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一种污油水真空分离设备 出售状态:未出售

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专利号 2016110360464 专利类型 发明专利
专利分类 环保行业 专利状态 已下证
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专利详细内容

专利名: 一种污油水真空分离设备 出售状态: 未出售
专利号: 2016110360464 专利类型: 发明专利 专利分类: 环保行业
专利权人: 联系人 出售价格: 面议
详细介绍:


技术领域

本发明涉及一种污油水分离设备,尤其涉及一种对待处理污油水流向进行导引的且在真空条件下进行油水分离的污油水真空分离设备,属于污水处理领域。


背景技术

随着社会的快速发展、人们生活质量的大幅提高,人们在日常的生活活动中产生了大量的含油污水,如在生活活动中产生的生活污水,特别地餐饮业产生的大量的餐饮污水;如人们出行游玩所乘坐的船舶产生的船舶污水,这些污水中均含有大量的污油。含油污水直接排放必然造成对河道或大海的污染,影响河道生物或海洋生物的正常生长。国家和国际海事组织对含油污水的排放提出了更高的标准要求,要求被排放污水中的含油量要低于15ppm。因此,船舶、餐饮业均配备了污油水分离装置,但其在使用过程中仍暴露出诸多问题:一方面,污油水分离装置在常压下对待处理的污油水进行油水分离处理,分离效果不佳;另一方面,待处理的污油水在流入过滤芯时的流向紊乱,不利于过滤芯上的集油及时上浮;所以,导致油水分离效果不佳,常需要多次循环处理,处理效率低。


发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题,提供一种污油水真空分离设备,该分离设备先对待处理的污油水进行预分离处理,再对流向过滤芯的污油水的流向进行导引,使污油水有序流动,促进过滤芯上的集油及时上浮,同时对污油水进行油水再次预分离处理,降低流入过滤芯的污油水的含油量,减少过滤芯的过滤负荷,提高油水分离效果和分离效率;最后对所分离出来的污油进行真空蒸发降低排出污油中的含水量,提高污油的利用价值。

本发明的技术方案是提供一种污油水真空分离设备,其设计要点在于,包括

油水预分离器100,用于对待处理的污油水进行油水预分离处理,其上被设置用于抽真空的第1抽气口105、用于污油水排出的第1排水口103及用于污油排出的第1排油口104;

油水分离器200,用于对预分离处理后的污油水进行油水分离处理,其上被设置用于抽真空的第2抽气口212、用于污油水流入的第2输入口204及用于污油排出的第2排油口205;所述第1排水口103和第2输入口204连通;油水分离器200内置有过滤芯202,该过滤芯202主要由用于对污油水进行粗过滤的第1过滤芯2021构成,该第1过滤芯2021呈圆筒状,直立布置;

导流装置214,用于对流向第1过滤芯2021的污油水的流向进行导引,被装配于第1过滤芯2021的内部,位于第1过滤芯2021的顶部侧;导流装置214包括用于污油水流入的输入部2142和用于导引污油水流出方向的导流部2143,所述导流部2143的输出口沿相一致的角方向分布;所述输入部2142和第2输入口204连通;

真空蒸发器300,用于降低所分离出的污油中的含水量,其上被设置用于抽真空的第3抽气口303以及用于污油流入的第3输入口302;所述第1排油口104、第2排油口205分别和第3输入口302连通;

真空泵400的输入口和第1抽气口102、第2抽气口212、第3抽气口303分别相连通。

本发明在应用中,还有如下进一步优选的技术方案。

作为优先地,所述导流装置214还包括缓流腔2141,所述缓流腔2141为主要由侧壁构成的呈环状的中空腔体,沿水平面方向布置;所述输入部2142的输出口、导流部2143的输入口分别和缓流腔2141连通;所述导流部2143围绕缓流腔2141的轴线分布,导流部2143的输出口分布的角方向相一致。

作为优先地,所述输入部2142的输出口、导流部2143的输入口分别与缓流腔2141的侧壁相切连通,所述输入部2142的输出口、导流部2143的输出口分布的角方向相一致;作为优先地,所述导流部2143被倾斜向下布置,导流部2143的输出口和水平面间夹角1-10度。

作为优先地,所述导流装置214还包括由侧壁构成呈喇叭口状的导流筒2145;所述导流筒2145的外径小于第1过滤芯2021的内径,导流筒2145的上端部大于下端部;所述导流筒2145被装配于缓流腔2141和第1过滤芯2021之间,导流筒2145的上端部高于第1过滤芯2021的上端部。

作为优先地,所述导流筒2145的下端部被设置向内延伸的内翻边2146。

作为优先地,所述导流装置214还包括呈圆环状的稳流板2147,稳流板2147被装配于导流筒2145上端部,位于缓流腔2141的上方,所述稳流板2147的外圆周边侧和导流筒2145的内壁贴合,下表面和缓流腔2141贴合。

作为优先地,所述导流装置214还包括呈环状的与缓流腔2141相适配的导流加热器2144,用于对所输入的污油水进行加热,所述导流加热器2144装配于缓流腔2141的内部。

作为优先地,所述油水分离器200内置依次连通的第1分离室A、第2分离室B和第3分离器C,第2分离室B和第3分离器C位于第1分离室A的下方;所述过滤芯202还包括用于精过滤的第2过滤芯2022和用于吸附过滤的第3过滤芯2023;所述第1过滤芯2021、第2过滤芯2022和第3过滤芯2023依次被装配于第1分离室A、第2分离室B和第3分离器C内。

作为优先地,所述油水预分离器100内置有依次相间直立布置的第1挡板GB1、第2挡板GB2和第3挡板GB3,第3挡板GB3位于第1排水口103的一端部侧;所述第1挡板GB1和油水预分离器100的底壁及前后侧壁贴合;第2挡板GB2和油水预分离器100的底壁间设置有用于污油水流通的间隙,第2挡板GB2和油水预分离器100的前后侧壁贴合,第2挡板GB2的下端部高于第1挡板GB1的上端部;第3挡板GB3和油水预分离器100的底壁及前后侧壁贴合,第3挡板GB3的上端部低于第2挡板GB2的上端部。

作为优先地,所述真空蒸发器300包括密闭的蒸发器腔体301、第3加热器305、第3测温装置306和第3真空计307,蒸发器腔体301的顶部被设置用于抽真空的第3抽气口303,所述第3加热器305被设置在蒸发器腔体301的内部,所述第3真空计307和第3测温装置306被装配于蒸发器腔体301的顶部。

本发明的污油水真空分离设备,包括油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300、真空泵400以及导流装置214。油水预分离器100上的第1排水口103和油水分离器200上的第2输入口204连通,油水预分离器100上的第1排油口104、油水分离器200上的第2排油口205分别和真空蒸发器300上的第3输入口302连通;油水预分离器100上的第1抽气口105、油水分离器200上的第2抽气口212、真空蒸发器300上的第3抽气口303分别和真空泵400的输入口相连通。所述真空泵400用于对油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300分别抽真空,使污油水在真空条件下进行分离处理。所述导流装置214包括依次连通的输入部2142和呈环状的缓流腔2141,输入部2142的输入口和油水分离器200的输入口204连通;缓流腔2141水平布置,被装配于第1过滤芯2021的内部,位于第1过滤芯2021的顶部侧。所述油水预分离器100对待处理的污油水进行预分离处理,去除污油水中的部分污油,以降低输送到油水分离器200的污油水的含油量。油水分离器200内置的导流装置214对所输送的污油水的流向进行导引,从导流装置214的导流部2143流出的污油水沿逆时针或顺时针方向流出,流向第1过滤芯2021,污油水的流向相一致。流向相一致的污油水带动第1过滤芯2021上聚集的污油滴沿逆时针或顺时针方向流动,污油滴通过碰撞聚集成较大的污油滴,促进污油滴上浮,有助及时移除过滤芯上聚集的污油滴,可以提高第1过滤芯2021的分离效果和分离效率。第1过滤芯2021的内壁对从导流装置214流出的污油水进行阻挡,污油水产生向心加速度,污油水的流向改变,污油水沿着逆时针或顺时针方向流动。由于油、水的密度不同,则油、水间产生向心力差,污油水流速越高,向心力差越大。所述向心力差促进污油水中的污油滴向第1过滤芯2021的轴线侧集聚形成污油区,污水向第1过滤芯2021的内壁侧流动形成污水区;实现对待过滤的污油水进行油、水的再次预分离处理。进一步地,导流装置214的导流筒2145对所流出的污油水进行阻挡,改变污油水的流向,污油水沿着逆时针或顺时针方向流动,由于导流筒的内径较小且内壁较第1过滤芯2021的内壁更光滑,污油水在导流筒2145内流动时的能量损耗更小,污油水具有更高的流速,则污油水的预分离的效果更好,流向第1过滤芯2021的污油水的含油量更低。由于污水的密度大于污油的密度,在重力的作用下,所述污油区的污油向上运动,汇入上部的集油区;污水区的污油水向下运动,从导流筒的下端部流出,流向第1过滤芯2021。导流筒下端部的内翻边迫使流经该区域的部分污油水向其轴线处流动,促进导流筒在其轴线处集聚的污油区的污油上浮,形成导流筒轴线侧的污油区的液体上浮、周边侧的污水区的液体下沉的流场,有利于实现对流向第1过滤芯2021的污油水进行油、水的再次预分离处理,进一步降低污油水的含油量,提高第1过滤芯2021的过滤效果。所以,油水分离器200内置的导流装置214有助于第1过滤芯2021上聚集的污油滴及时上浮,以及对流向第1过滤芯2021的污油水进行油、水的再次预分离处理,进一步降低待过滤处理的污油水的含油量,减少第1过滤芯2021的过滤负荷,提高油水分离器200的分离效果和分离效率。真空泵400对油水分离器200抽真空,在真空环境下对污油水进行油、水分离处理,提高污油水中油、水的分离效果,进一步降低排放水中污油的含量。真空蒸发器300对所分离出来的污油在真空条件下进行真空蒸发,去除污油中的水份,降低排出污油的含水量,提高污油的利用价值。

有益效果

在真空条件下进行油水分离处理,分离设备的分离效率高,排出水的含油量低,排出污油的含水量低。通过设置油水预分离器、油水分离器、真空蒸发器和真空泵。在真空条件下进行油水分离处理,油水预分离器对待处理的污油水进行预分离处理,降低被输送到油水分离器的污油水的含油量。油水分离器内置的导流装置导引污油水沿逆时针或顺时针方向流向过滤芯,流动有序的污油水带动过滤芯上聚集的污油滴同向流动,污油滴经碰撞聚集成更大的污油滴,促进污油滴上浮,有助及时移除过滤芯上聚集的污油滴。污油水沿逆时针或顺时针方向流动,油、水的密度不同,油、水间产生向心力差,促进污油水中的油水分离,实现对污油水进行再次预分离处理,进一步降低流入过滤芯的污油水的含油量,减少过滤芯的过滤负荷,提高污油水分离设备的分离效果和分离效率,降低分离设备排出水的含油量;真空蒸发器对所分离出的污油进行真空蒸发处理,去除污油中的水份,降低排出污油中的含水量,减小污油存储所占用的空间,并提高污油的利用价值。


附图说明

图1污油水真空分离设备的原理框图。

图2油水预分离器的结构示意图。

图3油水分离器的结构示意图。

图4真空蒸发器的结构示意图。

图5一种导流装置的前剖视图。

图6图5中导流装置的俯视图。

图7另一种导流装置的前剖视图。

图8图7中导流装置的A-A方向剖视图。

图9再一种导流装置的前剖视图。

图中,100-油水预分离器,101-预分离器壳体,102-第1输入口,103-第1排水口,104-第1排油口,105-第1抽气口,106-第1加热器,107-第1测温装置,108-第1液位传感器,109-第1真空计,110-第1油位检测计,200-油水分离器,201-壳体,202-过滤芯,2021-第1过滤芯,2022-第2过滤芯,2023-第3过滤芯,203-隔板,204-第2输入口,205-第2排油口,205a-第2a排油口,205b-第2b排油口,205c-第2c排油口,206-第2排水口,207-第2油位检测计,207a-第2a油位检测计,207b-第2b油位检测计,207c-第2c油位检测计,208-第2加热器,2081-第2a加热器,2082-第2b加热器,209-第2测温装置,210-第2真空计,211-水泵,212-第2抽气口,213-第2液位传感器,214-导流装置,2141-缓流腔,2142-输入部,2143-导流部,2144-导流加热器,2145-导流筒,2146-内翻边,300-真空蒸发器,301-蒸发器腔体,302-第3输入口,303-第3抽气口,304-第3排油口,305-第3加热器,306-第3测温装置,307-第3真空计,308-第3液位传感器,400-真空泵,500-油雾过滤器。


具体实施方式

为了阐明本发明的技术方案及技术目的,下面结合附图及具体实施方式对本发明做进一步的介绍。

本发明的一种污油水真空分离设备,如图1所示,所述分离设备包括油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300、真空泵400、导流装置214、储油箱、污油水收集箱和控制器。所述控制器用于对分离设备进行自动控制。所述油水预分离器100用于对待处理的污油水进行油水预分离处理。油水预分离器100上被设置用于抽真空的第1抽气口105、用于污油水排出的第1排水口103及用于污油排出的第1排油口104和用于待处理污油水流入的第1输入口102。污油水收集箱的输出口和第1输入口102相连通。油水分离器200用于对预分离处理后的污油水进行油水分离处理。油水分离器200上被设置用于抽真空的第2抽气口212、用于污油水流入的第2输入口204及用于污油排出的第2排油口205。所述第1排水口103和第2输入口204连通。真空蒸发器300用于降低所分离出的污油中的含水量。真空蒸发器300上被设置用于抽真空的第3抽气口303以及用于污油流入的第3输入口302。所述第1排油口104、第2排油口205分别和第3输入口302连通。真空泵400的输入口和第1抽气口105、第2抽气口212、第3抽气口303分别相连通。所述油水分离器200内置有过滤芯202,该过滤芯202主要由用于对污油水进行粗过滤的第1过滤芯2021构成,该第1过滤芯2021呈圆筒状,直立布置。导流装置214用于对流向第1过滤芯2021的污油水的流向进行导引,被装配于第1过滤芯2021的内部,位于第1过滤芯2021的顶部侧。导流装置214包括用于污油水流入的输入部2142和用于导引污油水流出方向的导流部2143,所述导流部2143的输出口沿逆时针(或顺时针)方向分布,即沿相一致的角方向分布。所述输入部2142和第2输入口204连通,污油水经导流装置214流向第1过滤芯2021。导流装置214对流入油水分离器200内的污油水的流向进行导引,使污油水从导流装置214的导流部2143沿着逆时针(或顺时针)方向流出,流向第1过滤芯2021,污油水的流向相一致。流向相一致的污油水带动第1过滤芯2021上的聚集的污油滴沿逆时针(或顺时针)方向流动,污油滴通过碰撞聚集成较大的污油滴,增大污油滴的浮力,促进污油滴上浮,有助及时移除第1过滤芯2021上聚集的污油滴,提高第1过滤芯2021的分离效果和分离效率。所述真空泵400用于对油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300分别抽真空。污油水预分离、油水分离操作分别在真空环境下进行,有利于提高油、水分离效率,及油、水的分离效果,降低分离设备排出水的含油量,及减少污油水分离的能耗,降低污油水分离处理的成本。真空蒸发器300对分离出来的污油进行再次的真空蒸发处理,去除污油中的水份,减少污油存储占用的空间,可以提高污油的再利用价值。为了减少油雾对真空泵400的影响,所述油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300在与真空泵400相连通的管路上依次设置第1油雾过滤器(图中未画出)、第2油雾过滤器500和第3油雾过滤器(图中未画出)。

其中,所述油水预分离器100,如图2所示,包括预分离器壳体101、第1加热器106、第1测温装置107、第1液位传感器108、第1真空计109、第1油位检测计110以及多块平板状的挡板。所述预分离器壳体101呈长方体状的密闭壳体,水平放置。预分离器壳体101上分别设置第1输入口102、第1排水口103、第1排油口104、第1抽气口105。其中,所述第1输入口102、第1排油口104位于预分离器壳体101的左边侧部;第1排水口103、第1抽气口105位于预分离器壳体101的右边侧部。所述油水预分离器100的第1输入口102经第1电磁阀D1和污油水收集箱的输出口相连通,第1排油口104经第2电磁阀D2和真空蒸发器300的第3输入口302连通;第1抽气口105经第1油雾过滤器、第1抽气阀DP2和真空泵400的输入口依次连通。所述挡板包括第1挡板GB1、第2挡板GB2和第3挡板GB3。第1挡板GB1、第2挡板GB2和第3挡板GB3匀直立布置,依次被装配于预分离器壳体101的内部,相间分布;第1挡板GB1位于预分离器壳体101左边侧,第3挡板GB3位于预分离器壳体101的右边侧,即第3挡板GB3位于第1排水口103的一端部侧。所述第1挡板GB1和预分离器壳体101的底壁及前、后侧壁分别相贴合,第1挡板GB1的高度为预分离器壳体101壳体高度的1/6-1/5。第2挡板GB2和预分离器壳体101的底壁间设置有用于污油水流通的间隙,第2挡板GB2和预分离器壳体101的前后侧壁贴合,第2挡板GB2的上端部和预分离器壳体101的顶壁间设置有用于污油流通的间隔,第2挡板GB2的下端部高于第1挡板GB1的上端部。第3挡板GB3和预分离器壳体101的底壁及前、后侧壁分别贴合,第3挡板GB3的上端部低于第2挡板GB2的上端部,用于污油水流通。所述第2挡板GB2、第3挡板GB3将预分离器壳体101的内部空间分隔成三个区域,从左向右依次为第一预分离区、第二预分离区和第三预分离区。所述第1加热器106装配于第一预分离区的内部。所述第1测温装置107、第1液位传感器108、第1真空计109、第1油位检测计110分别被装配于预分离器壳体101的顶壁上。油水预分离器100的工作原理:当第1测温装置107所测量的待预分离处理的污油水的温度低于设定温度时,启用第1加热器106对污油水进行加热,污油水的温度达到设定的温度范围内,促进污油水的油、水初步分离,降低排出水,即待过滤分离处理的污油水,的含油量,以提高过滤分离的效果和效率。当第一预分离区的污油水流入第二预分离区时,第1挡板GB1用于阻挡第一预分离区底部沉淀的杂质被流动的污油水带入到第三预分离区,使第三预分离区排出的污油水中不含固态杂质,以免杂质堵塞油水分离器200内的过滤芯205,从而影响油水分离器200正常工作,有利于延长过滤芯的使用寿命。

其中,所述油水分离器200,如图3所示,包括壳体201、过滤芯202、隔板203、第2油位检测计207、第2加热器208、第2测温装置209、第2真空计210、水泵211、第2液位传感器213、第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2、第2油雾过滤器500和导流装置214。所述水泵211采用柱塞泵,以减少水泵对污水中污油的乳化作用,提高污油水的分离效果。所述壳体201为由底壁、圆筒状侧壁和顶端盖所构成呈圆柱状的密闭的壳体,直立布置,所述顶端盖为呈向上凸起的拱形。所述壳体201被多块隔板203分隔成第1分离室A、第2分离室B和第3分离室C。所述第1分离室A位于壳体201的上部,第2分离室B和第3分离室C位于第1分离室A的正下方。第1分离室A的下部和第2分离室B的上部相连通,第3分离室C的下部和第2分离室B的下部相连通。所述过滤芯202包括第1过滤芯2021、第2过滤芯2022和第3过滤芯2023。第1过滤芯2021呈圆筒状,内部被设有用于容纳导流装置214的圆柱状空腔。第1过滤芯2021被装配于第1分离室A内,且和壳体201共轴线;第2过滤芯2022被装配于第2分离室B内,第3过滤芯2023被装配于第3分离室C内。所述第1过滤芯2021为由疏油亲水性的细纤维构成,第1过滤芯2021用于对待过滤处理污油水进行粗过滤,去除污油水中的体积较大的污油滴;第2过滤芯2022为由超疏油亲水性的细纤维构成,第2过滤芯2022用于对从第1过滤芯2021排出的污油水进行细过滤,去除其中的细小油滴;第3过滤芯2023为由超亲油疏水性的超细纤维构成,用于吸附过滤,第3过滤芯2023用于对从第2过滤芯2022排出的污油水进行精细过滤,通过吸附去除污油水中的超细小油滴。通过三级过滤,使所述分离设备排出水的含油量达到排放标准。第1分离室A的上部被设置有集油区,位于第1过滤芯2021的上端面的上方,第1分离室A的上端部被设置第2a排油口205a以及用于待处理污油水流入的第2输入口204,位于第1分离室A上方的顶端盖上被设置有第2抽气口212,用于对第1分离室A抽真空。第2分离室B的上部设有集油区,被设置有与该集油区连通的第2b排油口205b。第3分离室C的顶部被设置用于暂放排放水的集水区和用于排出该排放水的第2排水口206,以及被设置有用于暂存污油的集油室和用于排出该污油的第2c排油口205c。所述第2a排油口205a、第2b排油口205b、第2c排油口205c构成壳体201上的第2排油口205。所述油水分离器200的第2抽气口212和第2油雾过滤器500的输入口连通,第2油雾过滤器500的输出口经第2抽气阀DP2和真空泵400的输入口连通。所述油水分离器200的第2输入口204经第3电磁阀D3和油水预分离器100的第1排水口103相连通,第2a排油口205a经第4电磁阀D4和真空蒸发器300的第3输入口302连通,第2b排油口205b经第5电磁阀D5和真空蒸发器300的第3输入口302连通,第2c排油口205c经第6电磁阀D6和真空蒸发器300的第3输入口302连通。所述第2油位检测计207包括第2a油位检测计207a、第2b油位检测计207b和第2c油位检测计207c。所述第1a油位检测计207a、第2b油位检测计207b和第2c油位检测计207c依次被装配于第1分离室A、第2分离室B和第3分离室C的集油区,用于检测各个集油区的油位。油位检测计207选用双探针油位检测计。所述第2测温装置209、第2液位传感器213和第2真空计210分别被装配于壳体201的顶端盖上。所述导流装置214被装配于第1滤芯2021的内部空腔内,位于第1滤芯2021的上端部侧,导流装置214的顶端高于第1滤芯2021的顶端,如图3所示。

其中,所述真空蒸发器300,如图4所示,包括蒸发器腔体301、第3加热器305、第3测温装置306、第3真空计307和第3液位传感器308。蒸发器腔体301为由底壁、柱形侧壁和顶端盖构成的呈圆柱状的密闭壳体,顶端盖呈向上凸起的拱形。蒸发器腔体301的顶端盖上被设置用于抽真空的第3抽气口303;蒸发器腔体301的侧壁上分别被设置用于干污油排出的第3排油口304及用于待蒸发处理的污油流入的第3输入口302。第3抽气口303经第3油雾过滤器、第3抽气阀DP3和真空泵400的输入口相连通,第3排油口304经第9电磁阀D9和储油箱连通。第3输入口302经第4电磁阀和油水分离器的第2a排油口205a连通,经第5电磁阀D5和油水分离器的第2b排油口205b连通,经第6电磁阀D6和油水分离器的第2c排油口205c连通,经第2电磁阀D2和油水预分离器的第1排油口104连通。所述第3加热器305被装配在蒸发器腔体301的内部。所述第3真空计307、第3测温装置306及第3液位传感器308分别被装配于蒸发器腔体301的顶端盖上。真空蒸发器300的工作原理是:油水预分离器100、油水分离器200所排出的污油被输送到真空蒸发器300,真空泵400对真空蒸发器300抽真空,使其真空度达到百帕量级的高真空,即达到几百帕的压强,此时水的沸点约几度,促进污油中的水份快速蒸发,降低排出污油中的含水量,可以提高污油的再利用价值,以及减小污油存储所需的空间。

其中,所述导流装置214,如图5-图6所示,包括缓流腔2141、输入部2142、导流部2143、导流加热器2144、导流筒2145、稳流板2147和温度传感器。缓流腔2141为由侧壁构成的中空的呈环状的壳体,缓流腔2141内部的中空腔用于污油水沿逆时针方向流通。所述缓流腔2141被沿水平面方向布置,如图3、图5所示,即缓流腔2141和水平面平行。所述缓流腔2141的截面呈圆形,方便加工制造;其也可以是方形、椭圆形或其它形状。所述输入部2142为由侧壁构成的两端开口的中空管体,用于将待处理的污油水引流到缓流腔2141的中空腔内。输入部2142的一输出口部和缓流腔2141相连通,并被固定在缓流腔2141的侧壁上,另一端输入口部用于和设置在油水分离器200上的第2输入口204连通。输入部2142的输出口绕缓流腔2141的轴线沿逆时针方向(从上向下看)布置,输入部2142的输出口与位于该处的且和缓流腔2141共轴线的柱状面相切,即输入部2142的输出口处轴线的切线和缓流腔2141的位于该处的大半径相垂直,如图5所示,也就是说,所述输入部2142输出口处轴线的切线和纸面垂直,方向向纸内。导流部2143为由侧壁构成的两端开口的中空壳,该导流部2143的输入口部大于输出口部,导流部2143的截面为圆形,也可以选用方形或椭圆形。作为优先地,导流部2143的数量为3个,3个导流部2143的输出口(即输出口处轴线的切线方向)均沿水平面方向布置,导流部2143绕缓流腔2141的轴线等间距分布,被设置在缓流腔2141的外侧壁上,如图5、图6所示,导流部2143和缓流腔2141相连通。3个所述导流部2143的输出口沿逆时针方向(从上向下看)布置,导流部2143的输入口分别和该外侧壁面相切连通,使得导流部2143和缓流腔2141相连接的区域平滑过渡,无尖角,以减少污油水从缓流腔2141向导流部2143流通时的阻力,降低经导流部2143流出的污油水的动能损耗。所述导流部2143的输出口(即输出口处轴线的切线)和位于该处的且和缓流腔2141共轴线的柱状面相切。因此,所述输入部2142的输出口、导流部2143的输出口均沿逆时针方向分布,可以被理解为均沿相一致的角方向分布,这样,经输入部2142流入的污油水在缓流腔2141内沿逆时针方向流动,流到导流部2143处的部分污油水,经导流部2143流出,所流出的污油水也沿逆时针方向流出,在流动过程中有利于减少污油水由于流向不同而产生的动能抵消损耗,以使污油水从导流部2143流出时仍然具有较高的动能。所以,所述输入部2142和导流部2143的上述布置可以被理解为,输入部2142的输出口、导流部2143的输出口绕缓流腔2141的轴线分布的角方向相一致。所述导流加热器2144,选用呈环状的且和缓流腔2141内部空腔相适配的加热管,以减少导流加热器所造成的污油水的动能损耗。所述导流加热器2144装配于缓流腔2141的内部,靠近外边侧,以提高传热效果,增加加热效率。所述温度传感器的检测头穿过缓流腔2141的侧壁伸入到缓流腔2141的内部,并被密封固定于缓流腔2141的侧壁上。导流加热器2144对被输送到缓流腔2141内的污油水进行加热,污油水的温度上升,降低污油水的粘度,减少污油水流动时的粘滞损耗,以及减少污油水和缓流腔2141内壁及导流加热器2144间的摩擦损耗,污油水在缓流腔2141内沿逆时针方向流动时可以保持较高的动能,使得从导流部2143流出的污油水具有更高的动能,有利提高污油水的油、水预分离的分离效果。缓流腔2141内的污油水被加热后,有利于被乳化的油滴破乳,促进污油水中的小污油滴集聚成较大的污油滴。所述导流筒2145为由侧壁构成的呈喇叭口状的中空壳体,该壳体两端开口,可被视为圆台体的侧壁,直立布置,如图3和图5所示,即其轴线沿竖直方向。导流筒2145上端部的直径大于下端部的直径,导流筒2145的下端部被设置向内延伸的内翻边2146,内翻边2146沿周向环绕一周。该内翻边2146和导流筒2145下端部相连接的区域圆弧过渡,以减少污油水的动能损耗。所述缓流腔2141的外径小于导流筒2145上端部的内径;导流筒2145的外径小于第1过滤芯2021的内径。所述缓流腔2141被装配于导流筒2145的上端部,即大端部侧,并和导流筒2145固定;缓流腔2141位于导流筒2145的内侧面的内部,且缓流腔2141和导流筒2145共轴线,即导流部2143的输出口位于导流筒2145的内部。所述导流装置214被装配于第1过滤芯2021的内部空腔,位于第1过滤芯2021的上部侧,导流装置214的上端面高于第1过滤芯2021的上端面。也就是说,所述缓流腔2141被装配于第1过滤芯2021的内部,位于第1过滤芯2021的顶部侧;导流筒2145被装配于缓流腔2141和第1过滤芯2021之间,导流筒2145的上端部高于第1过滤芯2021的上端部。导流筒2145用于对从导流部2143流出的污油水进行稳流并增强油、水预分离效果。从导流部2143流出的污油水在导流筒的阻挡作用下,产生向心加速度,污油水的流向改变,在导流筒内沿着逆时针方向流动;从上向下,导流筒的内径逐渐减小,使污油水的流速从上向下逐步增大,具有更高的流速,即产生更大的向心加速度。因为油、水的密度不同,所以导流筒内的油、水间产生了向心力差,且污油水流速越高,向心力差越大。所产生的向心力差有利于污油水中集结的污油滴向导流筒的轴线处集聚,形成污油区;以及污水向导流筒的内侧壁面处流动,形成污水区。在重力作用下,该污水区的污油水从导流筒2145下端部流出,沿着逆时针方向流动,即流向过滤芯的污油水的流向保持一致,有利于避免流速较高的污油水直接流向过滤芯,破碎已集聚的污油滴,以及流向紊乱的污油水阻碍过滤芯上的集油上浮,降低过滤芯的过滤性能。所述稳流板2147为呈圆环状的平板。稳流板2147的外径小于导流筒2145上端部的内径,其内径小于缓流腔2141的外径、且大于缓流腔2141的内径。稳流板2147被装配于导流筒2145上端部,位于缓流腔2141的上方。稳流板2147的外圆周边侧和导流筒2145的内侧壁相贴合,其下表面和缓流腔2141的上部相贴合。稳流板2147将从导流装置214流出的污油水和位于上部集油区的污油分隔开,这样从导流部2143流出的污油水中的向上流动的部分污油水被稳流板2147阻挡,从导流部2143流出的污油水不会沿导流筒向上流动,流入位于上部的集油区,不会对位于上部集油区的污油产生扰动,避免集油区的污油被导流部2143流出的污油水携带到污油水里,从而影响污油的聚集以及污油水的分离效果。另外需要说明的是,所述输入部2142的输出口、导流部2143的输出口还可以均沿顺时针分布;另外,所述导流部2143还可以设置一个、二个或三个以上,根据需要进行选用。还需要说明的是,所述环状的缓流部为圆环状,其也可以采用椭圆环状。

所述导流装置214对经其流出的污油水的预分离效果与导流部2143的数量相关。在污油水分离的其它工艺参数相同的情况下,对预分离效果作规一化处理后,导流部2143的数量与污油水的预分离效果之间的关系如下表1所示。

表1:

从上表中可以看出,当导流装置214的导流部2143的数量为3、4或5个时,预分离效果较好。在实际应用过程中可以采用3或4个导流部,这样,更方便于加工制造,有利于减少导流装置214的制造成本,同时又有较好的预分离效果。

其中,所述导流装置214还有另一种实施方式,与上述实施方式的主要区别在于,如图7-图8所示,所述多个,如3个,导流部2143被设置在缓流腔2141的底壁上。所述多个导流部2143的输出口(即输出口处轴线的切线)被倾斜向下布置,即导流部2143的输出口低于其输入口,导流部2143的输出口和水平面间夹角为1-10度,优选3度。所述导流部2143的输出口被倾斜向下布置,从导流部2143输出口流出的污油水具有沿周向的分流速和沿导流筒2145轴线方向向下的分流速,所流出的污油水在导流筒2145的阻挡约束下,污油水在导流筒2145内沿着螺旋线方向向下旋转流动,从导流筒2145的下端部流出,流向第1过滤芯。此种导流装置214的轴线处聚集的污油更容易上浮,使得流向第过滤芯2021的污油水的预分离效果更好,流向过滤芯的污油水中的含油量更低,有利于进一步提高污油水分离设备的分离效果和分离效率。

需要说明的是,所述导流部2143还可以被设置在缓流腔2141的内侧壁上。稳流板2147的内径小于缓流腔2141的内径。稳流板2147被装配于导流筒2145上端部,位于缓流腔2141的上方,且和缓流腔2141相贴合,如图9所示。导流部2143输出口流出的污油水被缓流腔2141的内侧壁阻挡,污油水沿逆时针方向或顺时针方向流动,并流向过滤芯,可避免从导流部2143流出的流速较高的污油水直接流向过滤芯,破碎已集聚的污油滴,以及流向紊乱的污油水阻碍过滤芯上的集油上浮,降低过滤芯的过滤性能。

所述第2加热器208包括第2a加热器2081和第2b加热器2082。第2a加热器2081用于对第2a油位检测计207a区域进行加热,第2a加热器2081呈柱状的螺旋线,装配于油水分离器200的顶部,位于第2a油位检测计107a检测头的外部,螺旋线状的第2a加热器2081包裹着第2a油位检测计207a的检测探头。设置第2a加热器2081的目的主要用于减少第2a油位检测计207a的表面粘集污油,以确保第2a油位检测计207a对第1分离室A的集油区的油位检测的准确度及灵敏度。所述第2b加热器2082装配于壳体201的第1分离室A内,位于第1过滤芯2021内部,用于加热待过滤分离处理的污油水,减少污油水的粘度,提高污油水被过滤分离的效果。需要说明的是,还可以为第2b油位检测计207b以及第2c油位检测计207c分别设置对其所在区域分别进行加热的加热器(图中未画出)。

所述油水分离器200的第2a排油口205a经第4电磁阀D4、四通管的第1连接口和储油箱连通,构成第一路排油管路,第2b排油口205b经第5电磁阀D5、四通管的第2连接口和储油箱连通,构成第二路排油管路,第2c排油口205c经第6电磁阀D6、四通管的第3连接口和储油箱连通,构成三路排油管路。所述油水分离器200的第2排水口206、第1电磁三通阀DT1的两连接口、水泵211、第2电磁三通阀DT2的两连接口、第8电磁阀D8依次连通,在第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2失电时,构成排水管路。所述第1电磁三通阀DT1的另一连接口和反清洗水的储存箱相连通,第2电磁三通阀DT2的另一个连接口和第2排水口206连通,在第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2得电时,构成反冲洗管路,用于向油水分离器200输送反清洗水,对油水分离器200进行反冲洗,避免滤芯堵塞,延长滤芯的使用寿命。第2电磁三通阀DT2的用于排水的连接口经第7电磁阀D7和第2输入口204连通,该连通的管路上设置有取样阀V2,构成对排出水进行再次分离处理的再次分离管路,用于将取样检测不合格的排出水输入到油水分离器200内,进行再次分离处理。所述取样阀V2设置于第2电磁三通阀DT2的用于排水的连接口和第7电磁阀D7之间。取样阀V2用于对油水分离器200的排出水进行取样检测,当油水分离器200的排出水的含油量较高不达标时,将排出水输入到油水分离器200内进行再次油水分离处理;当排出水的含油量达标时,由第8电磁阀D8进行排放。第2液位传感器213检测油水分离器200内液面的高度,将第2液位传感器213所检测的液位高度和液位高度的预设值进行比较,当所检测的液位高度达到液位高度的预设值时,第3电磁阀D3失电,停止向油水分离器200内输送待处理的污油水,以防止污油水液位过高,污油水被真空泵400吸入,从而影响本发明的污油水分离设备正常工作。所述第1至第8电磁阀在失电时常闭,阻断连通。第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2在失电时,排水管路连通,向外排水;第1电磁三通阀DT1、第2电磁三通阀DT2在得电时,反清洗管路连通,对油水分离器200进行反清洗操作。

本发明的分离设备的工作原理:真空泵400对油水预分离器100抽真空,第1电磁阀D1得电连通,污油水收集箱内的污油水被吸入到油水预分离器100内,油水预分离器100对待分离处理的污油水进行预分离处理,去除待处理污油水中的部分污油及固态杂质,降低排出污油水的含油量。从油水预分离器100排出的污油水被输入到污油水分离200。输送到油水分离器200的污油水经第2输入口204、导流装置214的输入部2142流入到导流装置214的缓流腔2141内,污油水在缓流腔2141内沿逆时针方向流动。当温度传感器检测的污油水的温度低于设定值时,启用导流加热器2144对缓流腔2141内的污油水进行加热,污油水的温度上升,降低污油水的粘度,减少污油水流动时的粘滞损耗以及污油水和缓流腔2141内壁间的摩擦损耗,污油水在缓流腔2141内流动时保持较高的动能,使从导流部2143流出的污油水具有更高的动能。缓流腔2141内的污油水被加热后,还可以促进污油水中被乳化的污油滴集聚,提高污油水预分离效果。从导流部2143流出的污油水在导流筒2145的阻挡作用下,产生向心加速度,污油水在导流筒2145内沿逆时针方向流动。由于油、水的密度不同,同一位置的油、水的向心加速度相同,则油、水间产生了向心力差,该向心力差使得污油水中的污油滴向导流筒2145的轴线处侧集结形成污油区,污水向导流筒2145的内壁面侧流动形成污水区。在重力的作用下,该污水区密度较大的污水从导流筒2145的下端部流出,流向第1过滤芯2021,该污油区密度较小的污油向上流动上浮,并汇入位于第1分离室A上部的集油区。从导流部2143流出的污油水的流速越大,污油水在导流筒2145内沿逆时针方向流动的速度就越大,污油水中的油、水的预分离的分离效果越好,从导流筒2145下端流出的污油水中的含油量更低。导流筒2145下端部的内翻边1146促使从导流筒2145下端部流出的污油水中的部分污油水沿径向向内流动,该部分向内流动的污油水在导流筒下端部的中心处汇集,其中一部分污油水向下流出,另一部污油水向上流动,向上流动的污油水促进导流筒2145内在轴线处集聚的污油上浮,并流入位于上部的集油区,从而实现降低流向第1过滤芯2021的污油水的含油量,提高第1过滤芯的过滤效率。第1过滤芯2021输入侧的污油水随导流筒2145内的污油水沿逆时针方向流动,带动第1过滤芯2021内表面上集聚的污油滴运动,使较小的污油滴相碰撞聚结为更大的污油滴,促进第1过滤芯上的污油滴上浮,及时移除第1过滤芯2021输入侧面上的集油,增强第1过滤芯2021的过滤效果和过滤效率。从第1过滤芯2021中流出的污油水流入到第2分离室B,并由第2过滤芯2022进行油水分离;从第2过滤芯1022流出的污油水流入第3过滤室C,由第3过滤芯2023对流入该室的污油水进行吸附过滤,滤除污油水中的超细小污油滴,从第3过滤芯2023流出的排放水经第2排水口206排出。通过取样阀V2获取从第2排水口206排出的排出水的水样,对水样进行含油量的检测。当排出水的含油量达到排放标准时,如含油量小于15ppm,第8电磁阀D8得电被连通、第7电磁阀D7失电被阻断,此时水泵211将油水分离器200所分离的排出水泵出,并经第8电磁阀D8向外排出,由于油水分离器200内的排放水被排出以及真空泵抽真空,内部压力变为负压,当第3电磁阀D3得电连通时,油水预分离器内的污油水通过管路被吸入到油水分离器200内;当排放水的含油量没有达到排放标准时,所分离出来的排放水将再次送到油水分离器200进行油水分离处理,此时,第8电磁阀D8和第3电磁阀D3失电阻断、第7电磁阀D7得电连通,油水分离器200中从第2排水口206流出的排出水被输送到第2输入口204,通过第2输入口204流入到油水分离器200内,流入导流装置214内,进行再次油水分离,直至排放水达到排放要求。油水分离器200在进行污油水分离时,当第2测温装置209、温度传感器所测量的污油水的温度低于设定温度时,分别启动第2加热器208、导流加热器2144对污油水进行加热,以减少污油水的粘度,加速污油集聚,提高分离效果,降低分离时间。同时对第2a油位检测计207a所在区域进行单独加热,以减少第2a油位检测计207a上粘集的污油,确保第2a油位检测计207a对油位检测的准确度及灵敏度。当第1油位检测计110的检测信号显示为排油信号时,操作第2电磁阀D2得电连通,向真空蒸发器300排油;当第2a油位检测计207a的检测信号显示为排油信号时,操作第4电磁阀D4得电连通,向真空蒸发器300排油;当第2b油位检测计207b的检测信号显示为排油信号时,操作第5电磁阀D5得电连通,向真空蒸发器300排油;当第2c油位检测计207c的检测信号显示为排油信号时,操作第6电磁阀D6得电连通,向真空蒸发器300排油。油水预分离器100、油水分离器200所排出的污油被输送到真空蒸发器300,真空泵400对真空蒸发器300抽真空,使其真空度达到百帕量级的高真空,即达到几百帕的压强,此时水的沸点约几度,促进污油中的水份快速蒸发,降低排出油中的含水量,可以提高污油的再利用价值,及减小污油存储所需的空间。当需要对油水分离器200进行反清洗处理时,操作第1电磁三通阀DT1和第2电磁三通阀DT2得电,反清洗管路连通,反清洗水被水泵211吸入,并泵送到油水分离器200的第2排水口206,反清洗水经第2排水口206被注入到油水分离器200内,依次对第3分离室C、第2分离室B和第1分离室A进行反清洗处理,避免滤芯堵塞,以使油水分离装置保持更佳的分离效果及分离效率。

本发明的分离设备,包括油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300、真空泵400以及导流装置214。油水预分离器100上的第1排水口103和油水分离器200上的第2输入口204连通,油水预分离器100上的第1排油口104、油水分离器200上的第2排油口205分别和真空蒸发器300上的第3输入口302连通;油水预分离器100上的第1抽气口105、油水分离器200上的第2抽气口212、真空蒸发器300上的第3抽气口303分别和真空泵400的输入口相连通。所述真空泵400用于对油水预分离器100、油水分离器200、真空蒸发器300分别抽真空,使污油水在真空条件下进行分离处理。所述导流装置214包括依次连通的输入部2142和呈环状的缓流腔2141,输入部2142的输入口和油水分离器200的输入口204连通;缓流腔2141水平布置,被装配于第1过滤芯2021的内部,位于第1过滤芯2021的顶部侧。所述油水预分离器100对待处理的污油水进行预分离处理,去除污油水中的部分污油及固态杂质,以降低输送到油水分离器200的污油水的含油量。油水分离器200内置的导流装置214对所输送的污油水的流向进行导引,从导流装置214的导流部2143流出的污油水沿逆时针或顺时针方向流出,流向第1过滤芯2021,污油水的流向相一致。流向相一致的污油水带动第1过滤芯2021上聚集的污油滴沿逆时针或顺时针方向流动,污油滴通过碰撞聚集成较大的污油滴,促进污油滴上浮,有助及时移除过滤芯上聚集的污油滴,可以提高第1过滤芯2021的分离效果和分离效率。第1过滤芯2021的内壁对从导流装置214流出的污油水进行阻挡,污油水产生向心加速度,污油水的流向改变,污油水沿着逆时针或顺时针方向流动。由于油、水的密度不同,则油、水间产生向心力差,污油水流速越高,向心力差越大。所述向心力差促进污油水中的污油滴向第1过滤芯2021的轴线侧集聚形成污油区,污水向第1过滤芯的内壁侧流动形成污水区;实现对待过滤的污油水进行油、水的再次预分离处理。导流装置214的导流筒2145对所流出的污油水进行阻挡,改变污油水的流向,污油水沿着逆时针或顺时针方向流动,由于导流筒的内径较小且内壁较第1过滤芯2021的内壁更光滑,则污油水在导流筒2145内流动时的能量损耗更小,污油水具有更高的流速,油水预分离效果更好。由于污水的密度大于污油的密度,在重力的作用下,所述污油区的污油向上运动,汇入上部的集油区,污水区的污油水向下运动,从导流筒的下端部流出,流向第1过滤芯2021。导流筒下端部的内翻边迫使流经该区域的部分污油水向其轴线处流动,促进导流筒在其轴线处集聚的污油区的污油上浮,形成导流筒轴线侧的污油区的液体上浮、周边侧的污水区的液体下沉的流场,实现对流向第1过滤芯2021的污油水进行油、水的再次预分离处理,进一步降低污油水的含油量,提高第1过滤芯2021的过滤效果。所以,油水分离器200内置的导流装置214有助于第1过滤芯2021上聚集的污油滴及时上浮,以及对流向第1过滤芯2021的污油水进行油、水的再次预分离处理,进一步降低待过滤处理的污油水的含油量,减少第1过滤芯2021的过滤负荷,提高油水分离器200的分离效果和分离效率。真空泵400对油水分离器200抽真空,在真空环境下对污油水进行油、水分离处理,提高污油水中油、水的分离效果,进一步降低排放水中污油的含量。真空蒸发器300对所分离出来的污油在真空条件下进行真空蒸发,去除污油中的水份,降低排出污油的含水量,减少污油存储占用的空间,以及提高污油的利用价值

和现有技术相比,本发明具有如下技术效果:

在真空条件下进行油水分离,分离设备的分离效率高,排出水的含油量低,排出污油的含水量低。通过设置油水预分离器、油水分离器、真空蒸发器和真空泵。在真空条件下进行油水分离处理,油水预分离器对待处理的污油水进行预分离处理,降低被输送到油水分离器的污油水的含油量。油水分离器内置的导流装置导引污油水沿逆时针或顺时针方向流向过滤芯,流动有序的污油水带动过滤芯上聚集的污油滴同向流动,污油滴经碰撞聚集成更大的污油滴,促进污油滴上浮,及时移除过滤芯上聚集的污油滴。污油水沿逆时针或顺时针方向流动,油、水的密度不同,油、水间产生向心力差,促进污油水中的油水分离,实现对污油水进行再次预分离处理,进一步降低流向过滤芯的污油水的含油量,减少过滤芯的过滤负荷,提高污油水分离设备的分离效果和分离效率,降低分离设备排出水的含油量;真空蒸发器对所分离出的污油进行真空蒸发处理,去除污油中的水份,降低排出污油中的含水量,减小污油存储所占用的空间,并提高污油的利用价值。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,本发明要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

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