CN203874919U - 一种多级油水旋流分离器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多级油水旋流分离器，其特征在于：它包括入口管、圆柱段、大圆锥段、小圆锥段、出口管、轴向底流管、导流体、中心旋转固棒和轴向溢流管，圆柱段、大圆锥段和小圆锥段依次从上至下同轴线连接；所述入口管为两个，分别对称连通连接在圆柱段上端的两侧；所述轴向溢流管穿过圆柱段上端封口中心处插在圆柱段内；所述导流体上下两端均为圆锥形，其通过导流叶片固定在小圆锥段的上端；所述出口管为两个，分别对称连通连接在小圆锥段下端的两侧；所述轴向底流管穿过小圆锥段下端封口中心处插在小圆锥段内。该分离器可通过一机式的多次分离，分别对不同直径的油滴进行针对处理，提高分离效率，进一步降低处理水的含油率。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于石油、化工、环保等领域中用于实现污水除油的旋流分离装置，具体涉及一种多级油水旋流分离器。
背景技术
在污水处理时，由于含油污水中油含量较大，在排放污水时会对环境产生不可逆影响，因此污水中油滴的收集是一道重要程序。目前，常采用重力沉降、离心分离、过滤和膜分离等方法对含油污水进行处理。离心分离法因其设备体积小、处理量大等优点已被逐渐采用。然而，分散的油滴会因为旋流场以及内部的其他杂质等因素，而产生破裂和聚结作用，导致油滴直径变得细小。
现阶段，由于细小的油滴的分离效率并不理想，会对生产和环境产生一系列负面影响。如在油田开发进入中高含水开采期后，随着含油污水采出量的逐年增多，地面工艺中除油效率低，从而增加了过滤段的负荷，造成滤料污染严重，过滤水质变差。因此，如何提高旋流分离器的分离效率及如何有效去除细小的油滴已成为技术人员急需解决的一个技术问题。
发明内容
针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种多级油水旋流分离器，该分离器可通过一机式的多次分离，分别对不同直径的油滴进行针对处理，提高分离效率，进一步降低处理水的含油率。
为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种多级油水旋流分离器，其特征在于：它包括入口管、圆柱段、大圆锥段、小圆锥段、出口管、轴向底流管、导流体、中心旋转固棒和轴向溢流管，所述圆柱段、大圆锥段和小圆锥段依次从上至下同轴线连接；
所述入口管为两个，分别对称连通连接在圆柱段上端的两侧，并且与之相切；所述圆柱段的上端封口，所述轴向溢流管穿过圆柱段上端封口中心处插在圆柱段内；所述中心旋转固棒的下端穿过轴向溢流管插在大圆锥段上端1/3处；
所述导流体为圆柱形结构，上下两端均为圆锥形，其中部设有多个导流叶片；所述导流体通过导流叶片固定在小圆锥段的上端，所述导流叶片的上端面与小圆锥段的上端面齐平，所述导流体的上端位于大圆锥段内；
所述出口管为两个，分别对称连通连接在小圆锥段下端的两侧，并且与之相切；所述小圆锥段的下端封口，所述轴向底流管穿过小圆锥段下端封口中心处插在小圆锥段内。
所述入口管为矩形，其水力直径是圆柱段的直径的0.15~0.3倍；出口管为矩形，其水力直径是圆柱段的直径的0.15~0.2倍。
所述导流叶片为3~4个，导流叶片与导流体轴向的切角为10o。
所述导流叶片与导流体为一体成型结构。
本实用新型的有益效果是：
（1）本实用新型在圆柱段和大圆锥段进行第一次分离，将大油滴从轴向溢流管分离，再在小圆锥段进行第二次分离，将小油滴从轴向底流管排除，总共进行两次分离，提高分离效率。中心旋转固棒可稳定内旋流提高分离效率、消除强制涡造成的能量损失。所述中心旋转固棒以适当的速度转动时，可加强旋流强度，增强内旋流与外旋流交界处油滴的聚合作用。所述导流体上端突出段，可稳定内旋流且托举内旋流内的油芯，避免内旋流油滴进入小圆锥段；所述导流体下端突出段，可稳定小圆锥段内旋流场，增强分离效率；所述导流体上的导流叶，可避免导流体的安装对小圆锥段旋流流场的影响。总之，该分离器可通过一机式的多次分离，分别对不同直径的油滴进行针对处理，提高分离效率，进一步降低处理水的含油率；
（2）本实用新型安装、维护方便，拥有体积小、处理时间短、减少紊流、降低能耗、提高分离效率的优点。该技术方案将对旋流分离技术在污水处理方面的应用起到积极的促进作用。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是图1的俯视示意图（图中箭头表示油水混合液的流向）。
图3是导流体的结构示意图。
图4是图3的俯视图。
图中：1-入口管，2-圆柱段，3-大圆锥段，4-小圆锥段，5-出口管，6-轴向底流管，7-导流体，8-中心旋转固棒，9-轴向溢流管，10-导流叶片。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型作出进一步的说明。
如图1、2、3、4所示，一种多级油水旋流分离器，它包括入口管1、圆柱段2、大圆锥段3、小圆锥段4、出口管5、轴向底流管6、导流体7、中心旋转固棒8和轴向溢流管9，所述圆柱段2、大圆锥段3和小圆锥段4依次从上至下同轴线连接（所述圆柱段2的下端与大圆锥段3的大口端连接，大圆锥段3的小口端与小圆锥段4的大口端连接）；
所述入口管1为两个，分别对称连通连接在圆柱段2上端的两侧，并且与之（圆柱段2）相切（即入口管1的最外侧与圆柱段2相切）；所述圆柱段2的上端封口，所述轴向溢流管9穿过圆柱段2上端封口中心处插在圆柱段2内（轴向溢流管9与圆柱段2也是同轴线）；所述中心旋转固棒8的下端穿过轴向溢流管9插在大圆锥段3上端1/3处（上端与动力装置连接）；
所述导流体7为圆柱形结构，上下两端均为圆锥形，其中部设有多个导流叶片10；所述导流体7通过导流叶片10固定在小圆锥段4的上端，所述导流叶片10的上端面与小圆锥段4的上端面齐平，所述导流体7的上端位于大圆锥段3内（其下端位于小圆锥段4内）；
所述出口管5为两个，分别对称连通连接在小圆锥段4下端的两侧，并且与之（小圆锥段4）相切（即出口管5的最外侧与圆柱段2相切）；所述小圆锥段4的下端封口，所述轴向底流管6穿过小圆锥段4下端封口中心处插在小圆锥段4内（轴向底流管6与小圆锥段4也是同轴线）。
所述圆柱段2的高度与直径相等；入口管1为矩形（即矩形外侧的边与圆柱段2相切），其水力直径是圆柱段2的直径的0.15~0.3倍；轴向溢流管9的直径是圆柱段2的直径的0.2~0.4倍；轴向底流管6的直径是圆柱段2的直径的0.1~0.15倍；出口管5为矩形（即矩形外侧的边与圆柱段2相切），其水力直径是圆柱段2的直径的0.15~0.2倍；大圆锥段3的高度是圆柱段2的直径的1.5~2倍，其锥度是10o；小圆锥段4的高度是圆柱段2的直径的2.5~3倍，其锥度是3o；中心旋转固棒8的直径是圆柱段2的直径的0.1倍，中心旋转固棒8的旋转速度可调节，范围在20~3000转/分；导流体7高度为圆柱段2的直径0.6倍，直径与中心旋转固棒8直径相等，导流体7两端的锥角度为30o，导流叶片10位于导流体7中部，其高度为导流体7总高度的0.4倍，导流体7的导流叶片10直径与小圆锥段4上端相同，导流叶片10厚度为5mm，导流叶片10为3~4个，导流叶片10与导流体7轴向的切角为10o。这样设计为最优效果。
所述导流叶片10与导流体7为一体成型结构（导流叶片10与小圆锥段4焊接）。
所述圆柱段2、大圆锥段3、小圆锥段4、轴向底流管6、导流体7、中心旋转固棒8和轴向溢流管9的轴心线均是重合的。
所述入口管1用以导入未处理的油水混合液，所述轴向溢流管9用以导出大圆锥段3的以大油滴为主的混合液，所述轴向底流管6用以导出小圆锥段4的以小油滴为主的混合液，所述出口管5用以排出处理后的水。
本实用新型工作时：油水混合液从入口管1进入圆柱段2，部分小油滴在中心旋转固棒8的旋转作用下，于内旋流与外旋流交界处聚合成为大油滴，大油滴在离心力的作用下进入内旋流，再在中心旋转固棒8以及导流体7的相互作用下从轴向溢流管9流出；含小油滴的混合液通过导流体7的导流叶片10起旋进入小圆锥段4，在小圆锥段4小油滴在离心力的作用下聚集在内旋流，再从轴向底流管6排出，处理后的水从出口管5排出。
Claims (4)
1. 一种多级油水旋流分离器，其特征在于：它包括入口管（1）、圆柱段（2）、大圆锥段（3）、小圆锥段（4）、出口管（5）、轴向底流管（6）、导流体（7）、中心旋转固棒（8）和轴向溢流管（9），所述圆柱段（2）、大圆锥段（3）和小圆锥段（4）依次从上至下同轴线连接；
所述入口管（1）为两个，分别对称连通连接在圆柱段（2）上端的两侧，并且与之相切；所述圆柱段（2）的上端封口，所述轴向溢流管（9）穿过圆柱段（2）上端封口中心处插在圆柱段（2）内；所述中心旋转固棒（8）的下端穿过轴向溢流管（9）插在大圆锥段（3）上端1/3处；
所述导流体（7）为圆柱形结构，上下两端均为圆锥形，其中部设有多个导流叶片（10）；所述导流体（7）通过导流叶片（10）固定在小圆锥段（4）的上端，所述导流叶片（10）的上端面与小圆锥段（4）的上端面齐平，所述导流体（7）的上端位于大圆锥段（3）内；
所述出口管（5）为两个，分别对称连通连接在小圆锥段（4）下端的两侧，并且与之相切；所述小圆锥段（4）的下端封口，所述轴向底流管（6）穿过小圆锥段（4）下端封口中心处插在小圆锥段（4）内。
2. 根据权利要求1所述的一种多级油水旋流分离器，其特征在于：所述入口管（1）为矩形，其水力直径是圆柱段（2）的直径的0.15~0.3倍；出口管（5）为矩形，其水力直径是圆柱段（2）的直径的0.15~0.2倍。
3. 根据权利要求1所述的一种多级油水旋流分离器，其特征在于：所述导流叶片（10）为3~4个，导流叶片（10）与导流体（7）轴向的切角为10o。
4. 根据权利要求1所述的一种多级油水旋流分离器，其特征在于：所述导流叶片（10）与导流体（7）为一体成型结构。
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