CN218755351U - 超声波和水力集成空化破乳装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及含油污泥处理技术技术领域，尤其涉及超声波和水力集成空化破乳装置，包括是由通过管道组件连接起来的超声波作用体和水力空化作用体组成的一组破乳体；其中，所述超声波作用体包括安装在圆柱形筒体封头上的异型工具头换能器、固定安装在圆柱形筒体两侧外壁上对称分布的超声波换能器，所述水力空化作用体包括设置在圆柱形空心管一侧的进水口、圆柱形空心管另一侧的出水口、固定在圆柱形空心管的封头端侧的螺旋搅拌器、固定在圆柱形空心管内腔的文丘里管；若干组破乳体之间通过组合管实现串联连接。本申请中采用的超声波和水力集成式破乳装置，结构简单、操作便捷、能够快速的、大批量的进行乳化液的破乳处理。

Description

超声波和水力集成空化破乳装置

技术领域

本实用新型涉及含油污泥处理技术技术领域，尤其涉及超声波和水力集成空化破乳装置。

背景技术

污油泥是石油开采、运输及储运过程中产生的主要污染物，特点是含水量大，组分复杂、杂质多，处理难度大。一般是由水包油、油包水和固体悬浮物以及在生产过程中使用的各种处理剂组成的稳定乳化液体系。对污油泥进行油水分离的关键是破乳，有化学、生物和物理等破乳方法，其中物理破乳主要是超声波法。超声波法的优点是没有二次污染，但技术难度大，目前应用中普遍存在破乳不充分或二次乳化的问题。相对于超声空化而言，水力空化设备简单、成本低廉，能产生大规模的空化场，工业化应用的潜力很大，目前已在灭菌、有机污水废水处理、射流清洗以及化工分离等领域得到应用。但是，已有的水力空化装置对污油泥的破乳存在着空化区域小、空化强度低及空泡脱落溃灭频率低等缺点，这些缺点导致空化反应不充分，空化效率普遍较低。

因此，本申请中采用超声波和水力集成空化破乳的方式，提出一种超声波和水力集成空化破乳装置解决现有对乳化液破乳不充分、破乳效率低的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的超声波和水力集成空化破乳装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种超声波和水力集成空化破乳装置，是由通过管道组件连接起来的超声波作用体和水力空化作用体组成的第一组破乳体；

其中，所述超声波作用体包括安装在圆柱形筒体封头上的异型工具头换能器、固定安装在圆柱形筒体两侧外壁上对称分布的超声波换能器，所述水力空化作用体包括设置在圆柱形空心管一侧的进水口、圆柱形空心管另一侧的出水口、固定在圆柱形空心管的封头端侧的螺旋搅拌器、固定在圆柱形空心管内腔的文丘里管；

管道组件包括设置在所述圆柱形筒体的一侧的进料管、另一侧固定的连接管、安装连接管之间的泵体，连接管的一端与所述进水口固定连接；

并且，若干组破乳体之间通过组合管实现串联连接。

优选的，所述圆柱形筒体的封头选择为平底状封头或弧形状封头，异型工具头换能器安装在封头的中间部位并延伸至圆柱形筒体内。

优选的，所述第一组破乳体通过组合管一连接有第二组破乳体，第二组破乳体通过组合管二连接有第三组破乳体，当破乳装置是由第一组破乳体、组合管一、第二组破乳体、组合管二、第三组破乳体相互连接组合而成的状态下，即是破乳装置是由三个破乳体组成的时候，可以对乳化液实现连续、且持续的破乳。

优选的，所述第三组破乳体通过循环管和三通阀的设置与所述第一组破乳体包括的所述超声波作用体连接。

优选的，所述第三组破乳体通过组合管三连接有第四组破乳体，第四组破乳体通过组合管四连接有第五组破乳体，第五组破乳体通过组合管五连接有第六组破乳体；

其中，组合管一、组合管二、组合管三、组合管四、组合管五的一端均与相应位置处的出水口法兰连接，另一端均与相应位置处的进料管法兰连接。

优选的，所述进水口、进水腔、文丘里管、出水腔、出水口之间相互贯通，乳化液通过进水口进入到进水腔、流经文丘里管，而后通过出水腔由出水口排出，实现对乳化液的连续有效空化处理。

本实用新型的有益效果是：

1、本申请中采用的超声波和水力集成式破乳装置，结构简单、操作便捷、能够快速的、大批量的进行乳化液的破乳处理。

2、本申请中，可以通过三组、或六组的串联排序组合，可以有效的实现对乳化液的连续、均匀、且充分的破乳处理，且相对于传统的单一超声波或单一水力空化破乳的效果，破乳效率得到极大的提升。

附图说明

图1为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的第一组破乳体的前视结构示意图；

图2为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的第一组破乳体的俯视结构示意图；

图3为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的超声波作用体的左视结构示意图；

图4为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的水力空化作用体的左视结构示意图；

图5为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的平头状封头的一组至第三组破乳体组合状态的结构示意图；

图6为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的弧形状封头的一组至第三组破乳体组合状态的结构示意图；

图7为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的一组至第六组破乳体组合状态的结构示意图；

图8为本实用新型提出的超声波和水力集成空化破乳装置的一组至第三组破乳体循环状态下的结构示意图。

图中：1超声波作用体、2连接管、3泵体、4水力空化作用体、 5进料管、6组合管一、7第二组破乳体、8组合管二、9第三组破乳体、10组合管三、11第四组破乳体、12第五组破乳体、13组合管四、 14组合管五、15第六组破乳体、16循环管、17三通阀、18第一组破乳体；

101异型工具头换能器、102超声波换能器、103圆柱形筒体； 401进水口、402文丘里管、403出水腔、404出水口、405进水腔、 406螺旋搅拌器、407圆柱形空心管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本实用新型使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

参照图1-8，超声波和水力集成空化破乳装置，是由通过管道组件连接起来的超声波作用体1和水力空化作用体4组成为第一组破乳体18；

所述超声波作用体1包括安装在圆柱形筒体103封头上的异型工具头换能器101、固定安装在圆柱形筒体103两侧外壁上对称分布的超声波换能器102，所述水力空化作用体4包括设置在圆柱形空心管 407一侧的进水口401、圆柱形空心管407另一侧的出水口404、固定在圆柱形空心管407的封头端侧的螺旋搅拌器406、固定在圆柱形空心管407内腔的文丘里管402，螺旋搅拌器406可以使即将进入水力空化破乳工序的乳化液均匀分布，使得后续空化破乳过程能更加快捷充分，进水口401、进水腔405、文丘里管402、出水腔403、出水口404之间相互贯通；

所述圆柱形筒体103的一侧固定有进料管5，另一侧固定有连接管2，连接管2的一端与所述进水口401固定连接，且连接管2之间安装设置了泵体3。

具体的，超声波破乳原理：超声波破乳是基于超声波作用于性质不用的流体介质产生的“位移效应”来实现油水分离的，由于“位移效应”的存在，水离子将不断向波腹或波节方向运动、聚集并发生碰撞,生成直径较大的水滴，并在重力作用下与油分离，在驻波场中由于声压分布的不均匀性导致水粒子分布不均匀,从而更有利于原油中水粒子的碰撞,从而达到破乳的目的，超声波原油破乳主要是利用超声波的机械振动和热作用。

水力空化破乳原理：水力空化现象发生在很多场合，例如在有管径急剧变化的管道中、水力机械中等。这是因为一般液体中含有微小的气泡，通常情况下肉眼并不能看见这些气泡，当液体流经低压区时，这些微小气泡迅速膨胀，在该处形成可见的微小空泡。在低压区空化的液体挟带着大量空泡形成了“两相流”运动。

实施例1：参照说明书附图中图图1-图5所示，本申请中集成破乳的原理：待破乳的乳化液从进料管5进入超声波作用体1的圆柱形筒体103内，带异型工具头的异型工具头换能器101直接与乳化液接触，并从乳化液流动的一端发生超声波，超声波在乳化液中顺或逆流动方向传播，同时，均匀垂直安装在筒体的外壁上的多个超声波换能器102通过圆柱形筒体103的壁将超声波的作用面积增大了，超声波在乳化液中所传播方向与乳化液流动方向相垂直，乳化液从连接管2 离开超声波作用体1，在泵体3的抽取作用下，通过进水口401流动至水力空化作用体4的圆柱形空心管407内(圆柱形空心管407两侧为弧形封头)，乳化液通过进水腔405流通至文丘里管402，流过文丘里管402时，由于文丘里管402中段收窄的阻流作用，液体流速增大、压力降低，当压力降至蒸汽压甚至负压时，溶解在流体中的气体会释放出来，同时流体汽化而产生大量空化泡，随后液体周围压力迅速恢复喷射扩张，空化泡瞬间破灭,从而产生空化，破乳后的乳化液通过出水口404排出，即完成了连续、有效的破乳过程；

所述第一组破乳体18通过组合管一6连接有第二组破乳体7，第二组破乳体7通过组合管二8连接有第三组破乳体9，当破乳装置是由第一组破乳体18、组合管一6、第二组破乳体7、组合管二8、第三组破乳体9相互连接组合而成的状态下，即是破乳装置是由三个破乳体组成的时候，可以对乳化液实现连续、且持续的破乳。

其中，圆柱形筒体103的封头选择为平底状封头或弧形状封头，异型工具头换能器101安装在封头的中间部位并延伸至圆柱形筒体 103内，弧形状封头的超声波作用体1状态，参照说明书附图中图6 所示。

实施例2：参照说明书附图中图8所示，第三组破乳体9通过循环管16和三通阀17的设置与所述第一组破乳体18包括的所述超声波作用体1连接，当在第三组破乳体9的出水口404处法兰连接了循环管16，循环管16的一端法兰固定连接在超声波作用体1的圆柱形筒体103上，且在循环管16之间安装了三通阀17，当乳化液在第三组破乳体9内破乳后，如破乳不充分，还可以在三通阀17的上下两阀开启状态下，通过循环管16流通至初始破乳的第一组破乳体18内，再一次进行连续的破乳工作，从而对乳化液实现连续、有效的破乳工作，破乳后的乳化液通过三通阀17的侧阀门开启后排出。

实施例3：第三组破乳体9通过组合管三10连接有第四组破乳体11，第四组破乳体11通过组合管四13连接有第五组破乳体12，第五组破乳体12通过组合管五14连接有第六组破乳体15；

其中，组合管一6、组合管二8、组合管三10、组合管四13、组合管五14的一端均与相应位置处的出水口404法兰连接，另一端均与相应位置处的进料管5法兰连接。

具体的，组合管实现若干组破乳体之间的串联连接，即在第一组破乳体18通过组合管一6连接有第二组破乳体7，第二组破乳体7 通过组合管二8连接有第三组破乳体9的基础上，还可以通过组合管三10连接第四组破乳体11，根据破乳的实际情况，顺次串联，通过组合管四13连接第五组破乳体12，通过组合管五14连接第六组破乳体15，通过六组连续的破乳体的设置，有效的实现对乳化液的连续、均匀、且充分的破乳处理，并且，本申请中采用的是超声波和水力空化集成破乳的方式，相对于传统的单一超声波或单一水力空化破乳的效果，破乳效率得到极大的提升。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，是由通过管道组件连接起来的超声波作用体(1)和水力空化作用体(4)组成的第一组破乳体(18)；

其中，所述超声波作用体(1)包括安装在圆柱形筒体(103)封头上的异型工具头换能器(101)、固定安装在圆柱形筒体(103)两侧外壁上对称分布的超声波换能器(102)，所述水力空化作用体(4)包括设置在圆柱形空心管(407)一侧的进水口(401)、圆柱形空心管(407)另一侧的出水口(404)、固定在圆柱形空心管(407)的封头端侧的螺旋搅拌器(406)、固定在圆柱形空心管(407)内腔的文丘里管(402)；

管道组件包括设置在所述圆柱形筒体(103)的一侧的进料管(5)、另一侧固定的连接管(2)、安装连接管(2)之间的泵体(3)，连接管(2)的一端与所述进水口(401)固定连接；

并且，若干组破乳体之间通过组合管实现串联连接。

2.根据权利要求1所述的超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，所述圆柱形筒体(103)的封头选择为平底状封头或弧形状封头，异型工具头换能器(101)安装在封头的中间部位并延伸至圆柱形筒体(103)内。

3.根据权利要求1所述的超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，所述第一组破乳体(18)通过组合管一(6)连接有第二组破乳体(7)，第二组破乳体(7)通过组合管二(8)连接有第三组破乳体(9)。

4.根据权利要求3所述的超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，所述第三组破乳体(9)通过循环管(16)和三通阀(17)的设置与所述第一组破乳体(18)包括的所述超声波作用体(1)连接。

5.根据权利要求3所述的超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，所述第三组破乳体(9)通过组合管三(10)连接有第四组破乳体(11)，第四组破乳体(11)通过组合管四(13)连接有第五组破乳体(12)，第五组破乳体(12)通过组合管五(14)连接有第六组破乳体(15)；

其中，组合管一(6)、组合管二(8)、组合管三(10)、组合管四(13)、组合管五(14)的一端均与相应位置处的出水口(404)法兰连接，另一端均与相应位置处的进料管(5)法兰连接。

6.根据权利要求1所述的超声波和水力集成空化破乳装置，其特征在于，所述进水口(401)、进水腔(405)、文丘里管(402)、出水腔(403)、出水口(404)之间相互贯通。

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