專利名稱：一種陣列梳柱式油水分離裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種油水分離裝置，特別是一種處理油水分層流的油水分離裝置。
背景技術(shù)：
在日常產(chǎn)生和生活中，油污水通常以油水分層流的形式存在，油漂浮在水面上，形成一層很薄的油膜，甚至油花，如2011年6月渤海蓬萊19-3油田發(fā)生滲漏，附近海面出現(xiàn)油膜。對(duì)于這種油層很薄的油污水，通常是圍而不收，或采用化學(xué)分散劑噴灑，使浮油集結(jié)成小球，沉于水面或海面下4 5米處，任其漂流或自然降解；由于化學(xué)分散劑對(duì)湖泊或海洋環(huán)境造成二次污染，目前各國(guó)海事局和海洋環(huán)保組織都限制化學(xué)分散劑的使用。 針對(duì)目前難以回收的海面薄油層，中國(guó)專利02142835. 2公開了一種磁流體動(dòng)力回收海面浮油的方法和裝置，海水在磁流體推進(jìn)通道中受到與流動(dòng)方向一致的電磁力推動(dòng)，做增壓增速平行流動(dòng)，同時(shí)借助海水與油層之間的粘滯力，帶動(dòng)浮油一起平行流動(dòng)進(jìn)入油水分離箱；在油水比重差產(chǎn)生的浮力的作用下，實(shí)現(xiàn)油水分離回收。在基于油水的比重差產(chǎn)生的浮力將油水分離的分離裝置中，在分離箱進(jìn)口至出口之間的油水流體射流的核心區(qū)，特別是分層流中上層的油層與下層水之間的中間過(guò)渡層中，流體的流速較高，夾帶的油珠不易分離和上浮至液面，通常采用阻流裝置增加流體進(jìn)入分離箱至出口的停留時(shí)間，以便油上浮。因而，阻流裝置的形狀結(jié)構(gòu)對(duì)油上浮乃至回收有很大的影響。中國(guó)專利02142835. 2和 02272992. 5都采用簡(jiǎn)單的平面擋板增大油的上浮時(shí)間。簡(jiǎn)單的平面擋板沒有充分利用分離箱的空間，使流體核心的流速降下來(lái)，增加流體整體的停留時(shí)間，有些油甚至來(lái)不及上浮， 就直接進(jìn)入出口，影響了油水分離回收的效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提出一種適用于油水分層流的陣列梳柱式油水分離裝置，通過(guò)在箱體內(nèi)設(shè)置阻流的梳柱陣列，使含油珠的含油污水流體受到均勻的阻流， 特別是使箱體的進(jìn)口和出口之間油水流體射流的核心區(qū)域的流體得以分散，流速降低，大大增加了箱體內(nèi)油水分離的時(shí)間，增大了阻流裝置的作用范圍，進(jìn)而提高了油的上浮時(shí)間和分離效率。此外，位于箱體上部的集油井采用半斗式結(jié)構(gòu)，使集油井外下面流體中的油珠能更快更順暢地上浮至上層液面，提高油水分離的效果。本發(fā)明的陣列梳柱式油水分離裝置包括進(jìn)口、箱體、兩個(gè)集油井、兩個(gè)連接管、梳柱陣列、阻流分離板、兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)、出口和兩個(gè)電磁閥，為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)。箱體為一上表面開口的長(zhǎng)方體。進(jìn)口、出口、連接管和電磁閥設(shè)置在箱體外，進(jìn)口和出口分別設(shè)置在箱體的前、后面板的外壁上，兩個(gè)連接管布置在箱體的左、右面板的外壁上，且關(guān)于箱體中心線對(duì)稱。兩個(gè)電磁閥分別與兩個(gè)連接管管連接。兩個(gè)集油井、兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)、阻流分離板和梳柱陣列在箱體內(nèi)，集油井和油位檢測(cè)計(jì)固定在箱體的左、右面板內(nèi)壁上，且關(guān)于箱體的中心線對(duì)稱。阻流分離板設(shè)置在箱體的下部，且與箱體的底面平行，阻流分離板將箱體分為兩個(gè)連通的區(qū)域。梳柱陣列固定在阻流分離板的上表面。
進(jìn)口、箱體、梳柱陣列、阻流分離板和出口具有左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)。箱體為長(zhǎng)方體，上表面開口與大氣相通。處于箱體上部的左右面板上的集油井采用半斗式結(jié)構(gòu)，集油井與進(jìn)口的中軸線垂直方向的橫截面為直角梯形，上底長(zhǎng)，下底短，位于箱體的左、右面板上的腰與上底和下底垂直，另一腰是斜邊，即集油井的上進(jìn)油口的面積大，而與箱體底面平行的下底面的面積小；集油井的與箱體左、右面板相對(duì)的一面是斜面，從而使集油井下面的箱體內(nèi)的流體中的油珠能更快更順暢地上浮至液面，提高油水分離的效果；集油井的上沿高于進(jìn)口的上沿，集油井的下沿高于梳柱陣列的上端；集油井的下部開有連接管的出口。連接管穿過(guò)箱體的左、右面板，一端與電磁閥管連接，另一端的開口在集油井的下部。兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)由三根可調(diào)節(jié)高度的針式電極組成，固定在箱體內(nèi)的左、右面內(nèi)壁上靠近后面板的位置。阻流分離板為階梯狀，平行于箱體的阻流分離板的底面可根據(jù)需要設(shè)計(jì)為二級(jí)或多級(jí)階梯； 阻流分離板有三面與箱體的左、右和后面連接密封，靠近箱體前面板的一面與箱體前面板留有一定距離，以便流體通過(guò)；與箱體后面板連接的階梯高于出口的上沿；在與箱體底面平行的上表面布置有梳柱陣列；阻流分離板將箱體分為兩個(gè)連通的區(qū)域。梳柱陣列為一組按方形陣列均布的柱子，垂直固定在阻流分離板與箱體的底面平行的上表面，梳柱陣列的上端低于進(jìn)口和集油井的下沿。油污水從進(jìn)口平行流入箱體之后，在梳柱陣列的梳柱附近，受到均勻的阻力，流體的流速減小，比重小的油受阻上浮集中于箱體的上部，進(jìn)入集油井；集油井內(nèi)的油層逐漸增厚，油位檢測(cè)計(jì)檢測(cè)集油井內(nèi)油位的厚度，當(dāng)達(dá)到一定厚度時(shí)，發(fā)出指令開啟電磁閥，將集油井內(nèi)的油排出。而比重大的水在水壓推動(dòng)下，向箱體下部流動(dòng)，通過(guò)阻流分離板與箱體前面板之間的間隙進(jìn)入箱體的下部區(qū)域，經(jīng)過(guò)出口流出，從而完成油水分離。


圖la、圖Ib和圖Ic為本發(fā)明實(shí)施例的示意圖，其中圖Ia為正視圖，圖Ib為俯視圖，圖Ic為A-A面的剖面圖；圖中I為進(jìn)口，2為集油井，3為箱體，4為梳柱陣列，5為油位檢測(cè)計(jì)，6為阻流分離板,7為出口，8為電磁閥,9為連接管。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。圖I為本發(fā)明的具體實(shí)施例，本發(fā)明所述的油水分離裝置左右對(duì)稱，包括進(jìn)口 I、 兩個(gè)集油井2、箱體3、梳柱陣列4、兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)5、阻流分離板6、出口 7、兩個(gè)電磁閥8 和兩個(gè)連接管9 ;箱體3為一上表面開口的長(zhǎng)方體，進(jìn)口 I、出口 7、兩個(gè)電磁閥8和兩個(gè)連接管9設(shè)置在箱體3的外面，進(jìn)口 I和出口 7分別設(shè)置在箱體3的前、后面板的外壁上，兩個(gè)電磁閥8和兩個(gè)連接管9關(guān)于中心線左右對(duì)稱布置在箱體3的左面板和右面板的外壁上。 兩個(gè)電磁閥8分別與兩個(gè)連接管9管連接。兩個(gè)集油井2、兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)5、阻流分離板6 和梳柱陣列4位于箱體3的內(nèi)部，集油井2和油位檢測(cè)計(jì)5關(guān)于中心線左右對(duì)稱固定在箱體3的左、右面板的內(nèi)壁上。阻流分離板6設(shè)置在箱體6的下部，且與箱體3的底面平行， 阻流分離板6將箱體3分為兩個(gè)連通的區(qū)域。梳柱陣列4固定在阻流分離板6的上表面。進(jìn)口 I、箱體3、梳柱陣列4、阻流分離板6和出口 7具有左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)。箱體3為一長(zhǎng)方體，上表面開口與大氣相通。分別處于箱體3上部的左、右面板上的兩個(gè)集油井2米用半斗式結(jié)構(gòu)，集油井2與進(jìn)口 I的中軸線垂直方向的橫截面為直角梯形，上底長(zhǎng)，下底短， 所述的直角梯形位于箱體3的左、右面板上的腰與上底和下底垂直，直角梯形的另一腰是斜邊，即集油井2的上進(jìn)油口的面積大，而與箱體3的底面平行的下底面的面積小；集油井 2的與箱體3左、右面板相對(duì)的一面是斜面，從而使集油井2下面的箱體3內(nèi)的流體中的油珠能更快更順暢地上浮至液面，提高油水分離的效果；集油井2的上沿高于進(jìn)口 I的上沿， 集油井2的下沿高于梳柱陣列4的上端；集油井2的下部開有連接管9的出口。連接管9 穿過(guò)箱體3的左、右面板，一端與電磁閥8管連接，另一端的開口在集油井2的下部。兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)5由三根可調(diào)節(jié)高度的針式電極組成，固定在箱體3的左、右面內(nèi)壁上靠近后面板的位置。阻流分離板6為二級(jí)階梯狀，位于箱體3內(nèi)；阻流分離板6平行箱體3的底面； 與箱體3的后面板連接的階梯高于出口 7的上沿；阻流分離板6有三面與箱體3的左、右和后面連接密封，阻流分離板6的靠近箱體3前面板的一面與箱體3的前面板留有一定距離， 以便流體通過(guò)。阻流分離板6在與箱體3底面平行的上表面布置有梳柱陣列4。阻流分離板6將箱體3分為兩個(gè)連通的區(qū)域，下部的區(qū)域?yàn)樗讲贾玫摹癓”型。梳柱陣列4為一組按方形陣列均布的柱子，垂直固定在阻流分離板6靠近箱體3的前面板階梯的上表面，梳柱陣列4的上端低于進(jìn)口 I和集油井2的下沿。油污水從進(jìn)口 I平行流入箱體3之后，在梳柱陣列4的梳柱附近受到均勻阻力，流速減小，比重小的油受阻上浮集中于箱體3的上部，進(jìn)入集油井2 ;集油井2內(nèi)的油層逐漸增厚，油位檢測(cè)計(jì)5檢測(cè)集油井2內(nèi)油位的厚度，當(dāng)達(dá)到一定厚度時(shí)，發(fā)出指令開啟電磁閥 8，將集油井2內(nèi)的油排出。而比重大的水在水壓推動(dòng)下，向箱體3下部流動(dòng)，通過(guò)阻流分離板6與箱體3前面板之間的間隙進(jìn)入箱體3的下部區(qū)域，經(jīng)過(guò)出口 7流出，從而完成油水分離。
權(quán)利要求
1.一種陣列梳柱式油水分離裝置，其特征在于，所述的油水分離裝置包括進(jìn)口(I)、兩個(gè)集油井(2)、箱體(3)、梳柱陣列(4)、兩個(gè)油位檢測(cè)計(jì)(5)、阻流分離板(6)、出口(7)、和兩個(gè)電磁閥(8)和兩個(gè)連接管(9);所述的油水分離裝置為左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)；所述的箱體(3) 為上表面開口的長(zhǎng)方體；所述的進(jìn)口(I)、出口(7)、電磁閥(8)和連接管(9)設(shè)置在所述的箱體(3)外，所述的進(jìn)口(I)設(shè)置在箱體(3)的前面板外壁上，所述的出口(7)設(shè)置在箱體(3)的后面板外壁上，兩個(gè)連接管(9)關(guān)于箱體(3)的中心線左右對(duì)稱布置在箱體(3) 的左、右面板的外壁上；兩個(gè)電磁閥(8)分別管連接在兩個(gè)連接管(9)上；集油井(2)、油位檢測(cè)計(jì)(5)、阻流分離板(6)和梳柱陣列(4)布置在箱體(3)內(nèi)，集油井(2)和油位檢測(cè)計(jì)(5)關(guān)于箱體(3)的中心線左右對(duì)稱地固定在箱體(3)的左、右面板的內(nèi)壁上；阻流分離板(6)設(shè)置在箱體(3)的下部，且與箱體(3)的底面平行；阻流分離板(6)將箱體(3)分為兩個(gè)連通的區(qū)域；梳柱陣列(4)垂直固定在阻流分離板(6)的上表面。
2.按照權(quán)利要求I所述的油水分離裝置，其特征在于所述的梳柱陣列(4)為一組按方形陣列均布的柱子；梳柱陣列(4)的上端低于進(jìn)口(I)和集油井(2)的下沿。
3.按照權(quán)利要求I所述的油水分離裝置，其特征在于所述的集油井(2)采用半斗式結(jié)構(gòu)，集油井(2)與進(jìn)口(I)的中軸線垂直方向的橫截面為直角梯形，上底長(zhǎng)，下底短，所述的直角梯形位于箱體(I)左、右面板上的腰與上底和下底垂直，所述的直角梯形的另一腰是斜邊，即集油井(2)的上進(jìn)油口的面積大，而與箱體(3)底面平行的下底面的面積?。患途?2)與箱體(3)左、右面板相對(duì)的一面是斜面；集油井(2)的上沿高于進(jìn)口(I)的上沿， 集油井(2)的下沿高于梳柱陣列(4)的上端；集油井(2)的下部開有連接管(9)的出口。
4.按照權(quán)利要求I所述的油水分離裝置，其特征在于所述的油位檢測(cè)計(jì)(5)由三根可調(diào)節(jié)高度的針式電極組成，固定在箱體(3)的左、右面板內(nèi)壁靠近后面板的位置。
5.按照權(quán)利要求I所述的油水分離裝置，其特征在于所述的阻流分離板(6)采用多級(jí)階梯結(jié)構(gòu)，靠近出口(7)的階梯高于出口(7)的上沿；阻流分離板(6)的上表面布置有梳柱陣列(4);阻流分離板(6)有三面與箱體(3)的左、右和后面板連接密封，阻流分離板(6) 與箱體(3)的前面板留有一定距離。
全文摘要
一種陣列梳柱式油水分離裝置，其箱體(3)為上表面開口的長(zhǎng)方體。進(jìn)口(1)設(shè)置在箱體(3)的前面板外壁上，出口(7)設(shè)置在箱體(3)的后面板外壁上，兩個(gè)連接管(9)關(guān)于箱體(3)的中心線左右對(duì)稱布置在箱體(3)的左、右面板的外壁上。電磁閥(8)管連接在連接管(9)上。集油井(2)和油位檢測(cè)計(jì)(5)關(guān)于箱體(3)的中心線左右對(duì)稱地固定在箱體(3)的左、右面板的內(nèi)壁上。阻流分離板(6)設(shè)置在箱體(3)的下部，且與箱體(3)的底面平行。阻流分離板(6)將箱體(3)分為兩個(gè)連通的區(qū)域。梳柱陣列(4)垂直固定在阻流分離板(6)的上表面。
文檔編號(hào)B01D17/032GK102600644SQ20121007395
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月20日
發(fā)明者劉風(fēng)亮, 彭燕, 李建, 沙次文, 王兆連, 賈洪利, 趙凌志, 陳雷 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院電工研究所, 山東華特磁電科技股份有限公司