第1分离室(A)的下方；所述过滤芯(102)还包括用于精过滤的第2过滤芯(1022)和用于吸附过滤的第3过滤芯(1023)；所述第1过滤芯(1021)被装配于第1分离室(A)内，第2过滤芯(1022)和第3过滤芯(1023)依次被装配于第2分离室(B)和第3分离器(C)。

10.根据权利要求1-9任一权利要求所述的内置束流装置的污油水分离设备，其特征在于：所述分离设备还包括油雾过滤器(200)，油雾过滤器(200)的输入口和分离器本体(100)的抽气口(112)连通，输出口和真空泵(300)的输入口连通。