CN212369626U

CN212369626U - 一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器

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Publication number: CN212369626U
Application number: CN202020670618.XU
Authority: CN
Inventors: 陈凌; 龚海峰; 张贤明
Original assignee: Chongqing Technology and Business University
Current assignee: Chongqing Technology and Business University
Priority date: 2020-04-28
Filing date: 2020-04-28
Publication date: 2021-01-19
Anticipated expiration: 2030-04-28

Abstract

本实用新型公开了一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)，其特征在于：旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2‑1)、喷管2(2‑2)、喷管3(2‑3)、喷管4(2‑4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2‑1)、喷管2(2‑2)、喷管3(2‑3)和喷管4(2‑4)的轴线在一个平面上。本实用新型利用多喷管射流来保证旋流离心分离器的旋流效果，可有效提高及保证油水分离效率，同时还可有效提高旋流离心分离器的处理能力，技术优势明显。

Description

一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器

技术领域

本实用新型属于油水分离的技术领域，是一种采用旋流离心进行油水分离的旋流离心分离器。

背景技术

油水的旋流离心分离是利用油水密度的不同，使旋转的油水混合液产生不同的离心力，从而实现油水分离。其工作原理为：利用旋流离心分离器喷管射入的油水混合物产生的高速旋转，使得密度不同的油水两相产生不同的离心力，密度较大的水滴在旋转过程中会逐渐向旋流离心分离器的底流管出口运动，最终从底流管排出；密度较小的油液则会向旋流离心分离器的中心轴移动，并流向旋流离心分离器的溢流管出口，最终从溢流管排出，从而实现油水混合物中油液和水滴的分离。相较于传统的重力沉降法，旋流离心分离法可极大提高水滴的沉降速度，提高油水分离效率。

旋流离心分离器的关键在于产生旋流的喷管的结构设计和射流参数的匹配。国外针对旋流离心分离的研究较多，以单、双喷管和单、双锥段的组合为主，国内针对旋流离心分离器的研究起步较晚，以在国外的旋流离心分离器结构上的改进为主。对于单、双喷管结构的旋流离心分离器，尽管具有射流结构简单的优点，但是由于射流口少，旋流效果受射流速度、射流角度、加工精度等影响较大，分离效率的变动较大，尤其是单喷管结构的旋流离心分离器。

基于此，如何改进旋流离心分离器的喷管结构，提高旋流离心分离器的分离效率，是目前旋流离心分离器研究关心的重要问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对目前油水分离用旋流离心分离器单、双喷管结构存在的旋流效果受射流速度、射流角度、加工精度等影响较大、分离效率变动较大等不足，提出了一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，利用多喷管射流来保证旋流效果，提高油水分离效率，同时还可降低射流速度、射流角度、加工精度等方面对旋流效果的影响，优势较为明显。

为达到上述目的，采用如下技术方案。

一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)，其特征在于：所述的旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接。

进一步，所述的喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致。

进一步，所述的锥管I(4)，其锥度为1:2.75～1:2.5。

进一步，所述的锥管II(5)，其锥度为1:25～1:27.5。

进一步，所述的底流管(6)，其长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2倍～2.5倍。

进一步，所述的油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在喷管中的流速范围为10m/s～20m/s。

进一步，所述的油水混合物，其含水量为5%～50%，其中，油水混合物的含水量为质量百分比含量。

本实用新型的有益效果在于：利用多喷管射流来保证旋流离心分离器的旋流效果，提高油水分离效率；同时，相对单、双喷管结构的旋流离心分离器，多喷管射流可以有效地降低射流速度、射流角度、加工精度等方面对旋流效果的影响，保证油水分离的效率；另外，本实用新型采用多喷管射流并与之匹配长底流管的双锥管结构，在单个喷管射流量相同的情况下，处理能力相对于单、双喷管结构的旋流离心分离器来说明显提升。

附图说明

图1和图2为本实用新型的装置示意图，其中，图2为图1的A-A截面示意图。图1和图2包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)。其中，喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

如图所示，一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)。其中，旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致；锥管I(4)的锥度为1:2.75～1:2.5；锥管II(5)的锥度为1:25～1:27.5；底流管(6)的长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2倍～2.5倍。

需要进行油水分离的油水混合物(含水量为5%～50%，其中含水量为质量百分比含量)，以10m/s～20m/s的射流速度从喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，利用喷管射入的油水混合物产生的高速旋转，使得密度不同的油水两相产生不同的离心力，密度较大的水相在旋转过程中会逐渐向旋流离心分离器的底流管(6)出口运动，并从底流管(6)排出；密度较小的油液则会向旋流离心分离器的中心轴移动，并流向旋流离心分离器的溢流管(1)出口，从溢流管(1)排出，实现油水混合物的油水分离。

本实用新型利用多喷管射流来保证旋流离心分离器的旋流效果，提高油水分离效率，同时可降低射流速度、射流角度、加工精度等方面对旋流效果的影响，保证油水分离的效率，另外本实用新型还可以有效地提高旋流离心分离器的处理能力，技术优势明显。

第一实施例：

如图所示，一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)。其中，旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致；锥管I(4)的锥度为1:2.75；锥管II(5)的锥度为1:25；底流管(6)的长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2倍。

需要进行油水分离的油水混合物(含水量为5%，其中含水量为质量百分比含量)，以10m/s的射流速度从喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，利用喷管射入的油水混合物产生的高速旋转，使得密度不同的油水两相产生不同的离心力，密度较大的水相在旋转过程中会逐渐向旋流离心分离器的底流管(6)出口运动，并从底流管(6)排出；密度较小的油液则会向旋流离心分离器的中心轴移动，并流向旋流离心分离器的溢流管(1)出口，从溢流管(1)排出，实现油水混合物的油水分离。

第二实施例：

如图所示，一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)。其中，旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致；锥管I(4)的锥度为1:2.6；锥管II(5)的锥度为1:26；底流管(6)的长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2.25倍。

需要进行油水分离的油水混合物(含水量为25%，其中含水量为质量百分比含量)，以15m/s的射流速度从喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，利用喷管射入的油水混合物产生的高速旋转，使得密度不同的油水两相产生不同的离心力，密度较大的水相在旋转过程中会逐渐向旋流离心分离器的底流管(6)出口运动，并从底流管(6)排出；密度较小的油液则会向旋流离心分离器的中心轴移动，并流向旋流离心分离器的溢流管(1)出口，从溢流管(1)排出，实现油水混合物的油水分离。

第三实施例：

如图所示，一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)。其中，旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致；锥管I(4)的锥度为1:2.5；锥管II(5)的锥度为1:27.5；底流管(6)的长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2.5倍。

需要进行油水分离的油水混合物(含水量为50%，其中含水量为质量百分比含量)，以20m/s的射流速度从喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，利用喷管射入的油水混合物产生的高速旋转，使得密度不同的油水两相产生不同的离心力，密度较大的水相在旋转过程中会逐渐向旋流离心分离器的底流管(6)出口运动，并从底流管(6)排出；密度较小的油液则会向旋流离心分离器的中心轴移动，并流向旋流离心分离器的溢流管(1)出口，从溢流管(1)排出，实现油水混合物的油水分离。

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，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims

1.一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，包括：溢流管(1)、喷管(2)、旋流管(3)、锥管I(4)、锥管II(5)和底流管(6)，其特征在于：所述的旋流管(3)通过法兰、螺栓、螺母、垫片和O型圈与溢流管(1)形成密封连接；

所述的喷管(2)包括四个喷管，分别为喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)，沿旋流管切向均匀布置，且喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)和喷管4(2-4)的轴线在一个平面上，油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在各喷管中的流速一致；

所述的锥管I(4)，其锥度为1:2.75～1:2.5；

所述的锥管II(5)，其锥度为1:25～1:27.5；

所述的底流管(6)，其长度为锥管I(4)和锥管II(5)长度之和的2倍～2.5倍。

2.根据权利要求1所述的一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，其特征在于：所述的油水混合物通过喷管1(2-1)、喷管2(2-2)、喷管3(2-3)、喷管4(2-4)射入旋流管，其在喷管中的流速范围为10m/s～20m/s。

3.根据权利要求1所述的一种用于油水分离的四喷管旋流离心分离器，其特征在于：所述的油水混合物，其含水量为5%～50%，其中，油水混合物的含水量为质量百分比含量。