CN1457932A - 一种旋流分离器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旋流分离器，尤其是一种立式放置，由悬浮固体分离腔、集沙槽、液－液预分离腔、旋流管和上下液腔组成的旋流分离器。其特征为旋流分离器包括一个大旋流分离管(筒体)和若干小的旋流分离管构成，大分离管内嵌套有若干小分离管；大分离管主要用于进行液－固分离，小旋流管用于液－液分离。该旋流分离器功能多、分离效果好、结构紧凑、占地面积小，特别适合分离油水和泥沙混合物，并可与其它工艺设备配套，制造成体积小功能强的成套分离器产品。

Description

一种旋流分离器

1、技术领域

本发明涉及一种旋流分离器，尤其是一种立式放置，可分离油、水、和悬浮固态的三相旋流分离器。

2、背景技术

目前的旋流分离器一般为液—固分离或液—液分离，分离器一般由多组旋流管组合而成，通常只单独用于分离液体—固态或液体—液体，如果进行液—液、液—固三相分离，在工艺过程中一般要用两个分离器串联解决。这种配置占地面积大、结构松散，而且增加额外投资和费用，尤其对于含固量较小的液体，相对更不合算。美国专利4995989叙述了一种组合式液—液分离设备，设备采用二级分离，前级采用一个旋流装置，后级采用旋流分离器，用于强化对比重不同的两相液体进行分离；美国专利6119870说明了一种分离泥浆中固体的旋流分离器，设备采用立式结构，筒体为一个大的旋流管，设备上部设有切向进口，筒体底部设有排沙口，中心设有一个轻液排放口，该设备用于固体和液体间水力旋流分离。对于含油、水和泥沙的液体，需要两种类型旋流分离设备串联工作，其工艺过程相对复杂。ZL96241694公开了一种循环水系统用的净化装置，采用下部旋流、上部过滤的结构，也主要适用于液、固分离。

3、发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种在一个分离器内实现液、液、固三相分离分离的旋流式分离器，本发明结构简单，占地面积小，实用性强。

本发明旋流分离器包括外旋流筒以及切向进料口、上下管板、上下封头，在外旋流筒内由上部挡液板和下部隔沙板分为外旋流区和内旋流区，挡液板和隔沙板之间形成环状空隙，在内旋流区设置内旋流分离管，内旋流分离管的上下出口设置在上下管板上，上下封头上设置物料出口。

所述的外旋流筒中间段为锥形结构，上下部分为直筒结构，在外旋流筒下部设置卸沙管。所述的挡液板为一个筒体结构，下段为锥形筒体，上端为直筒体；所述的隔沙板为一个筒体结构，其上端为锥形筒体，下端为圆筒体，挡液板和隔沙板与外旋流筒之间形成均匀间隙，隔沙板的筒体结构上端伸入挡液板筒体结构的下端中，且两者间形成均匀环状缝隙。所述的内部旋流分离管由切向进料口、分离锥体、强化分离直管和轻液出口管构成，并且内部旋流分离管的切向进料口与外旋流筒的切向进料口的旋流方向一致。所述的外旋流筒两端与下上管板焊接在一起；挡液板上端与上管板焊接在一起；隔沙板下端与下管板焊接在一起；内部旋流分离管上下两端通过活动方式与管板连接在一起；上下封头与设备筒体通过法兰相连。

本发明旋流分离器可以实现轻液、重液、固体颗粒三相分离，结构简单，占地面积小，适用范围广。

4、附图说明

图1为本发明的主视图，图2为分离器的俯视图，图3为旋流管的主视图，图4为旋流管俯视图。

5、具体实施方式

本发明是这样实现的：将分离器外部筒设计为旋流分离管结构(大旋流管)，内部设有若干旋流分离管(小旋流管)。旋流分离器由大旋流管(筒体)、若干小旋流管、隔沙板、挡液板、上下管板、上下封头、上下法兰及进液管、重液出管、轻液出管和卸沙管构成。整个设备立式放置，分成固体悬浮物分离腔、集沙槽、轻重液预分离腔、小旋流管内轻重液分离腔、分离后轻液腔和重液腔几部分构成。其中悬浮物分离腔由筒体锥面和挡液板锥面构成，其上设有一个切向进液管，形成一个大的旋流管，主要用于固一液分离；集沙槽由筒体下部直段与挡沙板、下部管板构成，大旋流管分离产生的泥沙可沉入集沙槽中，集沙槽下部设有若干排沙口，以便及时将产生的泥沙排出；轻重液预分离腔由挡液板的内锥面、上下管板围成，其下部与集沙槽内挡板间有一个环向进液口；小旋流管轻重液分离腔由切向进液管、分离锥段、下部直管强化分离段、上部重液出管构成；轻液腔由上部管板和封头、进出管构成，重液腔由下部管板和封头、进出管构成，大旋流管(筒体)、小旋流管两端与上下管板相连，挡液板、隔沙板分别固定在上下管板上，各部分腔体通过上下法兰连接在一起构成完整的旋流分离器。

工作时，带压液体经进液管切向进入分离器内的悬浮物分离腔，在分离腔内液体在压力作用下产生高速旋转，重组份和悬浮固体在离心力和重力作用下向侧下移动，轻组分向中心移动，当液体达到下部集沙槽处悬浮固体降落到槽内，轻重液体通过环向口旋转向上进入到轻重液体预分离腔；液体在分离腔内旋转向上在离心力作用下轻重组份产生初步分离，然后在压力作用下经小旋流管进口切向进入到小旋流腔内；在小旋流管腔内轻重组份在分离锥和强化段高速旋转，在离心力作用下将轻重组份分离开；轻组份进入到上部封头和管板构成的腔体内，通过清液排口排出，重组份进入到下封头和管板构成的腔体内从重液排口排出，最终完成液—固、液—液分离。

以下结合附图对本发明做进一步阐述：

如图1所示，本发明由悬浮固体分离腔16、集沙槽19、重轻液预分离腔17、轻重液旋流分离管9、轻重液腔15和21等主要部分构成。主要构件包括筒体7、若干小旋流管9、隔沙板6、挡液板8、上下管板3和12、上下封头2和13、上下法兰4和11及进液管10、重液出口管1、轻液出口管14和卸沙管20构成。分离筒体7主段为锥形筒体，下段为直筒5，锥段作为一个大旋流管，筒体上有若干个切向进料管10。挡液板8主段为锥体，其下部与隔沙板6套在一起，隔沙板端部伸入到挡液板下部，两者间有一个环向间隙18作为液体流出口。中间小旋流管由切向进料管23、直管分离段24、锥形分离管25、强化分离管和重液出口26及轻液流出口22构成。上部轻液腔15由封头13、管板12、出口14构成，下部重液腔21由封头2、管板3和出口1构成。

工作时，液体经进液管10切向进入悬浮物分离腔16，在分离腔内液体在压力作用下产生高速旋转，重组份和悬浮固体在压力、离心力和重力作用下向侧下移动，轻组分向中心下部移动；当液体达到下部集沙槽19时，悬浮固体降落到槽内，通过排沙管20排出，混合液体通过环向出口18旋转向上进入到轻重液体预分离腔17；液体在分离腔内旋转向上，在离心力作用下产生初步分离，然后在压力作用下经小旋流管进口23切向进入到小旋流管腔27内；在小旋流管腔内轻重组份在分离锥和强化段高速旋转产生的离心力作用下，轻重组份被分离开；轻组份通过轻液出口22进入到腔体15中，通过轻液排口14排出，重组份进入到重液腔体21中，通过重液排口1排出，最终完成液—固、液—液分离。所分离的液体混合物可以是含有泥沙的油水混合物，也可以为其它比重不同并含有固体悬浮颗粒的混合物。

该旋流分离器分离效果好，结构紧凑，可同时完成液—液、液—固分离，尤其是分离含固量相对不大的混合液体效果更加明显。

Claims (8)

1、一种旋流分离器，包括外旋流筒以及切向进料口、上下管板、上下封头，其特征在于在外旋流筒内由上部挡液板和下部隔沙板分为外旋流区和内旋流区，挡液板和隔沙板之间形成环状空隙，在内旋流区设置内旋流分离管，内旋流分离管的上下出口设置在上下管板上，上下封头上设置物料出口。

2、按照权利要求1所述的旋流分离器，其特征在于所述的外旋流筒中间段为锥形结构，上下部分为直筒结构，在外旋流筒下部设置卸沙管。

3、按照权利要求1所述的旋流分离器，其特征在于所述的挡液板为一个筒体结构，下段为锥形筒体，上端为直筒体；所述的隔沙板为一个筒体结构，其上端为锥形筒体，下端为圆筒体。

4、按照权利要求1或3所述的旋流分离器，其特征在于所述的挡液板和隔沙板与外旋流筒之间形成均匀间隙。

5、按照权利要求3所述的旋流分离器，其特征在于所述隔沙板的筒体结构上端伸入挡液板筒体结构的下端中，且两者间形成均匀环状缝隙。

6、按照权利要求1所述的旋流分离器，其特征在于所述的内部旋流分离管由切向进料口、分离锥体、强化分离直管和轻液出口管构成。

7、按照权利要求6所述的旋流分离器，其特征在于所述的内部旋流分离管的切向进料口与外旋流筒的切向进料口的旋流方向一致。

8、按照权利要求1所述的旋流分离器，其特征在于所述的外旋流筒两端与下上管板焊接在一起；挡液板上端与上管板焊接在一起；隔沙板下端与下管板焊接在一起；内部旋流分离管上下两端通过活动方式与管板连接在一起；上下封头与设备筒体通过法兰相连。

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