CN110127814A - 一种带旋转刮渣机的旋流气浮器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及气浮固液分离设备领域，公开了一种带旋转刮渣机的旋流气浮器。旋流气浮器包括罐体、收油筒和螺旋刮渣装置。螺旋刮渣装置包括刮板，刮板的一端为浮渣推集端，且转动悬挂于内筒顶部以使刮板能够相对内筒旋转；刮板的另一端为浮渣刮集端且延伸至内筒内壁处。本发明的螺旋刮渣装置，刮板在驱动机的驱动下与旋流气浮的旋流水流相反方向运动或不运动，同时在柔性刮片一和柔性刮片二的推流作用，可将汇集到收油筒周围后积聚起来的浮油渣及时推入收油筒内，从而使浮油渣从水中快速分离出去，有效降低排油含水率低。

Description

一种带旋转刮渣机的旋流气浮器

技术领域

本发明涉及气浮固液分离设备领域，尤其涉及一种带旋转刮渣机的旋流气浮器。

背景技术

随着石油工业的不断发展，我国目前所开采的油田绝大部分已进入高含水期，油田采出液含水率有时高达90％以上，通常采用气浮装置对抽出液中的轻质悬浮物进行固液分离。

传统的气浮装置存在收油收渣难、同时排渣过程中易出现因气泡粘附体而破坏引起出水水质下降的技术问题，以及采用水力推流或水力溢流时，排出的油渣中存在含水率高的问题。

发明内容

针对现有的技术问题，本发明提供一种带旋转刮渣机的旋流气浮器，其能够高效收油收渣同时具备较高的除污率，能在提高出水水质的同时降低排油渣的含水率。

本发明采用以下技术方案实现：

一种带旋转刮渣机的旋流气浮器，其包括：

竖立设置的罐体，其包括外筒和套置在所述外筒内的内筒；所述外筒与所述内筒之间形成混合区；所述混合区内输入有沿所述内筒侧壁螺旋式上升的旋流体一；

螺旋刮渣装置，其包括刮板，所述刮板的一端为浮渣推集端，且转动悬挂于所述内筒顶部以使所述刮板能够相对所述内筒旋转；所述刮板的另一端为浮渣刮集端且延伸至所述内筒内壁处；所述刮板面向所述内筒内的一侧伸入至所述内筒内的液面以下，所述刮板背向所述内筒内的相对一侧裸露于所述内筒顶部；所述浮渣刮集端面向所述内筒内的一侧开设有开口；所述旋流体一通过所述开口涌入所述内筒内并在所述内筒内形成所述液面；所述浮渣推集端面向所述内筒底部的一侧为由所述浮渣推集端的顶部方向向所述浮渣推集端的底部方向倾斜的圆锥形斜坡；以及

收油筒，其用于收集推集在所述浮渣推集端上的浮渣，所述收油筒的一端开口且设置有与所述圆锥形斜坡相贴合的排渣堰；所述收油筒的另一端也开口用于将收集的浮渣排出所述旋流气浮器外；

其中，定义所述浮渣刮集端面向所述内筒内壁的一侧为所述刮板的外侧，则所述刮板的内侧为所述浮渣刮集端的相对另一侧；通过所述浮渣刮集端面的旋转，带动所述浮渣刮集端呈旋转式动态刮集位于所述液面上且靠近所述内筒内壁处的浮渣，且使所述浮渣刮集端刮集得到的浮渣沿所述刮板的内侧移动并堆集至所述浮渣推集端处，所述浮渣推集端通过所述弧形坡面将堆集在所述浮渣推集端上的浮渣沿所述排渣堰推入所述收油筒内。

进一步地，所述浮渣刮集端呈螺旋渐开线式延伸至所述内筒内壁处，或呈直线式延伸至所述内筒内壁处，或者呈弧线式延伸至所述内筒内壁处。

进一步地，所述外筒靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且均与所述混合区相通的切向入口一和切向入口二，所述切向入口一供一个气液混合液输入，所述切向入口二供一个原水输入；所述切向入口一位于所述切向入口二的下方；所述气液混合液的流速大于所述原水的流速，且流速差能使所述气液混合液与所述原水差速混合后，形成沿所述内筒侧壁螺旋式上升的旋流体一。

更进一步地，通过等比例加大所述气液混合液的水压和所述原水的水压，使从所述开口涌入所述内筒内的旋流体一在所述液面上继续旋流以形成旋流体二，且旋流方向与所述刮板的旋转方向相反。

进一步地，所述浮渣推集端设计为柔性刮片一。

进一步地，所述浮渣刮集端上设置与所述内筒内壁接触的柔性刮片二。

进一步地，旋流气浮器还包括返渣去除装置，其包括：

溶气水释放器，其置于所述收油筒的底部外围，所述溶气水释放器能够释放出具有微细气泡的溶气水以粘附托举返混的油渣重新浮出水面；以及

导流筒，其底端罩设于所述溶气水释放器的外侧，其顶端环绕于所述收油筒的周围下侧。

进一步地，所述刮板为多片式分片结构。

更进一步地，所述刮板包括：

多个分片板，多个所述分片板之间从所述收油筒的顶部向所述内筒内壁方向依次首尾相连；以及

加强筋板，其垂直铺设于多个所述分片板上，且所述加强筋板与多个所述分片板的连接方向一致。

更进一步地，所述刮板还包括多个支架二，多个所述支架二的一端沿多个所述加强筋板的铺设方向间隔设置于所述加强筋板的顶部，且多个所述支架二的另一端交汇于所述收油筒顶部。

本发明的有益效果为：

1.本发明的螺旋刮渣装置，刮板在驱动机的驱动下与旋流气浮的旋流水流相反方向运动或不运动，同时在柔性刮片一和柔性刮片二的推流作用，可将汇集到收油筒周围后积聚起来的浮油渣及时推入收油筒内，从而使油渣从水中快速分离出去，达到排油含水率低的效果。

2.本发明螺旋刮渣装置内的柔性刮片二，其能够将粘附于内筒筒壁上的浮渣(不能自流或溢流的油渣)都能通过螺旋刮板撇除，实现及时排渣、不积累。

3.本发明的驱动机驱动刮板的旋转速度低，对浮渣的扰动小，降低浮渣破碎几率，同时通过返渣去除装置，在收渣时可能破碎的返混向下跌入水中的油渣重新托举上浮出水面，并被柔性刮片一推入收油筒内，有效解决了排渣过程易破坏气泡粘附体引起出水水质下降的问题。

4.本发明的刮板适合不同规模的气浮器，应用于改造现有气浮器，可在受限空间内调整安装，实用性高。

本发明的气浮器适合于各种气浮分离的场合，特别是含油污水分离场合，尤其是海上FPSO、平台的含油采出水去除油类的分离。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种带旋转刮渣机的旋流气浮器的总装图；

图2为图1中的罐体去除外筒之后的其中一个视角的立体结构示意图；

图3为图2中的内筒的内部装配图；

图4为图1中的各部件的拆分图；

图5为图4中的收油筒的立体图；

图6为图4中的刮板和柔性刮片一组合状态的立体图；

图7为图6中的刮板的俯视结构图；

图8为图7中的刮板的另一种俯视结构图；

图9为图7中的刮板的又一种俯视结构图。

主要符号说明：

10-罐体；11-外筒；111-切向入口一；112-切向入口二；12-内筒；20-收油筒；21-排渣堰；22-支架一；30-螺旋刮渣装置；31-驱动机；32-刮板；321-分片板；322-加强筋板；323-支架二；33-柔性刮片一；40-返渣去除装置；41-溶气水释放器；42-导流筒；50-集水管。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种带旋转刮渣机的旋流气浮器的总装图。旋流气浮器包括罐体10、收油筒20、螺旋刮渣装置30、返渣去除装置40和集水管50。

罐体10包括外筒11和内筒12。罐体10可竖立于地面上，也可以卧立于地面上，在本实施例中，罐体10是竖立设置在地面上的。罐体10通过支撑部件支撑在地面上，如图1中外筒11底部的三个支撑腿(未标示)。

外筒11是整体呈圆筒状且内部中空的筒体。外筒11相对两个端口可分别通过设置封头来盖合。并且其与两个封头之间可以通过法兰盘连接，或者是焊接固定。外筒11靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且均与外筒11内部相通的切向入口一111和切向入口二112。切向入口一111供一个气液混合液输入，切向入口二112供一个原水输入。本实施例中的气液混合液为具有大量微气泡的溶气水，并且溶气水的输入方式可以是采用射流混合器或气液混合泵进行输入，本实施例的原水中添加人絮凝剂，并且原水的输入方式可以是采用水泵进行输入。

切向入口一111在外筒11上的高度低于切向入口二112的高度。切向入口一111和切向入口二112均可沿垂直于外筒11侧壁水平开设，也可以向上倾斜于外筒11侧壁倾斜开设。

由于气浮分离需要平稳的水力条件，溶气水与原水在混合接触粘附时需要快速混合、均匀混合。本实施例中的切向入口一111与切向入口二112在水平方向可按任意角度布置，两个切向入口的进口中心在外筒11顶部的正投影方向上呈90度夹角，一般选取溶气水的切向入口一111在原水的切向入口二112后侧布置。

在本实施例中外筒11的外壁上可以设置在线显示内部液位的液位计接口，如磁翻板液位，其上接口在外筒11上部，其下接口可以在外筒11下侧，也可以在封头处引出。在本实施例中外筒11顶部的封头为平板结构，若罐体10带压工作时，外筒11顶部的封头还可以为椭圆形封头或者是其他形状的封头结构。

请参阅图2，图2为图1中罐体去除外筒之后的其中一个视角的立体结构示意图。内筒12是下部呈圆筒状上部呈锥状、且内部中空的筒体。内筒12套置于外筒11内。外筒11与内筒12之间形成呈环形的混合区。为了更好的定位外筒11与内筒12之间的方位关系，在本实施例中，在外筒11的底壁上固定有一个隔离环，通过隔离环将内筒12定位在外筒11内，可通过将内筒12插接于隔离环上实现内筒12与外筒11之间的定位。本实施例中内筒12的上部呈圆台状为上口缩小设计，可以增加旋流体一的旋流截面积，使向上的速度和旋流速度均缓缓降下来。

在本实施例中当气液混合液和原水分别通过切向入口一111和切线入口二112切向进入在外筒11和内筒12之间的混合区，且在混合区旋转向上流动形成旋流体一。其中溶气水的流速大于原水的流速，而又因为溶气水入口低于原水入口，因此，溶气水将对原水起到推流作用，因在旋流起始阶段的速度差不同，溶气水将快速与原水混合，溶气水中的微细气泡将快速的弥散于旋流体一中，气泡快速粘附油滴、絮凝等污染物表面，形成密度小于水的粘附聚集体而随旋转水流向上迁移。在混合区顶部，旋流体一将越过内筒12外壁而进入分离区(内筒12内的顶部区域定义为分离区)。

内筒12上沿与气浮器内运行液位之间的高度差可以设计为等于或大于混合区在外筒11和内筒12顶部正投影方向的宽度，即水流从混合区翻越内筒12上沿，进入分离区时的流道面积不会缩小，流速也就不会显著变化，而是呈逐渐降低的线性变化，这将有利于平稳进入分离区。进入分离区的水体由于流速降低，因此呈流速较慢的弱旋流状态(置于内筒12内的弱旋流状态的水体可以定义为旋流体二)，不会引起紊动。而且呈环形的混合区顶部与分离区交界处的表面积相对于分离区的表面积更大，降低了气浮器的表面负荷。因环形混合区顶部与分离区的交界处也是刮板32的旋转撇除范围，所以不会在此区域引起浮渣累积，这点解决了现有发明的气浮混合区或叫进水区浮渣累积难或不能排除的问题。

请参阅图3，图3为图2中的内筒的内部装配图。收油筒20是上部呈圆筒状、下部呈锥状内部中空的筒体，收油筒20与罐体10的轴线保持平行。收油筒20同心收容于内筒12内靠近顶部的位置处。收油筒的另一端也开口用于将收集的浮渣排出所述旋流气浮器外，本实施例中收油筒20另一端的开口为出油口，出油口通过管道一与罐体10外相通。

请参阅图5，图5为图4中的收油筒的立体图。收油筒20的进油口向中心延伸后向上倾斜形成排渣堰21，且排渣堰21的坡度范围为十度至十五度，排渣堰21顶部在内筒12内的位置保持在旋流体二的液面之上。因中心的收油筒20的进油口处上具有坡度范围为十度至十五度的排渣堰21，一般排渣堰21的坡度选择为十三度，且该排渣堰21与其相贴合的刮板32产生推流作用，所以气浮器运行液位可以控制在收油筒20的排渣堰21下的更低位置，即排渣时水不会或极少会因溢流或推流而排入收油筒20。

通过本实施例中收油筒20上排渣堰21的结构设计，可以对分离区内油渣层的厚度更好控制，可有更大范围的液位高度调节，可耐受来水水量急剧变化引起的液位高度变化，避免因为大量清水溢流进入收油筒20，或者因液位低而不能排油渣的情况出现。渣层厚度可由螺旋刮油渣装置30旋转驱动的速度或间隔启停时长、液位高度调节等措施来控制。这样大大降低排渣含量率，减小下游后续收容及处理负荷。

通过等比例加大所述气液混合液的水压和所述原水的水压，使从所述开口(未标示)涌入所述内筒12内的旋流体一在所述液面上继续旋流以形成旋流体二，且旋流方向与所述刮板32的旋转方向相反，使位于所述液面上且靠近所述内筒12内壁处的浮渣，沿所述刮板32的内侧移动并堆集至所述收油筒20的排渣堰21处后进入收油筒20中被收集。

请参阅4，图4为图1中的各部件的拆分图。收油筒20通过支架一22支撑于内筒12。本实施例中支架一22呈十字形，支架一22远离十字交汇处的端部与内筒12内壁焊接固定，且支架一22的十字交汇处套置于管体一上。收油筒20的出油口与管体一的进油口相通。该支架一22可以起到对收油筒20和内筒12之间的定位固定，提高刚性、稳定性。

螺旋刮渣装置30包括驱动机31、刮板32和柔性刮片一33。

驱动机31的输出轴穿入外筒11并延伸至内筒12后连接有一个联轴器。本实施例中驱动机31可以为电力驱动、气动驱动、或液压驱动。驱动机31可以为选定的转速，也可以为可调速的机构。驱动机31安装于外筒11顶部，与外筒11之间设置有带中间轴承和轴密封结构的支架，防止输出轴旋转时甩摆，保持同心平稳运转。轴密封结构则是当气浮器需要密闭工作或带压工作时设置，防止气浮器内外连通泄漏。该密封结构为填料密封或机械密封。驱动机31可以为连续工作或定时工作。当罐内带压工作(10～300KpaG)时，驱动机31的输出轴与外筒11顶部的封头之间采用填料密封或机械密封机构。

请参阅图7，图7为图6中的刮板的俯视结构图。刮板32的一端为浮渣推集端(未标示)，且转动悬挂于所述内筒12顶部以使所述刮板32能够相对所述内筒12旋转。刮板32的另一端为浮渣刮集端(未标示)且延伸至所述内筒12内壁附近50～200mm处。刮板32的浮渣推集端靠近驱动机31输出轴的一端与延伸至内筒12处的输出轴连接。所述刮板32面向所述内筒12内的一侧伸入至所述内筒12内的液面以下，所述刮板32背向所述内筒12内的相对一侧裸露于所述内筒12顶部。并且定义所述浮渣刮集端面向所述内筒12内壁的一侧为所述刮板32的外侧，则所述刮板32的内侧为所述浮渣刮集端的相对另一侧。

刮板32的浮渣刮集端面向内筒12内的一侧开设有开口(未标示)，浮渣推集端面向所述内筒12底部的一侧为由所述浮渣推集端的顶部方向向所述浮渣推集端的底部方向倾斜的圆锥形斜坡(未标示)。刮板32能够使漂浮在内筒12顶部的浮渣向中心推聚。

刮板32在驱动机31工作时为螺旋式刮油渣板，当驱动机31停止时，该螺旋刮板又起到螺旋导流作用，使得从混合区流入的废水可沿此板带形成螺旋流态后汇聚于中心的收油筒20附近。本实施例中刮板32的材质可以是不锈钢，在其他实施例中刮板32的材质还可以是碳钢或注塑成形。

请参阅图6，图6为图4中的刮板和柔性刮片一组合状态的立体图。在本实施例中刮板32为一片式整体结构。一片式整体结构的刮板32可以适用于新造的该设备或入孔(内筒12的顶部筒口定义为入孔)可以正好放入的内筒12，因此不需要对气浮器进行二次改造。

在其他实施例中刮板32还可以是分片结构的板体，分片式分片结构的板体可以通过分段分块拼装，因此多为应用于改造现有的气浮器，从而在现有气浮器内部的受限空间内安装。分片式分片结构的刮板32包括分片板321、连接夹板(图未示)、加强筋板322和支架二323。

分片板321是具有弧度的板体。本实施例中分片板321设置为多个，多个所述分片板321之间从所述收油筒20的顶部向所述内筒12内壁方向依次首尾相连。其中靠近收油筒20的其中一个分片板321的一端与联轴器外侧固连，在本实施例中此处的分片板321与联轴器之间通过螺钉连接，在其他实施例中此处的分片板321与联轴器之间还可以为一体式焊接，只要不影响此处的分片板321与联轴器之间连接的稳定性，还可以是其他连接方式。

开口开设在其中一个最接近内筒12内壁的分片板321的自由端上，本实施例中此处的分片板321开口可以贴合并跨过内筒12上沿。这样就可以对位于混合区顶部并且即将翻越内筒12上沿的油渣污染物进行推流至收油筒20，提高排渣效率。

加强筋板322是整体呈长条形的板体。加强筋板322铺设于多个分片板321上，加强筋板322与分片板321之间相互垂直，加强筋板322的一端与联轴器连接。本实施例中加强筋板322与联轴器之间通过螺钉连接，在其他实施例中加强筋板322与联轴器之间还可以为一体式焊接，只要不影响加强筋板322与联轴器之间连接的稳定性，还可以是其他连接方式。加强筋板322与分片板311的连接方向保持一致。

支架二323是整体呈长条状的杆体。在本实施例中支架二323的数量为多个。多个支架二323的一端加强筋板的铺设方向间隔设置于加强筋板322的顶部，且多个支架二323的另一端交汇固定于联轴器上。本实施例中支架二323与加强筋板322之间可为一体式焊接或螺钉连接，支架二323与联轴器之间可为一体式焊接或螺钉连接。

连接夹板(图未示)在本实施例中的数量为多个，每个连接夹板分别设置于相邻的两个分片板321之间，连接夹板的作用是对相邻的两个分片板321进行连接。

浮渣刮集端呈螺旋渐开线式延伸至所述内筒内壁处，或呈直线式延伸至所述内筒内壁处，或者呈弧线式延伸至所述内筒内壁处。在其他实施例中，刮板32还可以是直线型刮板或者弧形刮板。请参阅图8，图8为图7中的刮板的另一种俯视结构图。当刮板32为直线型刮板时，刮板32与收油筒20的外围呈相切布置，刮板32的数量可以根据罐体10的直径而定，可以为单条或多条。请参阅图9，图9为图7中的刮板的又一种俯视结构图。当刮板32为弧形刮板时，刮板32的数量也根据罐体10的直径而定，可以为单条或多条。只要不影响刮板32对内筒12顶部油渣进行导流汇聚，还可以是其他刮板结构。

柔性刮片一33在本实施例中是不规则形状的弧形板体，其为柔性材料制成。柔性刮片一33可以设计为刮板32的浮渣推集端，其设置于刮板32汇集中心的底部，柔性刮片一33的底端具有能够贴合于排渣堰21的弧形斜面(图未示)。柔性刮片一33与刮板32之间可以是通过螺钉连接。柔性刮片一33靠近内筒12中心的底端贴合于排渣堰21的坡面上，且柔性刮片一33远离内筒12中心的底端贴合于排渣堰21底部的收油筒20外侧壁上。柔性刮片一33用于将堆集在所述排渣堰21处的浮渣沿排渣堰21推入收油筒20内。

柔性刮片二(未标示)是整体呈弧形的板体。柔性刮片二安装在开口内，并且柔性刮片二可以贴合于内筒12内壁。在刮渣时，柔性刮片二可以跟随刮板32同步运动，以对内筒12内壁附着的浮油渣刮除。

由此，刮板32、柔性刮片一33和柔性刮片二连接形成覆盖整个气浮器顶部的作业半径，且不存在刮渣盲区。

所述刮板32面向所述内筒12内的一侧伸入至所述内筒12内的液面以下，所述刮板32背向所述内筒12内的相对一侧裸露于所述内筒12顶部。本发明的刮板32的下端伸入运行液面下的深度可为20mm至500mm，并且该深度可以通过刮板32在上述驱动机31输出轴上的安装高度以进行调节。并且刮板32的运转方向与内筒12顶部流体的螺旋旋转方向相反，使得流体中的浮渣能够在水力推流下沿着刮板32的内侧汇集于收油筒20内后通过管道一(排油管)排出罐体。

本发明结构的螺旋刮渣装置30，即使直径很大的罐体10，例如5米、10米、20米直径的罐体10，通过在对应的罐体10内安装相适配的分片结构的刮板32，可以实现对不同直径罐体10内浮渣的快速排除，所以本发明结构的螺旋刮渣装置30能够适合不同规模的气浮器内。

请参阅图3和图4，返渣去除装置40收容于内筒12中收油筒20的底部。返渣去除装置40包括溶气水释放器41和导流筒42。

溶气水释放器41是整体呈环形的管体。溶气水释放器41置于支架一22的中心，并且溶气水释放器41位于收油筒20底部的外周侧。溶气水释放器41的表面分布有多个释放孔，溶气水释放器41的进水口通过水管与罐体10外的溶气水源相通。

导流筒42是整体呈圆台形的筒体，导流筒42的底端开口直径小于顶端开口直径。导流筒42底端罩设于溶气水释放器41外侧的，从而使得溶气水释放器41通过出水孔释放出的溶气水能够完全进入导流筒42，并且沿着导流筒42的内壁向上运动。导流筒42的顶端环绕于收油筒20的周围下侧。在本实施例中导流筒42的底端开设有与支架一22架体相嵌合的架槽，以使得导流筒42平稳支撑于支架一22上。

当收渣时，破碎的油渣返混后向下跌入水中至导流筒42的内侧区域内，而此时环形的溶气水释放器41通过均匀布置的释放孔释放出溶气水，溶气水中释放出微细气泡上浮后粘附托举返混的油渣重新浮出水面，随后被柔性刮片一33推入收油筒20内。本实施例中导流筒42的结构，在其内上浮的微细气泡将可能出现返混的浮渣全部捕捉，而导流筒42的两端为连通结构，所以不仅不会积存污累垢，并且也可以将溶气水释放器41释放的压力溶气水对分离区内水体的扰动控制在小范围内，不会对分离区内水体的整体平稳造成影响，因此可以有效解决浮渣返渣引起的污染物去除率下降的问题。

请参阅图3和图4，集水管50整体呈环形的管体，集水管50收容于内筒12中靠近底部位置，并且置于清水区。集水管50的出水口通过管道二与罐体10外相通。集水管50上具有穿孔(图未示)，穿孔的孔口斜向下45度交错布置，均匀收集清水，并从与环形管相连的管道二流出。在其他实施例中还可以采取在清水区内周向布设集水支管，集水支管末端设置有开口朝下的集水喇叭口，集水支管汇集于靠清水区中部的出水管上，清水经喇叭口流入支管再经出水管流出气浮器。

请参阅图1至图4。本实施例中工作人员可以在气浮罐上设置一个液位传感器，并且在管道二的出水口处可以设置一个液位调节阀，即通过液位传感器传送的信号来控制液位调节阀，即通过信号控制液位调节阀的开度，实现液位稳定的调节过程。该种形式是海上FPSO和海上平台气浮必须采用的控制方式。因为这样气浮就可以密封带压工作，并且在危险环境下必须密封工作。在其他实施例中，管道二的出水口处可以设置一个溢流液位调节箱(图未示)，其可以对罐体10内的液位进行调节，并且需要时可以在溢流液位调节箱的进水管道上设置出水流量计，以方便工作人员的观测。溢流液位调节箱主要包括活动堰板、排渣堰、手轮、螺杆。溢流液位调节箱已为现有技术，在此不详细介绍。

本实施例中在清水区(分离区底部的内筒12的内部区域定义为清水区)的中心区域设置有溶气水回流水的取水喇叭口。从而使得清水区的清水将被均匀收集后排出气浮器。

在其他实施例中，旋流气浮器还可以包括环形斜管(图未示)，环形斜管是整体呈蜂窝形的多管或多板组成的集合管体。斜板或斜管与水平面呈60度至75度布置，上浮速度慢的粘附体在流经该区域时，因上浮较少的高度即能粘附于流道的斜板或斜管上部，再聚集成更大的粘附体，从而快速的上浮分离。

本发明在分离区内构件少，对弱旋流状态的旋流体二阻档少、阻力小，从而不会因粘附体碰撞分离区内构件而导致粘附体脱附。并且清水区的下部则是沉砂区，运行时水中的密度大于水的杂质沉积于底部，再通过外筒11底壁最低处设置的排污口定期排放。

本发明的螺旋刮渣装置，刮板在驱动机的驱动下与旋流气浮的旋流水流相反方向运动或不运动，同时在柔性刮片一和柔性刮片二的推流作用，可将汇集到收油筒周围后积聚起来的浮油渣及时推入收油筒内，从而使油渣从水中快速分离出去，有效降低排油含水率低。本发明螺旋刮渣装置内的柔性刮片二，其能够将粘附于内筒筒壁上的浮渣(不能自流或溢流的油渣)都能通过螺旋刮板撇除，实现及时排渣、不积累。本发明的驱动机驱动刮板的旋转速度低，对浮渣的扰动小，降低浮渣破碎几率，同时通过返渣去除装置，在收渣时可能破碎的返混向下跌入水中的油渣重新托举上浮出水面，并被柔性刮片一推入收油筒内，有效解决了排渣过程易破坏气泡粘附体引起出水水质下降的问题。

本发明的刮板适合不同规模的气浮器，应用于改造现有气浮器，可在受限空间内调整安装，实用性高。本发明的气浮器适合于各种气浮分离的场合，特别是含油污水分离场合，尤其是海上FPSO、平台的含油采出水去除油类的分离。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，其包括：

竖立设置的罐体，其包括外筒和套置在所述外筒内的内筒；所述外筒与所述内筒之间形成混合区；所述混合区内输入有沿所述内筒侧壁螺旋式上升的旋流体一；

螺旋刮渣装置，其包括刮板，所述刮板的一端为浮渣推集端，且转动悬挂于所述内筒顶部以使所述刮板能够相对所述内筒旋转；所述刮板的另一端为浮渣刮集端且延伸至所述内筒内壁处；所述刮板面向所述内筒内的一侧伸入至所述内筒内的液面以下，所述刮板背向所述内筒内的相对一侧裸露于所述内筒顶部；所述浮渣刮集端面向所述内筒内的一侧开设有开口；所述旋流体一通过所述开口涌入所述内筒内并在所述内筒内形成所述液面；所述浮渣推集端面向所述内筒底部的一侧为由所述浮渣推集端的顶部方向向所述浮渣推集端的底部方向倾斜的圆锥形斜坡；以及

收油筒，其用于收集推集在所述浮渣推集端上的浮渣，所述收油筒的一端开口且设置有与所述圆锥形斜坡相贴合的排渣堰；所述收油筒的另一端也开口用于将收集的浮渣排出所述旋流气浮器外；

其中，定义所述浮渣刮集端面向所述内筒内壁的一侧为所述刮板的外侧，则所述刮板的内侧为所述浮渣刮集端的相对另一侧；通过所述浮渣刮集端面的旋转，带动所述浮渣刮集端呈旋转式动态刮集位于所述液面上且靠近所述内筒内壁处的浮渣，且使所述浮渣刮集端刮集得到的浮渣沿所述刮板的内侧移动并堆集至所述浮渣推集端处，所述浮渣推集端通过所述弧形坡面将堆集在所述浮渣推集端上的浮渣沿所述排渣堰推入所述收油筒内。

2.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述浮渣刮集端呈螺旋渐开线式延伸至所述内筒内壁处，或呈直线式延伸至所述内筒内壁处，或者呈弧线式延伸至所述内筒内壁处。

3.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述外筒靠近底部的侧壁上开设有从相应侧壁切入、且均与所述混合区相通的切向入口一和切向入口二，所述切向入口一供一个气液混合液输入，所述切向入口二供一个原水输入；所述切向入口一位于所述切向入口二的下方；所述气液混合液的流速大于所述原水的流速，且流速差能使所述气液混合液与所述原水差速混合后，形成沿所述内筒侧壁螺旋式上升的旋流体一。

4.如权利要求3所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，通过等比例加大所述气液混合液的水压和所述原水的水压，使从所述开口涌入所述内筒内的旋流体一在所述液面上继续旋流以形成旋流体二，且旋流方向与所述刮板的旋转方向相反。

5.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述浮渣推集端设计为柔性刮片一。

6.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述浮渣刮集端上设置与所述内筒内壁接触的柔性刮片二。

7.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，旋流气浮器还包括返渣去除装置，其包括：

溶气水释放器，其置于所述收油筒的底部外围，所述溶气水释放器能够释放出具有微细气泡的溶气水以粘附托举返混的油渣重新浮出水面；以及

导流筒，其底端罩设于所述溶气水释放器的外侧，其顶端环绕于所述收油筒的周围下侧。

8.如权利要求1所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述刮板为多片式分片结构。

9.如权利要求8所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述刮板包括：

多个分片板，多个所述分片板之间从所述收油筒的顶部向所述内筒内壁方向依次首尾相连；以及

加强筋板，其垂直铺设于多个所述分片板上，且所述加强筋板与多个所述分片板的连接方向一致。

10.如权利要求9所述的带旋转刮渣机的旋流气浮器，其特征在于，所述刮板还包括多个支架二，多个所述支架二的一端沿多个所述加强筋板的铺设方向间隔设置于所述加强筋板的顶部，且多个所述支架二的另一端交汇于所述收油筒顶部。