專利名稱:抽吸式油水分離裝置的制作方法
本實(shí)用新型屬環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域。
油水分離裝置是處理含油污水，防止水域污染的重要設(shè)備。目前國內(nèi)外常見的油水分離裝置一般為正壓、多級式的，近年來國外對抽吸式油水分離裝置進(jìn)行了研制，如美國法賽塔(FACET)公司研制的OWS型，以及交通部情報(bào)所出版的(國外防止海洋污染技術(shù)考察報(bào)告)中所介紹的幾種分離裝置，但現(xiàn)有分離裝置一般都存在下列缺點(diǎn)1.污水由泵注入的分離裝置，由于原污水中的油滴經(jīng)泵后被二次破碎、乳化，造成分離困難，效果降低。
2.必須采用過濾式分離元件作末級處理，而這種元件易于被污水雜質(zhì)堵塞，需要更換。
3.現(xiàn)有抽吸式分離裝置的排油系統(tǒng)不夠可靠。
研制本裝置的目的在于克服現(xiàn)有分離裝置存在的上述缺點(diǎn)，進(jìn)一步提高裝置的分離性能和可靠性，簡化結(jié)構(gòu)，減少維修，降低成本。
裝置主要由以下部分組成1.裝置本體(包括上、下殼體，機(jī)械聚合元件，電加熱器、接觸式溫度控制器、真空壓力計(jì)、閥門等內(nèi)外部附件)。
2.泵組(包括抽水泵、電機(jī)等)。
3.電控箱(包括泵控制和保護(hù)，排油控制，溫度控制，油位探測器)。
4.進(jìn)、排水系統(tǒng)，排油系統(tǒng)，壓縮空氣氣源系統(tǒng)，電氣線路。
圖1所示的分離裝置，本體為立式園筒型結(jié)構(gòu)，其機(jī)械聚合元件如圖2所示，是由若干片錐形波紋板1與錐形平板2交替疊置而成，裝配情況如圖1，有上蓋板g及底板l、當(dāng)中用較厚的錐形板i分隔成第一級聚合器j及第二級聚合器k，波紋板和平板的錐角為0～45°，聚合元件可自我支撐，僅用三根長螺桿h，使之連成一體，進(jìn)行吊裝。如分離器本體取矩形結(jié)構(gòu)時(shí)，其機(jī)械聚合元件可采用矩形的波紋板及平板交替疊置構(gòu)成，這種型式的聚合元件還可適合其它的分離裝置本體形狀。構(gòu)成機(jī)械聚合元件的波形板的波高h(yuǎn)根據(jù)不同情況而定，被處理的污水中以重質(zhì)油為主時(shí)，h取6～8毫米，以輕質(zhì)油為主時(shí)，h取4～6毫米。上述聚合元件可用玻璃鋼、薄鋼板、聚烯烴塑料制成。
本裝置工作原理1.如圖1所示，油污水從管系1經(jīng)過粗濾器B、氣動三通閥C、管系2進(jìn)入油水分離裝置頂部腔室f，粗濾器的作用是去除污水中的雜質(zhì)，油污水進(jìn)入油水分離裝置是泵K的抽吸使裝置內(nèi)部形成真空的結(jié)果。油污水進(jìn)入分離裝置后，由于流速突然降低，使粗大油滴迅速上浮，聚集在裝置頂部。含有細(xì)小油滴的污水向下，從第一級聚合器j外圍進(jìn)入中心柱形腔室，大量細(xì)小油滴被第一級聚合器分離，向上漂浮至頂部腔室f。經(jīng)過第一級分離后油污水繼續(xù)向下，由內(nèi)向外經(jīng)過第二級聚合器k，細(xì)小油滴再一次得到充分的聚合、分離，分離后小量殘油集聚在環(huán)形腔室m的頂部，符合排放標(biāo)準(zhǔn)的清潔水經(jīng)管系3、氣動三通閥G、管系4、泵K、管系5、氣動三通閥I而排出。
2.聚集在腔室f的污油油位浸沒c后，使發(fā)出排油訊號，開啟電磁閥E，經(jīng)過濾器一壓力調(diào)節(jié)器F的壓縮空氣(5～6kg／cm2)分別進(jìn)入氣動三通閥C、G、I的氣缸頂部，推動活塞下降，使三只三通閥底部通道全部處于關(guān)閉狀態(tài)，二側(cè)通道開啟，即閥C使管系1、2閉路，管系2、7通路，閥G使管系3、4閉路，管系8、4通路，閥I使管系5、6閉路，管系5、9通路，清潔水由管系8經(jīng)閥G、泵K、閥I和管系9進(jìn)入分離裝置底部，水流對聚合元件進(jìn)行反沖洗，并使內(nèi)部腔室由真空變?yōu)檎龎籂顟B(tài)，使污油從管系2、閥C、管系7排向污油柜，聚集在環(huán)形腔室m頂部的小量積油也通過單向閥a排出。排油時(shí)間由時(shí)間繼電器控制，當(dāng)排油結(jié)束后，電磁閥E關(guān)閉，氣源切斷，三通閥C、G、I自動復(fù)位，裝置及系統(tǒng)又恢復(fù)到原來狀態(tài)。
3.當(dāng)污水含有重質(zhì)污油時(shí)，為了使排油順利進(jìn)行，使用電加熱器e加熱，并由接觸式溫度控制器d進(jìn)行溫控。當(dāng)污水抽完時(shí)，空氣被吸入，真空度下降，泵保護(hù)系統(tǒng)使泵自動停止運(yùn)行，如粗濾器B被雜質(zhì)堵塞，分離裝置內(nèi)部真空度提高至某一臨界值，保護(hù)系統(tǒng)同樣能使泵自動停止運(yùn)行。
本裝置的優(yōu)點(diǎn)為1.與常見油水分離裝置比較具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)常見的油水分離裝置是用泵將污水注入分離裝置，不可避免使污水中的油滴被泵二次破碎、乳化，造成分離困難，而本抽吸式油水分離裝置避免了這一缺點(diǎn)，顯著提高了分離效果。
(2)常見的分離裝置是多級的，末級需要用過濾式分離元件，這種元件易被污水中雜質(zhì)堵塞，需要更換。而本裝置采用了獨(dú)特的機(jī)械型聚合元件，不用過濾式分離元件即可使排出水含油量低于15毫克／升，簡化了裝置結(jié)構(gòu)，大大提高了裝置的可靠性和使用壽命，降低了制造、維護(hù)費(fèi)用。
2.與國外抽吸式油水分離裝置比較(1)國外多數(shù)抽吸式油水分離裝置，如美國的OWS型、VGS型、R－20－T型等，雖也使用機(jī)械聚合元件，使分離效果有所提高，但處理后仍不能達(dá)到排出水含油量低于15毫克／升的水平，因此仍需過濾式分離元件作為末級處理，這種抽吸式分離裝置僅做到延緩過濾式分離元件堵塞作用而已，而本裝置免用過濾式分離元件，根本上解決了這一難題。
(2)英國漢姆沃西(HAMWORTHY)公司1984年研制成功的HS型抽吸式油水分離裝置，雖然也僅用機(jī)械聚合元件達(dá)到排出水含油量低于15毫克／升的水平。與之比較，本裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，特別本裝置機(jī)械聚合元件的流道采用自我支撐結(jié)構(gòu)，不需用另外支撐物，這就簡化了制造、裝配工藝。
3.本裝置排油方式與國外比較如工作原理所述，本裝置排油時(shí)，通過三通閥變位，使管系流程轉(zhuǎn)換，抽水泵停止抽吸油污水，而將清水注入分離器內(nèi)，進(jìn)行排油，同時(shí)也對機(jī)械聚合元件進(jìn)行了反沖洗。
而國外目前都另設(shè)抽油泵排油，即集油室中污油聚集到一定量后，油位探測器發(fā)出排油訊號，此時(shí)抽水泵停止運(yùn)行，抽油泵啟動，將分離裝置內(nèi)的污油抽出。
這二種排油方式相比較，本裝置有如下優(yōu)點(diǎn)(1)本裝置排油過程也是反沖洗過程，使機(jī)械聚合元件經(jīng)常得以清洗。
(2)目前一般都使用單螺桿泵作為抽水、抽油泵，該泵啟動較為困難，本裝置用閥代泵，使抽水泵不用停機(jī)，從而避免了這一缺點(diǎn)。
(3)因?yàn)榧颓皇姨幱谡婵諣顟B(tài)，抽油泵啟動后往往一時(shí)抽不出油，這會使單螺桿泵的橡膠定子因干摩擦而燒壞，可靠性較差，而本裝置排油方式也避免了這一缺點(diǎn)。
(4)以抽水泵兼用排油，使制造成本降低，裝置緊湊。
本裝置基本構(gòu)成如圖1所示，其中
A——分離裝置殼體。
B——粗濾器。
C——?dú)鈩尤ㄩy。
D——電氣控制箱。
E——電磁閥。
F——濾器一壓力調(diào)節(jié)器。
G——?dú)鈩尤ㄩy。
H——安全閥。
I——?dú)鈩尤ㄩy。
J——電動機(jī)。
K——抽水泵。
a——單向閥。
b——真空壓力計(jì)。
c——油位探測器。
d——接觸式溫度控制器。
e——電加熱器。
f——頂部集油腔室。
g——蓋板。
h——長螺桿。
i——錐形隔板。
j——第一級聚合器。
k——第二級聚合器。
l——底板。
m——環(huán)形腔室。
1.2——進(jìn)水管系。
2.7——排油管。
3.4.5.6——清水排出管。
8.9——反沖洗及排油用清水管系。
10——壓縮空氣氣源管。
11.12.13——壓縮空氣連接管。
14——電氣控制箱電源。
15——電動機(jī)電源。
16——電磁閥信號線。
17——電加熱器電源線。
18——接觸式溫度計(jì)訊號線。
19——油位探測器訊號線。
20——真空壓力計(jì)訊號線。
圖2為構(gòu)成機(jī)械聚合元件的錐形波紋板和錐形平板組，其中1——錐形平板2——錐形波紋板h——波高距離t——厚度 α——錐角如圖1所示，本裝置由本體、泵組、電氣控制箱及管系、閥件等附件組成，現(xiàn)以2米3／小時(shí)處理量為例，實(shí)施方式如下1.本體設(shè)計(jì)機(jī)械聚合元件錐形波紋板及錐形平板內(nèi)徑取220毫米，外徑取620毫米，錐角取15。材料取玻璃鋼，第一級聚合器j取錐形波紋板及錐形平板各60～80片，波高取6毫米。第二級聚合器K取錐形波紋板及錐形平板各100～120片，波高取4毫米。錐形波紋板與錐形平板交替疊置，并配以頂蓋板g、錐形隔板i、底板l，然后以三根φ18毫米不銹鋼長螺桿的將上述另部件組成一體，吊入殼體，其底盤座落在分離器的出水口上。
殼體材料取A3、厚度5毫米的鋼板，內(nèi)徑取700毫米，設(shè)計(jì)壓力為2公斤／厘米2，進(jìn)行殼體及連接法蘭的強(qiáng)度計(jì)算。
2.泵組的選取泵要求運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，并應(yīng)有較大的抽吸力，如可選用一級或二級的單螺桿泵，轉(zhuǎn)速可選用750轉(zhuǎn)／分或1000轉(zhuǎn)／分，用電機(jī)直接傳動。在選用的轉(zhuǎn)速下，流量應(yīng)達(dá)2～2.2米3／時(shí)，抽吸高度應(yīng)達(dá)6米以上。
3.電氣控制箱設(shè)計(jì)，應(yīng)具有下列功能抽水泵電機(jī)j人工啟動及自動停止，當(dāng)分離器中真空度低于－0.1公斤／厘米2、高于－0.8公斤／厘米2時(shí)，真空壓力計(jì)b發(fā)出訊號，使泵保護(hù)系統(tǒng)動作，電機(jī)j自動停止，并有燈光顯示。
油位探測器c埋入深度約為250毫米，它發(fā)出的排油訊號使電磁閥E啟動，供給壓縮空氣，使三通閥C、G、I通氣，實(shí)現(xiàn)排油過程，排油時(shí)間由時(shí)間繼電器控制，可在30秒～60秒之間調(diào)正。
電加熱器由接觸式溫度計(jì)d控制，當(dāng)?shù)陀?0℃時(shí)通電加熱，高于40℃時(shí)切斷電源，停止加熱。
4.閥件及管系主要選購合適的氣動三通閥，通徑取Dg40，管系皆取Dg40的無縫鋼管，配壓力為4公斤／厘米2的安全閥H，粗濾器B應(yīng)流速較慢，濾網(wǎng)稀疏，阻力損失較小，能阻擋粗大雜質(zhì)即可。壓縮空氣氣源管系取dg8無縫鋼管，選取相同口徑的電磁閥E，帶過濾器的調(diào)節(jié)閥F。
權(quán)利要求
1.權(quán)利要求
1.抽吸式油水分離裝置為環(huán)保設(shè)備，由本體、泵組、電氣控制箱、進(jìn)排水系統(tǒng)、排油系統(tǒng)、壓縮空氣氣源系統(tǒng)、電氣線路等組成，其特征為本體中機(jī)械聚合裝置由波紋板及平板組成，排油系統(tǒng)由抽水泵兼作排油泵。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的抽吸式油水分離裝置，其特征在于機(jī)械聚合裝置中的波紋板和平板以交替疊置方式構(gòu)成流道，并實(shí)現(xiàn)自我支撐，波紋板的波高為4～8毫米；波形板及平板的形狀取決于本體結(jié)構(gòu)形狀；用于立式園筒體時(shí)，錐形波紋板及錐形平板的錐角為0～45°；波紋板及平板可用玻璃鋼、薄鋼板、聚烯烴塑料制成；
3.根據(jù)權(quán)利要求
1.所述的抽吸式油水分離裝置，其特征在于排油系統(tǒng)由抽水泵兼作排油泵，是用氣動三通閥來實(shí)現(xiàn)的。
專利摘要
本實(shí)用新型屬環(huán)保設(shè)備。將抽水泵置于分離器后面使分離器中產(chǎn)生真空將油污水吸入進(jìn)行分離，可以避免通常泵向分離裝置注入油污水過程中導(dǎo)致油滴二次破碎的缺點(diǎn)。本裝置的主要技術(shù)特點(diǎn)是在分離器本體中設(shè)置了波紋板與平板交替疊置而又自我支撐的機(jī)械式聚合元件，可以分離掉較小油滴，省去了易于堵塞的過濾式聚合元件。排油系統(tǒng)的特點(diǎn)是不另設(shè)抽油泵，用氣動三通閥轉(zhuǎn)換流程，使抽水泵兼作排油泵實(shí)現(xiàn)自動排油。
文檔編號C02F1/40GK85201092SQ85201092
公開日1986年2月26日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者畢志超, 李玉瑜, 朱鳴耀 申請人:交通部上海船舶運(yùn)輸科學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan