CN203428957U - 悬浮抽吸自动浮油分离器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为悬浮抽吸自动浮油分离器，解决已有分离器浮油分离过程时间较长，自动化程度不高，工作效率低的问题。循环液体箱（1）与吸油头（2）、浮油分离槽（5）连接，吸油头（2）与储液罐（3）连接，储液罐（3）与射流真空发生器（7）连接，并通过单向阀（4）与浮油分离槽（5）连接，浮油分离槽（5）与集油槽（6）连接，储液罐（3）和集油槽（6）中分别安装有第一、二浮球液位开关SK1、SK2，射流真空发生器（7）的水箱（10）内有进、出水管与水泵（12）连接，出水管上有射流器（11）与储液罐（3）的空气腔连接，吸油头（2）由吸油管（9）和外套管（8）组成，吸油管（9）悬浮于循环液体箱（1）的液体表面，外套管（8）通过软管与储液罐（3）连接，水泵（12）的电机通过串联的第一、二浮球液位开关与继电器连接。

Description

悬浮抽吸自动浮油分离器

技术领域：

    本实用新型涉及油水分离装置，尤其与精密机械加工行业的乳化液表面浮油的自动分离装置有关。

技术背景：

长期以来油水分离设备一直是机械加工行业所必须的，尤其是当数控加工中心（CNC）大规模地应用于精密电子机械、仪器仪表加工领域以来，这些加工中心需要不间断提供乳化液作为切削或磨削刀具的冷却、润滑。数控加工中心（CNC）中需要为导轨等部件提供润滑，这些润滑油自然容易流进其冷却液循环系统中，如果这些冷却乳化液中混入了润滑油，这些润滑油会浮于乳化液表面形成油膜将空气与乳化液隔离，这样给一些厌氧菌提供了合适的生存条件，一旦任其生长繁殖将会使乳化液发臭变质，对操作人员健康不利，同时还会降低其性能，缩短乳化液的使用寿命，带来加工成本的上升，废物排放增加对环境保护不利。因此乳化液表面的浮油分离设备也就应运而生了，有不少国内外的机床设备生产厂家都在生产各种规格的浮油分离设备。

目前市场上出现的浮油分离设备依托的工作原理主要有浮子式抽吸浮油和带式（园盘式）吸附浮油这两种：

1、浮子式抽吸浮油是采用漏斗加3-4个空心浮球联在一起，通过配好整个浮子漏斗的重量使其浮在液面上，漏斗外沿刚好低于浮油表面这样浮油就流入漏斗被抽起来进入分离罐，经过一定时间后浮油将和一起抽进来的液体分层，将上层浮油抽出这样就达到分离浮油的目的，一般来说这样的设备有以下缺陷：

⑴、浮子漏斗和管路占用面积大，在一些环境尺寸要求较高的地方无法安装。

⑵、采用吸油泵来抽取浮油，因浮油抽吸不易连续容易造成间歇式吸油，使得漏斗及管路摆动或窜动不利于浮油抽吸。

⑶、浮油分离过程时间较长，自动化程度不高。

2、带式（园盘式）吸附浮油的原理是采用一定宽度的环状钢带将其浸入液体中，当钢带运动时，其表面将吸附一些浮油，这些浮油被带出液面后由刮板刮下流入储油槽中，圆盘式的原理也是一样的，无非是吸附介质从钢带变为圆盘。这种类型的设备主要优点是体积小，便于移动安装，其缺陷就是采用表面吸附浮油方式，浮油抽取的效率不高，直接影响此类浮油分离设备的效率，不适用于浮油量大的场合。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种浮油得以快速分离，有用液体可返回设备再次利用，浮油处理量大，整个过程全部实现自动化控制，工作效率高的悬浮抽吸自动浮油分离器。

本实用新型是这样实现的：

悬浮抽吸自动浮油分离器，循环液体箱1与吸油头2、浮油分离槽5连接，吸油头2与储液罐3连接，储液罐3与射流真空发生器7连接，并通过单向阀4与浮油分离槽5连接，浮油分离槽5与集油槽6连接，储液罐3和集油槽6中分别安装有第一、二浮球液位开关SK1、SK2，射流真空发生器7的水箱10内有进、出水管与水泵12连接，出水管上有射流器11与储液罐3的空气腔连接，吸油头2由吸油管9和外套管8间隙配合组成，外套管固定，吸油管9悬浮于循环液体箱1的液体表面，外套管8通过软管与储液罐3连接，水泵12的电机通过串联的第一、二浮球液位开关与继电器连接。

吸油管9的外径为Φ16mm，壁厚为0.8 mm，吸油管9与外套管8的配合公差采用间隙配合，间隙在 -0.05 ～ -0.08mm之间，吸油管的吸油口直径：Φ4mm，吸油管的重量：40.0g～44.0g，储液罐3在工作时负压维持在 -6.0 ～ -8.0 Kpa之间。

浮油分离槽5由隔板分隔成下面相通的第一、二腔，第一腔有固定连接多片波纹状分离板14和进油口13，波纹状分离板14上有孔，波纹状分离板14之间有间隙，第二腔上部与回液口16连接。

本实用新型有如下优点：

1、采用了浮油抽吸装置，吸油头的悬浮结构始终使吸油头悬浮于浮油表面，随液位高度的变化自动调整其悬浮高度；并且体积小，便于安装移动。

2、油水混合物的快速分离设计，通过浮油分离槽合理结构设计，使得抽出来的浮油能较快分离，设备可以在线运转，及时将除去浮油的有用液体返回加工设备中。

3、真空系统有高的可靠性和使用寿命，噪声及震动小，后期的使用和维护保养的成本低。

4、一旦吸油头安装好可以开始工作，控制系统可以实现本新型技术设备的自动运行。

吸油头不是浸泡在液体中而是直接悬浮于液体表面，只抽吸表面的浮油，并且随液面的高低变化自动调整吸油头的高度使其一直悬浮于液体表面抽吸浮油；当浮油连同部分有用液体抽出后通过波纹板状油水分离器使得浮油得以快速分离，有用液体返回设备再次利用；浮油处理量大，整个过程全部实现自动化控制；浮油处理量大，工作效率高。设备为小型化可移动式。

附图说明：

图1为本实用新型框图。

图2为吸油头结构图。

图3为射流真空发生器结构图。

图4为浮油分离槽结构图。

图5为多层波纹状分离板结构图。

图6为本实用新型电路原理图。

具体实施方式：

悬浮抽吸自动浮油分离器，循环液体箱1与吸油头2、浮油分离槽5连接，吸油头2与储液罐3连接，储液罐3与射流真空发生器7连接，并通过单向阀4与浮油分离槽5连接，浮油分离槽5与集油槽6连接，储液罐3和集油槽6中分别安装有第一、二浮球液位开关SK1、SK2，射流真空发生器7的水箱10内有进、出水管与水泵12连接，出水管上有射流器11与储液罐3的空气腔连接，吸油头2由吸油管9和外套管8组成，吸油管9悬浮于循环液体箱1的液体表面，外套管8通过软管与储液罐3连接，水泵12的电机通过串联的第一、二浮球液位开关与继电器连接。

储液罐3和集油槽6中分别安装有浮球液位开关SK1、SK2。工作时，水泵12运转使储液罐3产生负压，使悬浮式吸油头2浮于液体表面，将浮油抽吸进入储液罐3，经过一定时间储液罐3中的液体平面达到设定高度时候，液位开关SK1断开，水泵12停止工作，储液罐3中的混合液体自动流入浮油分离槽5，在浮油分离槽5中浮油逐渐在表面形成浮油层，分离出有用的冷却液通过管路返回循环液体箱1中继续使用。当储液罐中的混合液体基本流出完后，液位开关SK1闭合，水泵12重新运转又开始抽吸浮油进行下一个工作循环；当浮油分离槽5中的浮油达到溢油口15的高度后分离出的浮油会自行流入集油槽6中，若经过一定时间集油槽6中的浮油面达到设定高度时，另一个液位开关SK2会断开，水泵12停止运转，用户将集油槽6中的废油排出后设备即可重新开始工作。

负压式悬浮式吸油头：为缩小吸油头体积，简化结构，采用了一种非常简单精巧的结构设计（见图2）。吸油头2的外套筒8是固定的，吸油管9是可以上下滑动的，巧妙地利用大气压力使吸油管始终与液面接触并自动调整高度来抽吸浮油。

其工作原理如下：吸油头外套管8通过软管与真空储液罐3相连，当开始工作前，吸油管9因为重力原因是处于液体之中的，当设备启动后，因为吸油管9中是负压，液体将通过软管被吸入真空储液罐3中。如果负压足够大，而吸油管9的小口直径设计合适，液体的流量被控制在一定范围，多余的负压将会把吸油管9抬升起来直到离开液面，此时负压降低，吸油管9又会落下，落下后负压又升高，这样又会把吸油管抬升起来，周而复始直到吸油管口稳定在液面，通过精心调整配比外套与吸油管的间隙公差、吸油管的直径和小口直径及重量、真空负压的大小等等这些参数，就可以达到吸油管始终稳定的悬浮于液体表面，并且随液面高度的变化自动调整吸油管高度的效果，而且结构简单可靠，经过多次测试及调整得到的主要参数如下：

吸油管的尺寸：外径Φ16mm，壁厚0.8 mm，材质为304不锈钢。

吸油管与外套管的配合公差采用间隙配合，间隙在 -0.05 ～ -0.08mm之间。

吸油管的吸油口直径：Φ4mm。

吸油管的重量：40.0g～44.0g。

真空负压：储液罐3在工作时负压维持在 -6.0 ～ -8.0 Kpa之间水泵启动后，水箱10中的水经水泵12加压通过射流器11，射流器11的文丘里管与储液罐3的空气腔连接，储液罐中的空气被抽出产生一定的真空度，通过射流器11后的水流返回水箱10循环使用。

快速浮油分离槽结构：在储液罐3中的浮油达到一定的容量后，真空系统停止工作，储液罐3中压力恢复到常压状态，浮油靠自重流入浮油分离槽5，浮油分离槽采用多层波纹状分离板14设计（见图4），使得浮油颗粒易于聚集成大的油滴上浮，到达顶部形成浮油层，随着浮油的增加，当达到溢油口14时自行溢出到集油槽中，下层的有用液体自行流回中循环液体箱1循环使用。

自动控制系统：采用浮球式液位传感器SK1、SK2加继电器K组成的控制系统，当设备启动工作后，一旦储液罐3中浮油达到一定的高度后，自动停止抽吸浮油，转而将储液罐中的浮油排出到浮油分离槽5中，储液罐3中浮油排空后，系统又开始启动抽吸浮油的过程。集油槽6中设有浮球式液位传感器，一旦浮油达到设定容量，系统就会自动停止工作。

射流式真空发生器：传统的真空发生器一般为机械式真空泵，采用真空泵最大的问题是带来的噪声震动及连续工作时间不能过长，这些都将影响系统的人机操作友好性、可靠性和使用寿命。本实用新型采用了文丘里喷嘴结构的射流器来产生真空，其工作介质为水，靠水泵泵压在水箱中的循环水经过射流器产生真空，其结构原理图见图3。整个真空发生器噪声及震动非常小，无需后期的真空泵维护保养，节能环保无排放，极大节约运行成本。

真空发生器的工作过程如下：水泵12启动后，水箱10中的水经水泵加压通过射流器11，储液罐中的空气被抽出产生一定的真空度，通过射流器后的水流返回水箱循环使用。

快速浮油分离槽结构：在真空储液罐中的浮油达到一定的容量后，真空系统停止工作，罐中压力恢复到常压状态，浮油靠自重流入浮油分离槽5，浮油分离槽采用多层波纹状隔板14设计（见图4），使得浮油颗粒易于聚集成大的油滴上浮，到达顶部形成浮油层，随着浮油的增加，当达到溢油口15时自行溢出到集油槽6中，下层的有用液体自行流回设备中循环使用。

图6为电气控制原理图，为简化电气控制电路，采用了最近较为普遍使用的浮球式液位开关作为液位传感器使用。分别在储液罐3和集油槽6中安装有浮球式液位开关KS1和KS2，平时在低液位时均处于接通状态，一旦液面达到设定高度，相应的液位开关就会断开。

Claims (3)

1.悬浮抽吸自动浮油分离器，其特征在于循环液体箱（1）与吸油头（2）、浮油分离槽（5）连接，吸油头（2）与储液罐（3）连接，储液罐（3）与射流真空发生器（7）连接，并通过单向阀（4）与浮油分离槽（5）连接，浮油分离槽（5）与集油槽（6）连接，储液罐（3）和集油槽（6）中分别安装有第一、二浮球液位开关（SK1）、（SK2），射流真空发生器（7）的水箱（10）内有进、出水管与水泵（12）连接，出水管上有射流器（11）与储液罐（3）的空气腔连接，吸油头（2）由吸油管（9）和外套管（8）间隙配合组成，外套管固定，吸油管（9）悬浮于循环液体箱（1）的液体表面，外套管（8）通过软管与储液罐（3）连接，水泵（12）的电机通过串联的第一、二浮球液位开关与继电器连接。

2.根据权利要求1所述的悬浮抽吸自动浮油分离器，其特征在于：吸油管（9）的外径为Φ16mm，壁厚为0.8 mm，吸油管（9）与外套管（8）的配合公差采用间隙配合，间隙在 -0.05 ～ -0.08mm之间，吸油管的吸油口直径：Φ4mm，吸油管的重量：40.0g～44.0g，储液罐（3）在工作时负压维持在 -6.0 ～ -8.0 Kpa之间。

3.根据权利要求1所述的悬浮抽吸自动浮油分离器，其特征在于浮油分离槽（5）由隔板分隔成下面相通的第一、二腔，第一腔有固定连接多片波纹状分离板（14）和进油口（13），波纹状分离板（14）上有孔，波纹状分离板（14）之间有间隙，第二腔上部与回液口（16）连接。

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