專利名稱：高效湍流促相油水分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)用油技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種對(duì)工業(yè)用油進(jìn)行凈化分離方法的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
目前，在很多旋轉(zhuǎn)機(jī)械中需要潤(rùn)滑油保證旋轉(zhuǎn)部件正常工作，液壓系統(tǒng)也需要工業(yè)油才能正常工作。運(yùn)行中不可避免地要與水汽接觸，使得油中帶水，甚至引起油嚴(yán)重乳化。變壓器油工作中也不可避免地含有微水和有害氣體。油中水分達(dá)到一定程度時(shí)，將劣化油的品質(zhì)，降低油的粘度，因而減少潤(rùn)滑油的粘度，減少潤(rùn)滑油膜厚度，降低油的潤(rùn)滑性能，引起金屬之間摩擦；同時(shí)油中含水也可引起液壓部件金屬銹蝕，影響系統(tǒng)正常工作。而變壓器油含水和有害氣體將降低絕緣性能影響變壓器的安全運(yùn)行。
目前國(guó)內(nèi)外傳統(tǒng)的油水分離裝置多種多樣，其工作方法分為兩大類一類是采用聚水元件的聚結(jié)脫水方法，該方法用特殊材質(zhì)使油中水聚結(jié)成大水珠沉降將水分離出來(lái)，缺點(diǎn)是不能過(guò)濾乳化水和微水；另一類是采用真空泵的真空脫水方法，它是利用真空泵使真空罐保持在一定的真空狀態(tài)下，使油中水不斷汽化蒸發(fā)出來(lái)，然后經(jīng)冷凝器冷卻成水排出，這種脫水方法其不足是真空泵工作一段時(shí)間后性能將下降，致使難以維持較高的工作真空，另外蒸汽凝結(jié)需借助于冷凝器凝結(jié)，因此脫水效果受冷凝水溫度變化的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種通過(guò)湍流發(fā)生器將系統(tǒng)提供的壓力能轉(zhuǎn)化成高速動(dòng)能，形成高速不穩(wěn)定的多工質(zhì)兩相膨脹和壓縮的脈動(dòng)循環(huán)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)發(fā)散技術(shù)和高真空于湍流發(fā)生器一體的全新技術(shù)。加速油中水的相變汽化，然后通過(guò)微正壓的分離罐將氣(汽)體排出或凝結(jié)成水的高效湍流促相油水分離方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是將受污染的油通過(guò)油泵從油箱引出，經(jīng)濾網(wǎng)除去雜質(zhì)，通過(guò)加熱裝置使油升溫40——70℃，再將油送入湍流發(fā)生器，使油在40——70℃溫度、壓力1.0——2.5兆帕條件下完成油中的水從液態(tài)到汽態(tài)的快速相變，相變后的油和蒸汽進(jìn)入微正壓油水分離罐，分離出汽體。
第二級(jí)湍流發(fā)生器的入口壓力為0.2——0.8兆帕。
本發(fā)明的湍流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)是在圓管形湍流發(fā)生器的進(jìn)口內(nèi)的中心線上設(shè)有一個(gè)或數(shù)個(gè)噴嘴，在湍流發(fā)生器內(nèi)設(shè)有喇叭形擴(kuò)散管，擴(kuò)散管的廣口對(duì)著湍流發(fā)生器的出口，擴(kuò)散管的細(xì)口對(duì)著湍流發(fā)生器的噴嘴。
本發(fā)明的有益效果是由于采用湍流促相變的全新脫水原理，極大地改善了油水分離效果，除雜質(zhì)徹底、除水效率高、油水分離速度快、分離徹底、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、耗能低、操作方便。


圖1是本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2是本發(fā)明的湍流發(fā)生器剖視圖；圖3是本發(fā)明的汽水分離箱剖視圖；圖4是本發(fā)明汽水分離箱的油汽分離板俯視局剖圖。
其中1前置泵、2一級(jí)濾網(wǎng)、3加熱器、4高壓泵、5二級(jí)濾網(wǎng)、6湍流發(fā)生器、7汽水分離箱、8排油泵。61噴嘴、62擴(kuò)散管、63空氣配氣孔；71汽水分離箱外殼、72出汽孔、73出水孔、74出油孔、75集汽罩、76篩孔、77油管、78油汽分離板。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1受污染的油依次通過(guò)一級(jí)或兩級(jí)湍流發(fā)生器，同時(shí)在湍流發(fā)生器空氣配氣孔處引入空氣，從而形成一個(gè)多工質(zhì)、兩相流的油水分離系統(tǒng)。詳細(xì)敘述如下受污染的油通過(guò)油泵從油箱中引出，使其經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)除去雜質(zhì)，然后通過(guò)一加熱裝置使油升溫至50-60℃，滿足一定溫度要求的油進(jìn)入第一級(jí)湍流發(fā)生器和吸入的空氣混合；受污染的油具有不可壓縮性的性質(zhì)，而空氣具有可壓縮性的性質(zhì)，受污染的油和空氣混合的過(guò)程中，由于空氣的可壓縮性，因而會(huì)產(chǎn)生壓縮和膨脹的脈動(dòng)循環(huán)，這樣可使氣、油混合物處于湍流狀態(tài)下充分混合，在一定的溫度和壓力下促進(jìn)了油中水從液態(tài)到汽態(tài)的快速相變；從第一級(jí)出來(lái)的油水混合物經(jīng)擴(kuò)壓進(jìn)入第二級(jí)湍流發(fā)生器，此時(shí)，油氣(汽)混合物和第二級(jí)吸入的空氣進(jìn)一步混合，混合過(guò)程中，壓縮和膨脹的脈動(dòng)將更加劇烈，使得湍流強(qiáng)度進(jìn)一步增加，因而油中水從液態(tài)到汽態(tài)的相變更加容易，這是由于在這種湍流狀態(tài)下，油中水和空氣可以親密接觸。我們知道，油水混合在一起，要實(shí)現(xiàn)水從液態(tài)到汽態(tài)的相變需要兩個(gè)條件一是在適當(dāng)?shù)臏囟认滦枰３州^高的真空，二是要盡量設(shè)法增加油水混合物和空氣的接觸面積。而油中水一旦和空氣充分混合，油中水就會(huì)很容易發(fā)生相變從油中逃離出來(lái)進(jìn)入空氣中，而且空氣也可以充當(dāng)攜運(yùn)介質(zhì)，將相變出來(lái)的水帶走，隨空氣排出，從而實(shí)現(xiàn)油水分離的目的。
在二級(jí)濾網(wǎng)的油路后接有湍流發(fā)生器，兩個(gè)或兩個(gè)以上湍流發(fā)生器串接使用湍流的效果更好，湍流發(fā)生器的出口通入汽水分離箱的油汽分離板的油管，油汽分離板底板為波浪形，上板為篩板。當(dāng)熱油通過(guò)湍流發(fā)生器時(shí)，油中水汽化，形成油、汽(氣)混合物進(jìn)入汽水分離箱，油、汽混合物通過(guò)油汽分離板獲得油汽分離，未凝結(jié)汽體通過(guò)出汽孔排出，冷凝水汽形成水后沿內(nèi)罩下流通過(guò)出水孔流出，油通過(guò)集汽罩底部的出油孔流出進(jìn)入循環(huán)油路中。
通過(guò)上述方法分離后的殘余水分可降低到約20毫升/公斤。
實(shí)施例2在實(shí)施例1中由于引入空氣，會(huì)使油中含氣量增加，影響變壓器的正常工作，同時(shí)空氣含有一定的濕度，過(guò)濾后的殘余水分很難低于20毫升/公斤，因此，為了滿足變壓器油的油水分離，去掉湍流發(fā)生器空氣配氣孔并不引入空氣。
當(dāng)去掉了高效湍流促相變油水分離裝置的一級(jí)空氣配備孔板和二級(jí)空氣配備孔板，雖然沒(méi)有空氣的引入，但一級(jí)湍流發(fā)生器析出的水蒸汽體和油流同樣形成兩相流動(dòng)，在一級(jí)湍流發(fā)生器出口和二級(jí)湍流發(fā)生器處將產(chǎn)生膨脹壓縮脈動(dòng)循環(huán)，使汽、液的接觸面積增大，液體中的水更容易逃逸出來(lái)形成水蒸汽，同時(shí)變壓器油中的有害氣體隨之析出，達(dá)到油、水、有害氣體分離的目的。
權(quán)利要求
1.一種高效湍流促相油水分離方法，其方法是將受污染的油通過(guò)油泵從油箱引出，經(jīng)濾網(wǎng)除去雜質(zhì)，通過(guò)加熱裝置使油升溫40——70℃，再將油送入湍流發(fā)生器，使油在40——70℃溫度、壓力1.0——2.5兆帕條件下完成油中的水從液態(tài)到汽態(tài)的快速相變，相變后的油和蒸汽進(jìn)入微正壓油水分離罐，分離出汽體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高效湍流促相油水分離方法，其方法是第二級(jí)湍流發(fā)生器的入口壓力為0.2——0.8兆帕。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的一種高效湍流促相油水分離方法，其特征是湍流發(fā)生器的結(jié)構(gòu)是在圓管形湍流發(fā)生器的進(jìn)口內(nèi)的中心線上設(shè)有一個(gè)或數(shù)個(gè)噴嘴，在湍流發(fā)生器內(nèi)設(shè)有喇叭形擴(kuò)散管，擴(kuò)散管的廣口對(duì)著湍流發(fā)生器的出口，擴(kuò)散管的細(xì)口對(duì)著湍流發(fā)生器的噴嘴。
全文摘要
一種高效湍流促相油水分離方法，屬于工業(yè)用油技術(shù)領(lǐng)域，其方法是將受污染的油通過(guò)油泵從油箱引出，經(jīng)濾網(wǎng)除去雜質(zhì)，通過(guò)加熱裝置使油升溫40－70℃，再將油送入湍流發(fā)生器，使油在40－70℃溫度、壓力1.0－2.5兆帕條件下完成油中的水從液態(tài)到汽態(tài)的快速相變，相變后的油和蒸汽進(jìn)入微正壓油水分離罐，分離出汽體。其優(yōu)點(diǎn)是由于采用湍流促相變的全新脫水原理，極大地改善了油水分離效果，除雜質(zhì)徹底、除水效率高、油水分離速度快、分離徹底、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、耗能低、操作方便。
文檔編號(hào)B01D17/00GK1478576SQ02129209
公開(kāi)日2004年3月3日 申請(qǐng)日期2002年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月28日
發(fā)明者王振杰, 朱愛(ài)軍 申請(qǐng)人:王振杰, 朱愛(ài)軍