CN116059734B - 基于震动式可排出油液的石油分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石油分离技术领域，具体地说，涉及基于震动式可排出油液的石油分离装置。其包括具有分离室的箱体，所述箱体上方设有开口，开口与分离室连通，所述分离室内设置有分离机构，在分离机构的隔离下将分离室分成上腔室和下腔室，所述分离机构包括震动体和固定体，其中：所述固定体固定在箱体上，所述震动体与箱体活动连接；所述震动体和固定体相互咬合形成分离通道，分离通道内设置有海绵层。本发明中通过震动力输出机构驱动震动体沿纵向进行震动，下移行径中的震动体挤压分离通道内的海绵层，从而将海绵层内吸收的油液挤出，挤出的油液通过固定体流入下腔室，进而解决了海绵层将油液吸收导致其排出不及时的问题。

Description

基于震动式可排出油液的石油分离装置

技术领域

本发明涉及石油分离技术领域，具体地说，涉及基于震动式可排出油液的石油分离装置。

背景技术

石油是指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式，但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。

而石油中难免会有一些颗粒杂质，所以在后期使用的过程中需要将杂质和油液进行分离，常用到的过滤方式就是通过滤网将颗粒杂质筛出，更多的是利用空隙更小的海绵结构将油液和颗粒杂质进行分离，在中国专利公开号：CN109621923A中就公开了一种超疏水亲油海绵材料及其制备方法和油水分离应用，属于高性能油水分离复合材料的制备。该超疏水亲油海绵材料的制备方法为：将海绵清洗除杂，放入粗化液中进行表面粗化处理后，加入脂肪酸溶液进行疏水改性处理，得到超疏水亲油海绵材料。该超疏水亲油海绵材料是以聚氨酯或三聚氰胺海绵为基底，非极性长链烷烃基团对基底表面进行疏水改性得到的海绵材料，其制备工艺简单、价格低廉、吸油性能优异且性能稳定。能够广泛应用于泄露油品回收、含油废水处理、油水混合物分离中，该超疏水亲油海绵材料解决了现阶段油水分离多孔材料的机械强度低、分离效率低、可重复性差等问题。

可是海绵还具有一定的吸收能力，这就导致油液也会被海绵吸收，这样油液就不能及时排出，导致出油的速度降低。

发明内容

本发明的目的在于提供基于震动式可排出油液的石油分离装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，提供了基于震动式可排出油液的石油分离装置，其包括具有分离室的箱体，所述箱体上方设有开口，开口与分离室连通，所述分离室内设置有分离机构，在分离机构的隔离下将分离室分成上腔室和下腔室，所述分离机构包括震动体和固定体，其中：

所述固定体固定在箱体上，所述震动体与箱体活动连接；

所述震动体和固定体相互咬合形成分离通道，分离通道内设置有海绵层；

进一步的，所述箱体外至少一侧设置有震动力输出机构，通过震动力输出机构驱动震动体沿纵向进行震动，震动过程中下移行径的震动体挤压分离通道内的海绵层。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定体上具有多个棉槽，所述棉槽贯穿固定体设置，所述震动体包括底板，所述底板与棉槽数量相同，且每一个底板对应一个棉槽，所述底板咬合在棉槽内，所述底板和棉槽之间形成夹层，所以海绵层设置在构成分离通道的夹层内。

作为本技术方案的进一步改进，所述固定体包括框板和横板，所述框板的外壁与箱体固定连接，所述框板的内壁采用底部向内侧倾斜的方式，所述横板在框板内设置有多个，所述横板的横截面为尖端朝上的三角形，所述框板和横板围成多个底部内收的棉槽。

作为本技术方案的进一步改进，所述震动力输出机构包括壳体，所述壳体的一侧镂空，所述壳体镂空一侧与箱体连接；

所述壳体内设置有转轴，所述转轴平行于箱体侧壁，并与壳体转动连接，所述转轴的一端安装有电机，所述转轴上设置有凸轮；

所述凸轮的下方设置有连杆，所述连杆的下方设置有弹性件，所述箱体的侧壁上对应连杆开设通槽，所述连杆穿过通槽与外侧的底板连接。

作为本技术方案的进一步改进，多个所述底板连接成一体结构，并且相邻两个底板之间具有空隙。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板上设置有顶板，所述顶板的上表面由四个斜面构成，在垂直于所述顶板的方向上设置有多个连板，通过连板将所有顶板连接在一起；

所述连板的截面为尖端朝上的三角形，所述顶板和连板相互交织形成顶部滤层。

作为本技术方案的进一步改进，所述连杆尾部设置有受力板，通过受力板将所有连杆连接在一起。

作为本技术方案的进一步改进，所述弹性件为弹性板，其一端与壳体固定，另一端活动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述底板底部具有内腔，所述底板的侧壁为滤网结构。

作为本技术方案的进一步改进，所述箱体的开口上设置有顶盖，所述顶盖上设置进油口；

所述顶盖内设置有向下方倾斜的导板，所述导板的宽度窄于分离室的宽度，其中：

所述导板上设置有引流板，所述引流板为“V”字形结构，所述引流板尖端朝向进油口。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该基于震动式可排出油液的石油分离装置中，通过震动力输出机构驱动震动体沿纵向进行震动，下移行径中的震动体挤压分离通道内的海绵层，从而将海绵层内吸收的油液挤出，挤出的油液通过固定体流入下腔室，进而解决了海绵层将油液吸收导致其排出不及时的问题。

2、该基于震动式可排出油液的石油分离装置中，与石油接触的平面均采用倾斜设置，这样能够防止石油出现堆积，解决堆积后的石油造成浪费的问题，而且还解决了不便于后期清理的问题。

3、该基于震动式可排出油液的石油分离装置中，底板停留在上止点的时间更多，从而让海绵层有吸收油液的时间，在下移动作做出后，咬合在棉槽内的底板压缩夹层的空间，这时候就会将海绵层中的油液挤出，挤出后的油液沿棉槽内壁下移，这样就提高了油液排出的速度，使分离后的油液及时进入到下腔室内，而且每次挤压海绵层都会发生变形，这样其内部孔隙也会发生改变，例如：孔隙数量增多，孔隙变大，又或者孔隙发生偏移，进而保证后续油液的吸收。

4、该基于震动式可排出油液的石油分离装置中，顶板和连板相互交织形成顶部滤层，在顶部滤层的作用下可以提前对石油中较大的颗粒杂质，以避免颗粒杂质造成夹层堵塞，而且在震动力的作用下，较大的颗粒杂质也很难停留在顶部滤层上，也就不用担心顶部滤层被堵的问题发生。

附图说明

图1为本发明分离装置的整体结构示意图；

图2为本发明的分离机构结构示意图；

图3为本发明的固定体结构示意图；

图4为本发明的震动体结构示意图；

图5为本发明的震动力输出机构结构示意图；

图6为本发明箱体上的通槽结构示意图；

图7为本发明震动力输出机构和分离机构的侧面结构示意图；

图8为本发明的具有内腔的底板结构示意图；

图9为本发明装有顶盖的箱体结构示意图；

图10为本发明带有导板和引流板的顶盖结构示意图。

图中各个标号意义为：

100、箱体；200、震动力输出机构；

110、顶盖；111、进油口；112、导板；113、引流板；

210、壳体；220、转轴；221、凸轮；230、连杆；231、受力板；232、封板；240、弹性件；

310、震动体；311、顶板；312、底板；313、连板；320、固定体；321、框板；322、横板；323、海绵层；

100A、分离室；100B、通槽；310A、预留槽；312A、内腔；320A、棉槽；320B、夹层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

石油是指气态、液态和固态的烃类混合物，具有天然的产状。石油又分为原油、天然气、天然气液及天然焦油等形式，但习惯上仍将“石油”作为“原油”的定义用。

而石油中难免会有一些颗粒杂质，所以在后期使用的过程中需要将杂质和油液进行分离，常用到的过滤方式就是通过滤网将颗粒杂质筛出，更多的是利用空隙更小的海绵结构将油液和颗粒杂质进行分离，可是海绵还具有一定的吸收能力，这就导致油液也会被海绵吸收，这样油液就不能及时排出，导致出油的速度降低。

为此，本实施例提供了基于震动式可排出油液的石油分离装置对如何将海绵中的油液排出的问题进行解决，首先图1示出了分离装置的整体结构，该分离装置包括具有分离室100A的箱体100，需要将石油倒入分离室100A内，因此箱体100上方设有开口，开口与分离室100A连通，通过开口向分离室100A内倒入石油，图1中分离室100A内设置有分离机构，通过分离机构将石油和其内部的颗粒杂质进行分离，并在分离机构的隔离下将分离室100A分成上下两个腔室，上腔室用于承接倒入的石油，下腔室承接分离掉颗粒杂质后的油液，并在箱体100底部设置带有阀门的出液口，最后下腔室内的油液通过出液口排出。

图2示出的分离机构由震动体310和固定体320组成，固定体320固定在箱体100上，震动体310与箱体100活动连接，震动体310和固定体320相互咬合形成分离通道，在分离通道内设置海绵层323，同现有技术一样通过海绵层323使石油中的颗粒杂质与石油分离，这时候就会出现海绵层323吸收油液导致其排出不及时的问题，为此，本实施例中箱体100外至少一侧设置有震动力输出机构200，通过震动力输出机构200驱动震动体310沿纵向进行震动（即震动体310能够在上下之间来回运动），下移行径中的震动体310挤压分离通道内的海绵层323，从而将海绵层323内吸收的油液挤出，挤出的油液通过固定体320流入下腔室，进而解决了海绵层323将油液吸收导致其排出不及时的问题。

进一步的，图3示出了固定体320的具体结构组成，固定体320上具有多个棉槽320A，棉槽320A贯穿固定体320设置，图4示出了震动体310的具体结构组成，震动体310包括底板312，底板312与棉槽320A数量相同，且每一个底板312对应一个棉槽320A，底板312咬合在棉槽320A内，然后二者之间形成夹层320B（图7中示出），夹层320B即上述的分离通道，所以海绵层323就设置在夹层320B内。

需要说明的是，多个底板312连接成一体结构，并且相邻两个底板312之间具有空隙，这样保证倒入上腔室的石油能够通过底板312流入分离通道。

考虑到石油或者颗粒杂质会在平面上或者凹缝内堆积，所以对固定体320和震动体310进行再进一步的公开，固定体320包括框板321和横板322，框板321的外壁与箱体100固定连接，并且在连接处进行密封处理，通常采用封胶的方式进行密封，框板321的内壁采用底部向内侧倾斜的方式，横板322在框板321内设置有多个，且横板322的横截面为尖端朝上的三角形，这样通过框板321和横板322围成多个底部内收的棉槽320A，这样形成的棉槽320A具有斜面，在斜面上的油液受自身重力的作用，自动下流，不会进行堆积；底板312的上部可采用锥形设计，这样也能够利用石油或者颗粒杂质的自身重力防止堆积。

图5示出的震动力输出机构200包括壳体210，壳体210的一侧镂空，并且镂空的一侧与箱体100连接，本实施例中震动力输出机构200设置有两个，分别以对置的方式设置在箱体100的两个侧壁上，每个震动力输出机构200的壳体210内均设置有转轴220，转轴220平行于箱体100侧壁，并与壳体210转动连接，在转轴220的一端安装有电机，然后转轴220上设置有凸轮221，凸轮221的作用端偏离于转轴220的圆心，在电机的驱动下转轴220带动凸轮221转动。

与此同时，在凸轮221的下方设置有连杆230，而且在连杆230的下方设置有弹性件240，凸轮221、连杆230和弹性件240之间存在如下关系：

凸轮221每转动一圈，其作用端都会触碰连杆230一次，触碰后由于凸轮221会继续转动，所以会下压连杆230，直至凸轮221的作用端脱离连杆230，此时连杆230在弹性件240的作用下复位，这样凸轮221每转动一圈连杆230就会在纵向上做一次往返运动，以此类推，连杆230就能够在上下之间进行震动，而且凸轮221的作用端接触在连杆230上的线性路程短于其空置的路程，所以连杆230停留在上方的时间会长于向下做往复运动的时间。

本实施例中，凸轮221可以一体成型，也可以对应连杆230的设置，又或者呈间距设置。

而连杆230则是与外侧的底板312连接，并且需要在箱体100的侧壁上对应连杆230开设通槽100B（如图6所示），连杆230穿过通槽100B与外侧的底板312连接，以带动底板312做同步运动。

工作过程：如图7所示，首先将石油倒入分离室100A的上腔室内，由于供油液下流的夹层320B空间有限，所以大部分的石油会暂时堆积在上腔室内，这时候电机开始工作，通过输出轴驱动转轴220带动凸轮221转动，转动过程中凸轮221的作用端会以周期性的方式触碰连杆230或者与连杆230连接的其他受力面，这样在凸轮221作用端的挤压下连杆230下移，在作用端脱离后，连杆230或者其他受力面在弹性件240的作用下复位，如此往复连杆230就能够带动底板312在分离室100A内进行震动，而上腔室内的石油因底板312震动产生的推力作用发生震荡，因震荡的影响，石油内的颗粒杂质难以沉淀，而是分散在石油内，从而避免下沉的颗粒杂质堆积导致夹层320B入口堵塞。

与此同时，底板312位于上止点时，夹层320B为最大的打开状态，这时候上腔室内的石油进入夹层320B，此时海绵层323将石油中的颗粒杂质截留，使二者分离，并且油液也被海绵层323所吸收，紧接着，底板312就作出下移动作，但整体来说底板312停留在上止点的时间更多，从而让海绵层323有吸收油液的时间，在下移动作做出后，咬合在棉槽320A内的底板312压缩夹层320B的空间，这时候就会将海绵层323中的油液挤出，挤出后的油液沿棉槽320A内壁下移，这样就提高了油液排出的速度，使分离后的油液及时进入到下腔室内，而且每次挤压海绵层323都会发生变形，这样其内部孔隙也会发生改变，例如：孔隙数量增多，孔隙变大，又或者孔隙发生偏移，进而保证后续油液的吸收，但这样对海绵层323的磨损较大，所以需要定期对海绵层323进行更换，否则会影响石油和颗粒杂质分离的质量。

不仅如此，底板312在下移过程中，会快速压缩夹层320B，这时候夹层320B内的部分石油或者油液会通过入口处挤出，挤出的石油或者油液会将堆积在入口处的颗粒杂质推出，进一步防止颗粒杂质堆积导致夹层320B入口堵塞，而且在底板312下移到下止点时，夹层320B完全闭合，上腔室的石油无法进入，在底板312上移过程中夹层320B逐渐打开，然后石油继续进入，通过这种闭合的方式保证每次石油的进入海绵层323中都会有新孔隙的产生，从而保证油液的吸收效率。

进一步的，本实施例中的底板312还有另一种连接方式，请参阅图4所示，底板312上设置有顶板311，顶板311的上表面由四个斜面构成，从而避免石油堆积，而且在垂直于顶板311的方向上设置多个连板313，通过连板313将所有顶板311连接在一起，而顶板311又与底板312固定连接，所以底板312也被间接的连接到了一起，另外连杆230又与连板313固定连接，连板313的截面为尖端朝上的三角形，这样也是防止石油的堆积，另外顶板311和连板313相互交织形成顶部滤层，在顶部滤层的作用下可以提前对石油中较大的颗粒杂质，以避免颗粒杂质造成夹层320B堵塞，而且在震动力的作用下，较大的颗粒杂质也很难停留在顶部滤层上，也就不用担心顶部滤层被堵的问题发生。

另外，在中国专利公开号：CN109621923A中公开了一种超疏水亲油海绵材料及其制备方法和油水分离应用，也就是说本实施例中海绵层323可采用该专利公开的疏水亲油海绵材料，这样能够对水和油液进行一次分离，但不排除使用普通的海绵，不考虑水分离的问题，只对颗粒杂质进行分离。

值得说明的是，连杆230尾部设置有受力板231，通过受力板231将所有连杆230连接在一起，这样不论凸轮221采用何种设置，都能够作用在受力板231上，再间接驱动连杆230进行运动。

另外，弹性件240为弹性板，其一端与壳体210固定，另一端活动连接；也可以两端都固定，优选采用一端固定一端活动的方式，这样弹性板具有延展的动作，避免过分下压导致弹性板受损或者断裂，从而延长弹性板的使用寿命；而且弹性件240也可以采用弹簧和伸缩杆组合。

不仅如此，在连杆230外还设置有封板232，结合图7所示，封板232能够与连杆230同步移动，并且贴合箱体100外壁，对通槽100B进行密封，避免石油流入箱体100，而且在箱体100内开设有预留槽310A，以为封板232的移动提供空间，预留槽310A可根据实际情况设置，如果封板232已经有足够的活动空间的话可以不开设预留槽310A。

图8中对箱体100的开口处进行改进，具体在开口上设置顶盖110，在顶盖110上设置进油口111，石油通过进油口111倒入分离室100A内。

此外，在图10中，顶盖110内设置有向下方倾斜的导板112，并且导板112的宽度窄于分离室100A的宽度，这样在导板112上设置引流板113后能够将石油向两侧引流，使进油口111中倒入的石油尽可能从多个位置流入上腔室，其中：

引流板113为“V”字形结构，其尖端朝向进油口111。

针对底板312公开另一个实施例，如图8所示，本实施例中底板312底部具有内腔312A，并且将底板312侧壁掏空设置上滤网，这样底板312的侧壁就成了滤网结构，在挤压海绵层323时，更多的油液是通过滤网流入内腔312A，从而减少油液的回流量，而且滤网还能进行进一步对油液中的杂质进行过滤。

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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.基于震动式可排出油液的石油分离装置，其包括具有分离室（100A）的箱体（100），所述箱体（100）上方设有开口，开口与分离室（100A）连通，所述分离室（100A）内设置有分离机构，在分离机构的隔离下将分离室（100A）分成上腔室和下腔室，其特征在于：所述分离机构包括震动体（310）和固定体（320），其中：

所述固定体（320）固定在箱体（100）上，所述震动体（310）与箱体（100）活动连接；

所述震动体（310）和固定体（320）相互咬合形成分离通道，分离通道内设置有海绵层（323）；

所述固定体（320）上具有多个棉槽（320A），所述棉槽（320A）贯穿固定体（320）设置，所述震动体（310）包括底板（312），所述底板（312）与棉槽（320A）数量相同，且每一个底板（312）对应一个棉槽（320A），所述底板（312）咬合在棉槽（320A）内，所述底板（312）和棉槽（320A）之间形成夹层（320B），所以海绵层（323）设置在构成分离通道的夹层（320B）内；

所述固定体（320）包括框板（321）和横板（322），所述框板（321）的外壁与箱体（100）固定连接，所述框板（321）的内壁采用底部向内侧倾斜的方式，所述横板（322）在框板（321）内设置有多个，所述横板（322）的横截面为尖端朝上的三角形，所述框板（321）和横板（322）围成多个底部内收的棉槽（320A）；

所述箱体（100）外至少一侧设置有震动力输出机构（200），通过震动力输出机构（200）驱动震动体（310）沿纵向进行震动，震动过程中下移行径的震动体（310）挤压分离通道内的海绵层（323），所述震动力输出机构（200）包括壳体（210），所述壳体（210）的一侧镂空，所述壳体（210）镂空一侧与箱体（100）连接；

所述壳体（210）内设置有转轴（220），所述转轴（220）平行于箱体（100）侧壁，并与壳体（210）转动连接，所述转轴（220）的一端安装有电机，所述转轴（220）上设置有凸轮（221）；

所述凸轮（221）的下方设置有连杆（230），所述连杆（230）的下方设置有弹性件（240），所述箱体（100）的侧壁上对应连杆（230）开设通槽（100B），所述连杆（230）穿过通槽（100B）与外侧的底板（312）连接，多个所述底板（312）连接成一体结构，并且相邻两个底板（312）之间具有空隙。

2.根据权利要求1所述的基于震动式可排出油液的石油分离装置，其特征在于：所述底板（312）上设置有顶板（311），所述顶板（311）的上表面由四个斜面构成，在垂直于所述顶板（311）的方向上设置有多个连板（313），通过连板（313）将所有顶板（311）连接在一起；

所述连板（313）的截面为尖端朝上的三角形，所述顶板（311）和连板（313）相互交织形成顶部滤层。

3.根据权利要求1或2任意一项所述的基于震动式可排出油液的石油分离装置，其特征在于：所述连杆（230）尾部设置有受力板（231），通过受力板（231）将所有连杆（230）连接在一起。

4.根据权利要求1或2任意一项所述的基于震动式可排出油液的石油分离装置，其特征在于：所述弹性件（240）为弹性板，其一端与壳体（210）固定，另一端活动连接。

5.根据权利要求1所述的基于震动式可排出油液的石油分离装置，其特征在于：所述底板（312）底部具有内腔（312A），所述底板（312）的侧壁为滤网结构。

6.根据权利要求1所述的基于震动式可排出油液的石油分离装置，其特征在于：所述箱体（100）的开口上设置有顶盖（110），所述顶盖（110）上设置进油口（111）；

所述顶盖（110）内设置有向下方倾斜的导板（112），所述导板（112）的宽度窄于分离室（100A）的宽度，其中：

所述导板（112）上设置有引流板（113），所述引流板（113）为“V”字形结构，所述引流板（113）尖端朝向进油口（111）。