CN208166956U - 一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，包括超声波作用罐、缓冲罐、旋流器、底流罐及溢流罐，超声波作用罐内设置有超声波发生器，超声波作用罐底端与进油装置的出油端连通，超声波作用罐顶端与缓冲罐的顶端连通，缓冲罐底端分别与旋流器的进油端及进油装置的进油端连通，进油装置的进油端与缓冲罐底端连通的管道上安装有第一切断阀，缓冲罐底端与旋流器的进油端连通的管道上安装有节流阀，旋流器底端的出水口与底流罐相连通，旋流器的溢流口与溢流罐相连通。能够快速高效的对含水量高、油相介质的黏度值大的乳化液进行脱水净化处理。

Description

一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统

技术领域

本实用新型涉及电脱水器技术领域，具体涉及一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统。

背景技术

润滑油作为一种液体润滑剂，被广泛应用于汽车、机械、电力等领域。近年来，随着我国工业经济的快速增长，各行业对润滑油的需求量不断增大。然而，润滑油在生产、运输、存储、加注以及使用过程中极易被水污染，形成乳化油，严重影响了润滑油的理化性质，造成润滑特性的急剧下降，使得润滑系统不能正常工作而导致各种润滑故障，从而造成难以预知的安全隐患和经济上的巨大损失。因此，把乳化的废油进行资源化再生利用，对资源节约以及环境保护等方面具有重要意义。在多种多样的再生工艺中，常用的乳化润滑油脱水净化方法主要包括化学法、生物法以及物理法。其中，常用物理法有：重力法、离心法、真空加热法、超声波法以及电破乳脱水法等，但都存在一定的不足。尤其但对于含水量高、油相介质的黏度值大的废油乳化液，应用这些单一的手段难以完成快速有效破乳。

因此如何能够快速高效的对含水量高、油相介质的黏度值大的废油乳化液进行脱水净化处理成为了本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述不足，本实用新型公开了一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，能够快速高效的对含水量高、油相介质的黏度值大的乳化液进行脱水净化处理。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，包括超声波作用罐、缓冲罐、旋流器、底流罐及溢流罐，超声波作用罐内设置有超声波发生器，超声波作用罐底端与进油装置的出油端连通，超声波作用罐顶端与缓冲罐的顶端连通，缓冲罐底端分别与旋流器的进油端及进油装置的进油端连通，进油装置的进油端与缓冲罐底端连通的管道上安装有第一切断阀，缓冲罐底端与旋流器的进油端连通的管道上安装有节流阀，旋流器底端的出水口与底流罐相连通，旋流器的溢流口与溢流罐相连通。

优选地，所述进油装置包括进油泵及粗滤器，缓冲罐底端与进油口通向粗滤器进油端的管道连通，粗滤器的出油端与进油泵的进油端连通，进油泵的出油端与超声波作用罐底端连通。

优选地，缓冲罐顶端与超声波作用罐顶端连通的管道上安装有取样阀。

优选地，还包括四通阀及单螺杆泵，四通阀的进油端与缓冲罐底端相连通，四通阀的第一出油端与进油装置的进油端连通，四通阀的第二出油端与单螺杆泵的进油端连通，四通阀的第三出油端与节流阀的进油端连通，旋流器的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

优选地，还包括流量计，旋流器的进油端与流量计的出油端连通，流量计的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

优选地，旋流器底端与底流罐连通的管道上安装有第一压力表。

优选地，旋流器的溢流口与溢流罐连通的管道上安装有第二压力表。

优选地，单螺杆泵的出油端与旋流器的进油端连通的管道上安装有第三压力表。

优选地，超声波作用罐侧壁上安装有可拆卸的清理窗，清理窗上安装有观察窗。

优选地，所述超声波发生器包括超声波控制器以及多根由超声波作用罐上侧梳状插入超声波作用罐内的杆状超声波发生装置，超声波控制器分别与每个杆状超声波发生装置的控制端并联。

综上所述，本申请公开了一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，包括超声波作用罐、缓冲罐、旋流器、底流罐及溢流罐，超声波作用罐内设置有超声波发生器，超声波作用罐底端与进油装置的出油端连通，超声波作用罐顶端与缓冲罐的顶端连通，缓冲罐底端分别与旋流器的进油端及进油装置的进油端连通，进油装置的进油端与缓冲罐底端连通的管道上安装有第一切断阀，缓冲罐底端与旋流器的进油端连通的管道上安装有节流阀，旋流器底端的出水口与底流罐相连通，旋流器的溢流口与溢流罐相连通。能够快速高效的对含水量高、油相介质的黏度值大的乳化液进行脱水净化处理。

附图说明

图1为本实用新型公开的一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统的结构示意图；

图2为本实用新型公开的复合式电场破乳脱水装置的正面剖视图；

图3为本实用新型公开的复合式电场破乳脱水装置的左视剖面图；

图4为本实用新型公开的复合式电场破乳脱水装置的俯视剖面图。

附图标记说明：超声波控制器1、超声波发生装置2、超声波作用罐3、进油泵4、粗滤器5、进油口6、单螺杆泵7、第二切断阀8、四通阀9、节流阀10、底流罐11、第一压力表12、流量计13、溢流罐14、旋流器15、缓冲罐16、第四压力表31；壳体32；第二固定装置33；电极板34；悬挂吊杆35；O型冷压接线端子36；端盖37；破涡器38；排水装置39；进油端口310；配油管311；观察窗312；绝缘棒313；出油端口314；集油管315；第二排气阀316；绝缘塞317；金属杆318。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述说明。

如图1所示，本申请公开了一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，包括超声波作用罐、缓冲罐、旋流器、底流罐及溢流罐，超声波作用罐内设置有超声波发生器，超声波作用罐底端与进油装置的出油端连通，超声波作用罐顶端与缓冲罐的顶端连通，缓冲罐底端分别与旋流器的进油端及进油装置的进油端连通，进油装置的进油端与缓冲罐底端连通的管道上安装有第一切断阀，缓冲罐底端与旋流器的进油端连通的管道上安装有节流阀，旋流器底端的出水口与底流罐相连通，旋流器的溢流口与溢流罐相连通。

本申请中，待处理的乳化液首先从超声波作用罐底部进入超声波作用罐内，在超声波作用罐内进行超声波处理，受超声波发生器发出的超声波作用，乳化液黏度降低，且部分发生聚结、沉降分离，被超声波处理之后由超声波作用罐顶部进入缓冲罐内，再由缓冲罐进入旋流器中，由于旋流器的强旋流作用形成旋流离心场，乳化液中的分散相水滴受到离心力作用。在离心力的作用下，乳化液中的水滴迅速向旋流器边壁运动，并流向旋流器底部，通过出水口，进入到底流罐中；乳化液中的油相向中心流动，且经溢流口流出进入到溢流罐中。此外，进行超声处理之后的乳化液，能够再次流入超声作用罐内，进行再次处理，进一步降低乳化液黏度，且促进油水分离。如图中所示，本申请中，通过三通阀回到超声波作用罐的管路上还设置有第一切断阀，当需要对超声处理过的乳化液再次处理时，才将第一切断阀打开，否则，关闭第一切断阀，避免乳化液回流。本申请与现有技术相比，一方面利用超声波破乳技术，可以降低油相介质的黏度值，也可以使部分水从油中分离；另一方面采用旋流离心场破乳技术，可以实现油水两相快速的分离。通过联合这两种破乳脱水技术，可以更有效、快速地使乳化液中的大小颗粒聚结、沉降以及离心分离，从而提高对废油乳化液的处理效率。

具体实施时，所述进油装置包括进油泵及粗滤器，缓冲罐底端与进油口通向粗滤器进油端的管道连通，粗滤器的出油端与进油泵的进油端连通，进油泵的出油端与超声波作用罐底端连通。

本申请在乳化液进入超声波作用室之前，首先通过粗滤阀滤出其中的固体大颗粒杂质，避免对后续步骤中的设备造成损害。

具体实施时，缓冲罐顶端与超声波作用罐顶端连通的管道上安装有取样阀。

为了便于了解经过超声波处理后的乳化液是否达到令人满意的效果，可以通过在缓冲罐顶端与超声波作用罐顶端连通的管道上安装取样阀，通过取样阀进行取样，了解经过超声波处理后的乳化液的情况，此外，还可在超声波作用管底端也设置阀门，进行排水、取样以及排空。缓冲罐顶部也可以设置排气阀，用以排出缓冲罐中气体，防止缓冲罐中压力过大；底部可以设置取样阀，可用来取样，对缓冲罐内乳化油进行检测，还可利用取样阀对缓冲罐进行排空处理。溢流罐顶部与底流罐顶部同样可以设置排气阀，作用与缓冲罐中相同。溢流罐下部可以设置排油阀，用来排出罐中的油液；因底流罐中分离出来的水中可能还含有少量油液，因此在底流罐下部可以设置有两个阀门，其下是一排水阀，用来排出罐中沉降的水，其上是一排油阀，用来排出悬浮在水上的油液。

具体实施时，还包括四通阀及单螺杆泵，四通阀的进油端与缓冲罐底端相连通，四通阀的第一出油端与进油装置的进油端连通，四通阀的第二出油端与单螺杆泵的进油端连通，四通阀的第三出油端与节流阀的进油端连通，旋流器的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

本申请中，节流阀与单螺杆泵并联形成一个减压回路。在减压回路中设置有一节流阀，通过调节节流阀，可调节旋流器进油口的压力，防止旋流器中压力过大。

具体实施时，还包括流量计，旋流器的进油端与流量计的出油端连通，流量计的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

本申请在设置旋流器的进油端的管道上安装流量计，通过流量计显示的流量数据，来精确调节节流阀的节流截面面积和单螺杆泵的功率。

具体实施时，旋流器底端与底流罐连通的管道上安装有第一压力表。

具体实施时，旋流器的溢流口与溢流罐连通的管道上安装有第二压力表。

具体实施时，单螺杆泵的出油端与旋流器的进油端连通的管道上安装有第三压力表。用来监测旋流器进油口的压力，防止旋流器中压力过大。

第一压力表与第二压力表分别监测旋流器底流口压力与旋流器溢流口压力，通过了解三个压力表显示的压力数值，可知道旋流器的分流比，并可通过调节旋流器底流口与底流罐连通的管道上安装的阀门，对三个压力进行调节，进而控制旋流器的分流比，使旋流器的分离效果更佳。

具体实施时，超声波作用罐侧壁上安装有可拆卸的清理窗，清理窗上安装有观察窗。

本申请中，为了便于清理超声波作用罐且对罐内设备进行清洁维护，因此在超声波作用罐侧壁上设置有可拆卸的清理窗，此外，为了便于观察超声波作用罐内油液分离情况及液体体积，还在清理窗上设置有观察窗，将观察窗设置在清理窗上与设置在圆柱形的侧壁上相比，设置在清理窗上的观察窗，其整体形状为一个平面，与设置在圆柱形侧面上加工曲面观察窗相比，平面的观察窗更便于加工，且通过平面观察窗进行观察，且观察效果也更加直观，避免了曲面造成的视角误差等。同样的，在缓冲罐、溢流罐及底流罐上均可设置可拆卸的清理窗，且在清理床上安装观察窗。

具体实施时，所述超声波发生器包括超声波控制器以及多根由超声波作用罐上侧梳状插入超声波作用罐内的杆状超声波发生装置，超声波控制器分别与每个杆状超声波发生装置的控制端并联。

本申请的超声波作用罐横向安装，多根杆状超声波发生装置由超声波作用罐上侧梳状插入超声波作用罐内，保证整个超声波作用罐内的乳化液均能受到超声波的作用。本申请中所有超声波发生装置可以与一个超声波控制器并联，通过一个超声波控制器进行控制，减少硬件成本，提高控制效率。

如图2所示，本申请中，在缓冲罐与旋流器之间，还可以设置一个复合式电场破乳脱水装置，包括壳体、排水装置、进油端口、出油端口、交流电场发生装置及脉冲电场发生装置，其中，脉冲电场发生装置及交流电场发生装置整体横向设置在壳体内部，脉冲电场发生装置位于交流电场发生装置的上方；排水装置安装在壳体下侧，排水装置的进水口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；进油端口安装在壳体下侧，进油端口的出油口设置在壳体内且水平高度低于交流电场发生装置；出油端口安装在壳体上侧，出油端口的进油口设置在壳体内且水平高度高于脉冲电场发生装置；缓冲罐的底端与进油端口连通，旋流器的进油端与出油端口连通。

本申请公开的复合式电场破乳脱水装置，一方面采用高压脉冲电场破乳技术，可以避免在高压条件下发生短路，也可以降低能耗；另一方面采用交流电场破乳技术，可以使带电颗粒移动受到抑制，避免电极腐蚀，可以有效地处理油水界面附近的大水颗粒。通过复合这两种电场破乳技术，分离出的油和水的质量都得到提升。同时，可以更有效、快速地使乳化液中的大小颗粒聚结、沉降，从而提高对废油乳化液的处理效率。

具体实施时，壳体内壁上设置有第一固定装置，第一固定装置将交流电场发生装置固定在壳体内，交流电场发生装置包括充电下网和接地上网，充电下网及接地上网平行正对设置且水平安装，充电下网与交流接线端子连接，接地上网与接地端子连接，接地上网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网包括多根水平梳状设置的金属杆，充电下网的金属杆与接地上网的金属杆两两正对设置。

如图3所示，本申请中的第一固定装置包括了悬挂挂钩和连接杆，在壳体内同一水平面上设置四个悬挂挂钩，将相邻的悬挂挂钩连线能够形成一个矩形，每个悬挂挂钩均处在矩形的角的位置，且矩形的中心为壳体水平截面的中心。两根绝缘的连接杆平行正对设置，每根连接杆的两端分别安装在一个悬挂挂钩上。多根金属杆平行正对设置且水平安装，每根金属杆的两端分别连接在一根连接杆上，形成充电下网或接地上网。充电下网中的每根金属杆均通过交流接线端子与高压交流电源连接，接地上网中的每根金属杆均通过接地端子接地。采用四个悬挂挂钩安装充电下网或接地上网，从而保证充电下网或接地上网的重量均匀的施加在壳体上，保证了整个破乳装置的平衡性。

分离后的水层位于壳体内底部并与地相连（壳体与地相连，间接使得壳体内底部的水层与地相连），当充电下网通交流电之后，水层与充电下网之间、充电下网与接地上网之间形成交流电场。在交流电场作用下，反复的伸缩振荡会使得水颗粒表面乳化膜的强度被削弱，最终发生振荡聚结、沉降分离。在最开始没有水的情况下，乳化油进入壳体内，充电下网通电后，充电下网与接地上网之间形成交流电场，乳化油进入此交流电场范围内开始进行油水分离，生成的水流到底部形成水层，形成的水层与油液之间形成油水界面，接地的油水界面与充电下网再形成第二交流电场，使得后续进入壳体的乳化油在第二交流电场范围内便开始分离。

具体实施时，壳体内壁上设置有第二固定装置，第二固定装置将脉冲电场发生装置固定在壳体内，脉冲电场发生装置包括多块平行正对设置的电极板，所有电极板竖直安装，多块电极板与脉冲电源接线端子相连，且相邻的两块电极板的极性相反。

第二固定装置包括两组正对设置的悬挂挂钩，不同组的正对设置的悬挂挂钩悬挂一根绝缘棒，电极板通过悬挂吊杆固定连接在绝缘棒上。为了降低悬挂挂钩受到的拉力，可以设置两个脉冲电场发生装置，从而减少每个脉冲电场发生装置内的电极板的数量。为了进一步优化本申请的技术方案，本申请中电极板与充电下网或接地上网的金属杆平行，电极板与金属杆的长度相同，且电极板及金属杆阵列中端头的电极板及金属杆在竖直方向的投影相对应，从而保证交流电场和脉冲电场的水平截面面积相同，从而提高破乳效率。相邻两块电极板的极性相反，即一块电极板若通过接线端子与脉冲电源的正极相连接，则其相邻的电极板通过接线端子与脉冲电源的负极相连接。

电极板上通电之后，电极板之间形成水平方向上的高压脉冲电场，在高压脉冲电场作用下，废油乳化液中的小液滴会发生伸缩变形并快速移动，增加了液滴间的碰撞几率，从而实现了液滴的快速结聚，聚结完成后，大水滴依靠与油的密度差借助重力的作用，快速沉降到壳体内底部，并与上部的油液形成稳定的油水界面。

具体实施时，排水装置的进水口与设置在壳体底部的破涡器相连通。

沉降到底部的水经破涡器，从主壳底部的排水装置排出。破涡器的作用是防止排水时，壳体内部水与油液形成涡流，从而破坏油水界面，即是已分离的水与油的界面。

具体实施时，进油端口包括进油管及配油管，进油管一端伸出壳体底部，另一端与配油管相连通，配油管包括两根横向设置在壳体内的第一多孔管，两根第一多孔管平行正对设置且两根多孔管处于同一水平面上，每根第一多孔管背向另一根第一多孔管的一侧沿第一多孔管轴线方向间隔设置有多个配油孔，第一多孔管的水平高度高于排水装置。

如图3及图4所示，通过多孔管进行废油的输入，能够使得未被处理的废油更加平缓均匀的进入交流电场内部，与通过一个点注入废油相比，对油水界面的冲击更小，避免了对油水界的破坏。在本申请中，两根第一多孔管在同一水平面，且两根多孔管的配油孔背向设置，减少了新进入壳体的废油之间的冲击，减缓了废油的流速，使废油进入壳体更加均匀。

具体实施时，出油端口包括出油管及集油管，出油管一端伸出壳体顶部，另一端与集油管相连通，集油管包括一根横向设置在壳体内的第二多孔管，第二多孔管左右两侧间隔设置有多个集油孔。

通过多孔管进行处理后的油的输出，能够使得被处理的油更加平缓均匀的流出壳体，与通过一个点出油相比，对油水界面的冲击更小，避免了对油水界的破坏。

具体实施时，壳体顶端设置有与壳体内部空间连通的排气管，排气管上安装有第二排气阀。

在进行破乳处理的过程中可能产生气体，从而影响破乳效果，增大壳体内压强，甚至使破乳装置形变破裂，因此，在壳体上侧设置一个第二排气阀，用于排出壳体内的气体。

具体实施时，壳体顶端还设置有第二第四压力表，第二第四压力表的压力监测部分伸入壳体内。

为了便于了解壳体内产生气体的情况，知晓何时应该进行排气，所以在壳体上侧设置一个第二第四压力表，便于工作人员根据壳体内压强判断是否应该进行排气。

具体实施时，壳体为圆筒状，两端面为可拆卸的端盖，端盖上设置有观察窗。

在申请中，壳体可以为一个圆筒状壳体，在圆柱形壳体的端面可设置法兰结构便于本申请公开的用于预处理废油乳化液的复合式电场破乳脱水装置的安装。在本申请中壳体上端还设置有一走线孔，走线孔内安装有带孔的绝缘塞，本申请中的各种导线均通过绝缘塞上的孔进入壳体内部，从而避免导线与壳体接触。本申请的端盖可以打开，便于工作人员对壳体内的进行清洁或进行设备的安装更换等，此外，将观察窗设置在端盖上与设置在圆柱形的侧壁上相比，设置在端盖上的观察窗，其整体形状为一个平面，与设置在圆柱形侧面上加工曲面观察窗相比，平面的观察窗更便于加工，且通过平面观察窗进行观察，且观察效果也更加直观，避免了曲面造成的视角误差等。

具体实施时，壳体内底部还设置有加热装置。

为进一步优化本申请的技术方案，还可以在壳体底部设置加热装置，减小废油黏度，便于液滴在电场中结聚变大，提高破乳脱水效率。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过参照本实用新型的优选实施例已经对本实用新型进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围。

Claims (10)

1.一种联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，包括超声波作用罐、缓冲罐、旋流器、底流罐及溢流罐，超声波作用罐内设置有超声波发生器，超声波作用罐底端与进油装置的出油端连通，超声波作用罐顶端与缓冲罐的顶端连通，缓冲罐底端分别与旋流器的进油端及进油装置的进油端连通，进油装置的进油端与缓冲罐底端连通的管道上安装有第一切断阀，缓冲罐底端与旋流器的进油端连通的管道上安装有节流阀，旋流器底端的出水口与底流罐相连通，旋流器的溢流口与溢流罐相连通。

2.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，所述进油装置包括进油泵及粗滤器，缓冲罐底端与进油口通向粗滤器进油端的管道连通，粗滤器的出油端与进油泵的进油端连通，进油泵的出油端与超声波作用罐底端连通。

3.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，缓冲罐顶端与超声波作用罐顶端连通的管道上安装有取样阀。

4.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，还包括四通阀及单螺杆泵，四通阀的进油端与缓冲罐底端相连通，四通阀的第一出油端与进油装置的进油端连通，四通阀的第二出油端与单螺杆泵的进油端连通，四通阀的第三出油端与节流阀的进油端连通，旋流器的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

5.如权利要求4所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，还包括流量计，旋流器的进油端与流量计的出油端连通，流量计的进油端分别与节流阀的出油端及单螺杆泵的出油端相连通。

6.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，旋流器底端与底流罐连通的管道上安装有第一压力表。

7.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，旋流器的溢流口与溢流罐连通的管道上安装有第二压力表。

8.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，单螺杆泵的出油端与旋流器的进油端连通的管道上安装有第三压力表。

9.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，超声波作用罐侧壁上安装有可拆卸的清理窗，清理窗上安装有观察窗。

10.如权利要求1所述的联合超声波与旋流器的废油脱水系统，其特征在于，所述超声波发生器包括超声波控制器以及多根由超声波作用罐上侧梳状插入超声波作用罐内的杆状超声波发生装置，超声波控制器分别与每个杆状超声波发生装置的控制端并联。