專利名稱：真空脫水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用以從礦物油和合成基礎(chǔ)油及其混合物中移除諸如空氣、水和顆粒的夾帶污染物的真空脫水器。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的真空脫水器典型地采用具有每英寸140-400金屬絲的網(wǎng)式篩。當(dāng)處理低粘度的高度過濾油時，這種細(xì)篩以令人滿意的方式操作。然而，當(dāng)在粗過濾的系統(tǒng)中——其中油具有在ISO 100-680范圍中的較高的粘度——使用時，篩具有變堵塞的傾向，因此損害脫水器的操作效率。因此，存在對于能夠有效地處理高度污染的高粘度油的改進(jìn)的真空脫水器的需求。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，塔包含上腔和下腔。上腔容置具有低密度、高表面面積元件的散堆填料。將污染的油預(yù)加熱至高于水沸點的溫度、并且引入到上腔中以使下向流經(jīng)過散堆填料并進(jìn)入下腔中。該下向油流伴有水蒸氣形式的夾帶的空氣和水的分離或“汽化”、以及顆粒在散堆填料內(nèi)的保留。內(nèi)部冷凝器用以在上腔中冷凝水蒸氣。將加熱的環(huán)境空氣引入到下腔中以使上向流經(jīng)過散堆填料。第一泵在上腔中形成真空，此外在將水和水蒸氣從上腔移除到外部冷凝器的同時還用以抽吸向上經(jīng)過散堆填料的加熱的空氣。第二泵用以從下腔移除干燥除氣的且過濾的油。


現(xiàn)將參照附圖更加詳細(xì)地描述這些和其他的特征及其所具有的優(yōu)點，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的真空脫水器和相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)部件的概略圖示；以及圖2是在本發(fā)明的散堆填料中所采用的類型的鮑爾環(huán)的立體圖。
具體實施例方式參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的真空脫水器包括塔10，所述塔包含上腔12和下腔14。散堆填料16容置在上腔中。散堆填料優(yōu)選地由鮑爾環(huán)構(gòu)成，在圖2中以18繪出鮑爾環(huán)的一個示例。鮑爾環(huán)包括具有向內(nèi)彎曲的伸出部M的圓筒形壁20。鮑爾環(huán)可從美國德克薩斯州阿爾文市的Amistco 公司(Amistco Co. of Alvin, Texas, USA)獲得。該系統(tǒng)設(shè)計成用以處理如下的油，即該油具有在ISO 32-680范圍中的相對較高的粘度、被夾帶的空氣和/或水高度污染、并且包括超過在ISO 4406(1999版)中列出的最大23/21/18范圍的顆粒。如在此所采用的，術(shù)語“油”意于廣義地解釋為包括礦物油和合成基礎(chǔ)油及其混合物。
污染的油經(jīng)由管道沈接收并且首先通過包括初級熱交換器觀和次級熱交換器30的第一加熱裝置預(yù)加熱至高于水的沸點的溫度、并且優(yōu)選地在大約60°C至80°C之間。包括管道32的第一進(jìn)口裝置經(jīng)由下腔14進(jìn)入塔，并且向上經(jīng)過散堆填料16，以便將加熱的油排放到上腔12中。油從該處通過散堆填料向下流回到下腔中。下向流伴有夾帶的空氣和水作為汽化的水蒸氣與油分離、以及顆粒保留在散堆填料內(nèi)。冷卻裝置包括內(nèi)部水冷式冷凝器34，該冷凝器圍繞上腔12并且用以冷凝從散堆填料上升的水蒸氣。第二加熱裝置包括位于熱水箱38中的線圈36，所述線圈用以加熱經(jīng)由可調(diào)節(jié)的真空安全閥40接收的環(huán)境空氣。將該空氣加熱到與污染油的溫度近似相同的溫度。包括管道42的第二進(jìn)口裝置用以將由此加熱的空氣引入到下腔14中以使上向流經(jīng)過散堆填料16。第一泵44在上腔12中形成真空，此外抽吸向上經(jīng)過散堆填料16的加熱的空氣和水，并且將水和水蒸氣從上腔移除到水冷式冷凝箱46。第二泵48用以從下腔移除干燥除氣的且過濾的油。將泵48的輸出引導(dǎo)至并引導(dǎo)通過初級熱交換器觀，以便作為用于進(jìn)入的污染油的熱源。來自箱38的熱水作為用于次級熱交換器30的熱源。通過控制真空安全閥40的調(diào)節(jié)和泵44的操作，將上腔12中的壓強(qiáng)維持在大約0. 0巴和-0. 85巴之間。該低壓允許夾帶于油中的水在低至65°C的溫度汽化。預(yù)加熱進(jìn)入的環(huán)境空氣有助于阻止懸浮的水蒸氣在從上腔12排出之前冷凝。水經(jīng)由管道50進(jìn)入系統(tǒng)、經(jīng)由分支管道5254供應(yīng)到熱水箱38和冷凝箱、并且經(jīng)由管道56從冷凝箱供應(yīng)到冷凝器34。分別通過管道58和60將水從冷凝器34和冷凝箱46移除。該系統(tǒng)能夠移除高達(dá)100%的自由乳狀水和90%的從所處理的油中分離出的水和空氣。濕氣水平可以下降到低至20PPM。盡管優(yōu)選地將鮑爾環(huán)用于散堆填料，但是也可以替換其它實質(zhì)上等同的選擇物，可能的示例是也可從Amistco公司獲得的類型的高性能填料、拉西環(huán)等。前面的描述已闡明以說明本發(fā)明并且不意于進(jìn)行限制。因為本領(lǐng)域的技術(shù)人員可想到結(jié)合本發(fā)明的精神和主旨的所描述的實施方式的其它改型，所以本發(fā)明的范圍應(yīng)僅參照所附權(quán)利要求及其等同物進(jìn)行以限制。
權(quán)利要求
1.一種用于對含有諸如水、空氣和顆粒的夾帶污染物的油進(jìn)行處理的真空脫水器，所述脫水器包括包含上腔和下腔的塔；位于所述上腔中的散堆填料；第一加熱裝置，所述第一加熱裝置用于將油預(yù)加熱到高于水的沸點的溫度；第一進(jìn)口裝置，所述第一進(jìn)口裝置用于將由此加熱的油引入到所述上腔中以使下向流經(jīng)過所述散堆填料而進(jìn)入所述下腔中，所述下向流伴有夾帶的空氣和水作為積聚在所述上腔中的水蒸氣與油分離、以及顆粒保留在所述散堆填料內(nèi)；第二加熱裝置，所述第二加熱裝置用于加熱周圍空氣；第二進(jìn)口裝置，所述第二進(jìn)口裝置用于將由此加熱的環(huán)境空氣引入到所述下腔中以使上向流經(jīng)過所述散堆填料進(jìn)入所述上腔中；冷卻裝置，所述冷卻裝置用于冷凝積聚在所述上腔中的水蒸氣；第一泵裝置，所述第一泵裝置用于在所述上腔中形成真空并且用于將冷凝的水蒸氣從所述上腔移除；以及第二泵裝置，所述第二泵裝置用于將油從所述下腔移除。
2.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，所述散堆填料由鮑爾環(huán)構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，所述第一加熱裝置包括初級熱交換器和次級熱交換器，所述初級熱交換器和次級熱交換器依次操作以提高油的溫度。
4.如權(quán)利要求1或3所述的真空脫水器，其中，油被加熱到在大約60°C至80°C之間的溫度。
5.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，所述第一進(jìn)口裝置包括管道，所述管道在位于所述散堆填料下方的所述下腔中進(jìn)入所述塔、并且向上穿過所述散堆填料以便將油排放到位于所述散堆填料上方的所述上腔中。
6.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，所述冷卻裝置包括圍繞所述散堆填料的水冷式冷凝器。
7.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，所述第二加熱裝置包括位于水箱中的線圈，所述水箱容納加熱的水，并且通過所述第一泵裝置將環(huán)境空氣經(jīng)所述第二加熱裝置抽吸到所述下腔中。
8.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，通過所述第二泵裝置從所述下腔移除的油作為用于所述初級熱交換器的熱源。
9.如權(quán)利要求7所述的真空脫水器，其中，所述空氣被加熱到與引入到所述上腔中的油的溫度近似相同的溫度。
10.如權(quán)利要求7或9所述的真空脫水器，其中，所述加熱的水附加地作為用于所述第二熱交換器的熱源。
11.如權(quán)利要求1所述的真空脫水器，其中，在所述上腔中形成的真空是在大約0.0巴和-0. 85巴之間。
12.—種對含有諸如水、空氣和顆粒的夾帶污染物的油進(jìn)行處理的方法，所述方法包括提供容置散堆填料的腔；將油預(yù)加熱至超過水的沸點的溫度；使預(yù)加熱的油進(jìn)入到所述腔以便下向流經(jīng)過所述散堆填料，其中所述下向流伴有夾帶的空氣和水作為水蒸氣與油分離、以及顆粒保留在所述散堆填料中；提供經(jīng)過所述散堆填料進(jìn)入所述腔中的加熱的空氣的上向流；在所述腔中形成真空；冷凝所述水蒸氣；以及從所述腔排出所述加熱的空氣和冷凝的水蒸氣。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，將油預(yù)加熱至在大約60°C至80°C之間的溫度。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，在所述腔中形成的真空是在大約0.0巴和-0. 85巴之間。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，將空氣的所述上向流加熱到與進(jìn)入所述腔中的油的溫度近似相同的溫度。
全文摘要
一種用于對含有諸如水、空氣和顆粒的夾帶污染物的油進(jìn)行處理的真空脫水器，其包括包含上腔和下腔的塔。在上腔中容置散堆填料。將油預(yù)加熱到高于水的沸點的溫度、并且引入到上腔中以使下向流經(jīng)過散堆填料進(jìn)入下腔中。夾帶的空氣和水作為水蒸氣保留在上腔中，并且顆粒保留在散堆填料中。將加熱的環(huán)境空氣引入到下腔中以使上向流經(jīng)過散堆填料進(jìn)入上腔中，并且上腔被冷卻以便冷凝水蒸氣。從下腔和上腔分別泵送油和冷凝水。
文檔編號B01D3/34GK102574023SQ201080048055
公開日2012年7月11日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月10日
發(fā)明者J·拉斐爾·拉佐, 埃里克·M·拉利貝特, 安塞爾莫·加西亞·格拉西亞, 約翰·G·唐納利, 胡安·亞歷杭德羅·塞格雷列斯·薩克里斯坦, 莫蒂默·丹尼爾·威廉斯 申請人:西門子工業(yè)公司